大數(shù)據(jù)平臺下配電網(wǎng)智能化運維管控平臺的設(shè)計

◆王均 劉熠

大數(shù)據(jù)平臺下配電網(wǎng)智能化運維管控平臺的設(shè)計

◆王均1劉熠2

（1.國電南瑞科技股份有限公司信息系統(tǒng)集成分公司 江蘇 211106；2.甘肅同興智能科技發(fā)展有限責(zé)任公司 甘肅 730070）

近幾年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對用電的需求越來越多。為了能夠更好地服務(wù)人們，相關(guān)部門針對配電網(wǎng)運維管理能力以及配電網(wǎng)信息化水平進行了有效升級?，F(xiàn)已有很多電力企業(yè)開發(fā)出了相應(yīng)的配電網(wǎng)運維管控平臺，但是由于對平臺設(shè)計的過程中沒有合理地利用大數(shù)據(jù)用電信息，因此所構(gòu)建的平臺缺乏對設(shè)備狀態(tài)精準(zhǔn)管控和管理，所以，為了能夠進一步提升我國對電力的管理，文章將基于大數(shù)據(jù)對配電網(wǎng)智能化運維管理平臺進行設(shè)計，深度挖掘數(shù)據(jù)從而建設(shè)出智能化的配電網(wǎng)運維管控平臺。

大數(shù)據(jù)平臺；配電網(wǎng)；智能化設(shè)計；管控平臺；配電網(wǎng)設(shè)計

現(xiàn)階段，智能電網(wǎng)建設(shè)工作的不斷推進，對國家電網(wǎng)多配電網(wǎng)的管控有了更高的需求。而現(xiàn)有的配電網(wǎng)運維管控平臺無法有效地滿足用電需求，因此需要從多方面來提升對配電網(wǎng)的運維和管理。所以，本文將以大數(shù)據(jù)技術(shù)為方向，深度挖掘配電網(wǎng)運檢數(shù)據(jù)，進行智能化配電網(wǎng)運維管控平臺設(shè)計，從而使得配電網(wǎng)在智能化技術(shù)的支撐下，能夠有效實現(xiàn)配電網(wǎng)的精準(zhǔn)管理。

1 基于大數(shù)據(jù)平臺下的配電網(wǎng)智能化運維系統(tǒng)架構(gòu)

想要通過大數(shù)據(jù)平臺，設(shè)計一套智能化配電網(wǎng)運維管控平臺，不僅需要借助物聯(lián)網(wǎng)、移動通信、云計算技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)等等現(xiàn)代信息技術(shù)，還需要結(jié)合電力企業(yè)自身的實際情況和對設(shè)備的管控以及與配電自動化PMS2.0等專業(yè)數(shù)據(jù)的有效融合，才能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)運檢業(yè)務(wù)的創(chuàng)新和發(fā)展，促進配電網(wǎng)工作效率的提升。從圖1中就可以看得出，配電網(wǎng)智能化運維管控平臺的設(shè)計中不僅具備了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心，還具備了企業(yè)級專業(yè)管控決策系統(tǒng)，為配電網(wǎng)的供電服務(wù)提供支撐。同時，還能夠有效解決傳統(tǒng)配電網(wǎng)管控平臺中存在的問題，從而實現(xiàn)供電服務(wù)的全方位管控[1]。

圖1 配電網(wǎng)智能化運維管控平臺總架構(gòu)

2 配電網(wǎng)智能化運維管控平臺功能設(shè)計

2.1 針對運維管控平臺設(shè)備狀態(tài)的管控

針對設(shè)備狀態(tài)的管控，需要以及國家電網(wǎng)中實時的運轉(zhuǎn)信息以及各類監(jiān)控設(shè)備等運轉(zhuǎn)的狀況，及時地針對設(shè)備系統(tǒng)運行過程中存在的安全隱患問題進行發(fā)掘，并結(jié)合配電網(wǎng)運檢工作，進行有效提升配電網(wǎng)設(shè)備的運行效率[2]。

（1）針對存在缺陷設(shè)備的管控，需要結(jié)合PMS2.0設(shè)備中存在的信息缺陷問題，進行配電網(wǎng)多方面的設(shè)計，進而實現(xiàn)對缺陷設(shè)備的數(shù)據(jù)分析和預(yù)警。

（2）針對設(shè)備調(diào)整問題的管控，需要基于網(wǎng)絡(luò)的拓撲關(guān)系和工作運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對配電網(wǎng)多層級的跳閘故障問題進行記錄，并結(jié)合實際情況從多個角度進行問題分析，從而找尋解決問題的方法，進而促進配電效率的提高。

