潘　喬（黑龍江省電力有限公司牡丹江水力發(fā)電總廠，黑龍江 牡丹江 157006）

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行

潘喬
（黑龍江省電力有限公司牡丹江水力發(fā)電總廠，黑龍江 牡丹江 157006）

當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)信息時(shí)代，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，電網(wǎng)監(jiān)控也逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化、數(shù)字化和信息化。電力系統(tǒng)中包含了發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、變電所、配電網(wǎng)以及用戶等多個(gè)組成部分，需要進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度管理，作為監(jiān)控整個(gè)電力系統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，必須保證擁有專一的功能和良好的運(yùn)行效率。本文以現(xiàn)如今較為先進(jìn)的智能化云計(jì)算電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)為例，簡要介紹了其設(shè)計(jì)與運(yùn)行。

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)；Hadoop；智能化；設(shè)計(jì)；運(yùn)行

一、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)概述

電力系統(tǒng)需要調(diào)度控制中心對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理，主要包括發(fā)電廠、變電所、輸電配電網(wǎng)、用戶使用電力的設(shè)備等多項(xiàng)組成部分。對(duì)這個(gè)系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視并控制，為其提供一系列的管理服務(wù)的系統(tǒng)就是電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。在整個(gè)電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能相對(duì)比較單一，但是確實(shí)不可或缺的一個(gè)重要成分，擔(dān)當(dāng)者監(jiān)督整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的重要責(zé)任。

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為中心，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的信息收集系統(tǒng)的功能是實(shí)時(shí)收集信息，確定系統(tǒng)的運(yùn)行前提，并為各個(gè)功能提供信息，并保證工作人員和機(jī)器之間的人機(jī)交流，及時(shí)為工作人員提供實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)。

由于電力系統(tǒng)中分布著密集的電力設(shè)備以及各種監(jiān)控一起，這些都需要監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)收集傳遞并處理一些數(shù)據(jù)信息，同時(shí)這些數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)數(shù)量又是極為巨大的，想要保證實(shí)時(shí)狀態(tài)能夠提供及時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)控結(jié)果，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)很難達(dá)成，主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)系統(tǒng)的儲(chǔ)存和處理信息的能力有限，進(jìn)而在一定程度上限制了監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率。那么，如何解決這一關(guān)鍵問題，就需要相關(guān)專家學(xué)者找出針對(duì)性的解決策略。Hadoop是一種云計(jì)算的框架，專門用于對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，所以電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)將其引入，設(shè)計(jì)出了一種基于Hadoop的智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，予以解決電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集、儲(chǔ)存和處理問題。

二、基于Hadoop的智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）理論研究

電網(wǎng)監(jiān)控是為了提升電網(wǎng)運(yùn)行效率，保證其安全運(yùn)行，提前預(yù)測可能出現(xiàn)的問題。其實(shí)際工作期間需要監(jiān)測的對(duì)象包括多項(xiàng)內(nèi)容，主要有：電力系統(tǒng)組織，包括電力單位和工作室；工作人員，電力系統(tǒng)中的各個(gè)工作人員；工作權(quán)限，操作人員的實(shí)時(shí)操作；一次設(shè)備，主要包括電容器、母線、輸電線、變壓器以及斷路器等等；一次設(shè)備的連接，主要有連接點(diǎn)和電路的連接端；有關(guān)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，包括拓?fù)潼c(diǎn)以及拓?fù)鋶u；自動(dòng)化設(shè)備，主要是RTU等設(shè)備；區(qū)域，包括電壓等級(jí)區(qū)域、變電所以及間隔等等；量，有功、無功功率，電流電壓，頻率，日常用電量等等；量值，主要指量的值對(duì)象。

智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)需要處理眾多數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅帶有時(shí)間性質(zhì)，同樣有著空間屬性，因此想要及時(shí)安全的處理這些信息，必須具備地理信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，另外還需要掌握一定的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

（二）框架流程

基于Hadoop設(shè)計(jì)的智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)主要包含三個(gè)層面，分別是管理應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場監(jiān)控層。其中，現(xiàn)場監(jiān)控層也可以被稱作感知層，這一層的主要任務(wù)是對(duì)監(jiān)控的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行感知，設(shè)備主要包含了各類型的傳感器，對(duì)輸電線路、變電站、配電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并收集帶有地理屬性的信息數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)通信層的功用則是傳遞并控制收集到的信息，獲取到現(xiàn)場的信息數(shù)據(jù)以后，將其傳遞給管理應(yīng)用層，同時(shí)，管理應(yīng)用層也能通過網(wǎng)絡(luò)通信層傳遞實(shí)時(shí)指令，通常采用無線網(wǎng)和電力專網(wǎng)等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；管理應(yīng)用層則需要對(duì)傳遞而來的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總管理，全面反饋電網(wǎng)的具體運(yùn)行狀況，并及時(shí)對(duì)突發(fā)狀況進(jìn)行應(yīng)急處理。

圖1 電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)示意圖

三、基于Hadoop的智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行

系統(tǒng)運(yùn)行開始，主界面上會(huì)提示信息，用戶可以根據(jù)自身需要進(jìn)行操作，點(diǎn)擊實(shí)時(shí)運(yùn)行管控，那么便可以進(jìn)入相應(yīng)的界面，該界面對(duì)管理員和普通用戶規(guī)定了不同的權(quán)限，管理員能夠?qū)崟r(shí)更新警報(bào)信息，而普通用戶則能夠查詢相關(guān)信息，實(shí)用性極高。

經(jīng)過與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)基于Hadoop的智能系統(tǒng)擁有更高的準(zhǔn)確率以及反應(yīng)速度，特別是處理海量數(shù)據(jù)的過程，智能系統(tǒng)表現(xiàn)出了極高的實(shí)用性，準(zhǔn)確率較以往提升了98.7%，而反應(yīng)速度也提升了6.8%，有效證明了新的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)擁有更高的可靠性以及實(shí)用性。

結(jié)語

現(xiàn)代工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域是息息相關(guān)的，電力作為日常生活和生產(chǎn)的主要能源，國家和個(gè)人都應(yīng)該對(duì)其加強(qiáng)重視。電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行需要電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，伴隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，電力系統(tǒng)中大量信息數(shù)據(jù)已經(jīng)不能由傳統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行收集處理，必須引進(jìn)新的智能化手段。本文就基于Hadoop的智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)展開介紹，分析其具體的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，證明了比之傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)該系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性更高，適合進(jìn)一步的研究推廣。

[1]鄧遠(yuǎn)寧.基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].湖南大學(xué)，2013.

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