（3）針對設(shè)備運行中出現(xiàn)負載現(xiàn)象的管控，對于該現(xiàn)象問題需要基于所使用的設(shè)備信息、記錄狀況和所測量的數(shù)據(jù)，對配電網(wǎng)絡(luò)中的各層級發(fā)生負載現(xiàn)象的問題進行分析和記錄，如輕載、重載、空載等現(xiàn)象，通過分析負載設(shè)備中出現(xiàn)異常問題的原因，進而幫助電力企業(yè)對配電設(shè)備進行分配與維護，從而有效減少因設(shè)備過載造成的不良問題，促進配電設(shè)備運維效率的提升[3]。

（4）針對配電設(shè)備的實時管控，需要結(jié)合所使用設(shè)備的信息記錄狀況以及實時的工作情況、發(fā)生的故障問題記錄等情況，進行分析和預(yù)警，從而保障電力企業(yè)對設(shè)備的使用狀況進行了解，使得配電設(shè)備的安全性得到有效提高。

2.2 配電網(wǎng)的運維管控和管理

只有通過對配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)進行運維檢測和搶修等數(shù)據(jù)的收集，以及各項成本的投入數(shù)據(jù)記性分析，才能夠構(gòu)成最后的檢修管理。如以下3點狀況：

（1）針對配電網(wǎng)運維中停電、搶修數(shù)據(jù)的分析

該數(shù)據(jù)需要以配電網(wǎng)發(fā)生故障時的搶修數(shù)據(jù)、產(chǎn)品生產(chǎn)過程造成的投訴數(shù)據(jù)、設(shè)備跳閘數(shù)據(jù)等作為參考數(shù)據(jù)，進而結(jié)合大數(shù)據(jù)實施可視化處理和分析，從而實現(xiàn)對停電搶修工作的運維管控。促使電力企業(yè)能夠針對配電網(wǎng)的使用進行及時掌握和管控。

（2）針對配電網(wǎng)的檢修分析

需要結(jié)合配電網(wǎng)發(fā)生故障的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進行電網(wǎng)檢修工作，才能夠?qū)崿F(xiàn)對配電網(wǎng)的檢修，從而幫助電力企業(yè)管理層對檢修人員的安排，以此促進檢修工作效率的提升。

（3）針對配電網(wǎng)帶電工作數(shù)據(jù)的分析

配電網(wǎng)帶電工作數(shù)據(jù)作為分析參考，能夠?qū)崿F(xiàn)對配電網(wǎng)工作存在的人員問題和設(shè)備問題（如何？），進而提升帶電工作的效率。

2.3 配電網(wǎng)的運檢指標(biāo)的管控設(shè)計

該目標(biāo)主要是針對配電網(wǎng)監(jiān)管層面對所使用的設(shè)備、工作進行管控分析，并結(jié)合數(shù)據(jù)的對比，通過輔助管理層找尋配電網(wǎng)中存在的薄弱點，從而實現(xiàn)供電的管理和預(yù)警。

（1）對于配電網(wǎng)的規(guī)模指標(biāo)，可以進行可視化的處理，并結(jié)合線路聯(lián)絡(luò)率和供電的半徑等數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的分析，從而對多電網(wǎng)規(guī)模指標(biāo)的波動做到及時的記錄。若是發(fā)生超標(biāo)的狀況可以起到及時預(yù)警的作用，進而幫助工作人員對系統(tǒng)的短板問題進行改進[4]。

（2）對于配電網(wǎng)中的運行指標(biāo)，同樣可以進行可視化的處理，將配電網(wǎng)工作產(chǎn)生的消缺率、跳閘問題和供電電壓合格問題以及低壓等問題的數(shù)據(jù)進行可視化處理，從而對其電網(wǎng)運行的指標(biāo)波動進行記錄，進而幫助工作人員對其系統(tǒng)的短板進行優(yōu)化。

（3）對于配電網(wǎng)的檢修指標(biāo)和搶修服務(wù)指標(biāo)，可以利用配電網(wǎng)的檢修完成效率以及維修時長、及時報修等信息數(shù)據(jù)進行分析，并結(jié)合實際情況記錄數(shù)據(jù)指標(biāo)。在發(fā)生超標(biāo)現(xiàn)象時能夠給出預(yù)警，從而幫助工作人員對系統(tǒng)產(chǎn)生的問題進行完善。

3 大數(shù)據(jù)平臺下配電網(wǎng)智能化運維管控平臺設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)

首先，想要建立智能化的配電網(wǎng)運維管控平臺，就需要利用到大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)，對配電網(wǎng)中的各項數(shù)據(jù)記錄進行檢測和分析。其次，針對配電網(wǎng)的各類資源對象，進行自動化配電、調(diào)度以及用電采集和報修等數(shù)據(jù)的采集，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)從而實現(xiàn)配電網(wǎng)業(yè)務(wù)的運維管控。而大數(shù)據(jù)技術(shù)在配電網(wǎng)智能化運維管控平臺設(shè)計中的應(yīng)用主要有以下3點：

（1）針對配電網(wǎng)多元化數(shù)據(jù)和存儲計算

對于配電網(wǎng)的多元化數(shù)據(jù)，需要結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺進行建設(shè)數(shù)據(jù)中心，并結(jié)合處理、分析和管理等方面進而實現(xiàn)配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和清洗以及管理分析，從而實現(xiàn)對配電業(yè)務(wù)的接入與處理提供基礎(chǔ)的條件。此外，對于配電網(wǎng)的存儲計算，可以通過利用HADOOP架構(gòu)的方式對配電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行分布式的存儲和計算。

（2）針對配電網(wǎng)中數(shù)據(jù)的管理

借助大數(shù)據(jù)平臺能夠有效實現(xiàn)對配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的服務(wù)以及質(zhì)量方面的管理。

（3）針對配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的計算和分析挖掘

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行智能化運維管控平臺設(shè)計，可以有效融合相對完善的計算引擎，構(gòu)建符合電力企業(yè)實際需求的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)支持和發(fā)掘服務(wù)，為其提供有利條件。此外，針對配電網(wǎng)中的分析和決策問題，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠進行數(shù)據(jù)建模，為其應(yīng)用服務(wù)提供支撐。

3.2 配電網(wǎng)智能化運維管控平臺的大數(shù)據(jù)框架

圖2 大數(shù)據(jù)框架

從圖2中可以清楚地認識到，大數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)設(shè)施對智能化配電網(wǎng)運維管控平臺的支撐，能夠利用KAFKA或者是FUME對配電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)進行采集和抽取，并將其數(shù)據(jù)存儲到存儲設(shè)備當(dāng)中。之后利用ETL工作對其原有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行建模，在此基礎(chǔ)上結(jié)合配電網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求，進行數(shù)據(jù)處理，并形成數(shù)據(jù)集。最后將半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)或者是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的相關(guān)資源利用文件服務(wù)系統(tǒng)進行存儲。此外，在對配電網(wǎng)進行大數(shù)據(jù)分析時，其計算效率問題需要在大數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)之上進行配電網(wǎng)、大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)框架的建設(shè)。并針對所采集的數(shù)據(jù)完整率和負荷問題進行有效分析，結(jié)合配電網(wǎng)業(yè)務(wù)的底層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，利用Spark Streaming進行數(shù)據(jù)實時計算與分析，使其能夠有效滿足業(yè)務(wù)的統(tǒng)計和調(diào)用[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，基于大數(shù)據(jù)平臺進行設(shè)計的配電網(wǎng)智能化運維管控平臺，能夠幫助電網(wǎng)有效實現(xiàn)運行管控和監(jiān)督，進而形成一套集管理、監(jiān)督、運維等多功能的運檢業(yè)務(wù)管控模式。在保障配電網(wǎng)的安全性、可靠性下為人們提供相對更加便捷、穩(wěn)定、安全、高效且優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。

[1]王曉光，李惠松. 基于大數(shù)據(jù)平臺的配電網(wǎng)智能化運維管控平臺設(shè)計及應(yīng)用[J]. 電力系統(tǒng)裝備，2020（23）：128-129.

[2]孫保華，陳蕾，夏棟，等. 基于大數(shù)據(jù)平臺的配電網(wǎng)智能化運維管控平臺設(shè)計及應(yīng)用[J]. 電氣自動化，2018，40（6）：81-84.

[3]楊飛勇，王彥壘，巴根那，等. 基于智能化、大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)運維管控平臺[J]. 電工技術(shù)，2018（6）：43-45.

[4]徐瑋，何安宏，于海平，等. 配電網(wǎng)智能化運維管控平臺應(yīng)用功能架構(gòu)探討[J]. 機電信息，2017（33）：58-61，63.

[5]李穎杰，鄭筠，楊光. 大數(shù)據(jù)平臺配電網(wǎng)智能化運維管控平臺的設(shè)計和應(yīng)用分析[J]. 微型電腦應(yīng)用，2020，36（6）：141-143.