羅 成

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山528000）

1 智能變電站設(shè)備大數(shù)據(jù)工作流程

1.1 Hadoop基礎(chǔ)上的系統(tǒng)架構(gòu)

基于Hadoop大數(shù)據(jù)平臺通過提供流計算、內(nèi)存計算、批量計算、云計算等多種分布式計算技術(shù)滿足智能變電站在不同時效性下的計算需求。其中流計算和云計算支持實時處理，內(nèi)存計算支持交互性分析，批量計算支持海量數(shù)據(jù)的離線分析，具體作用如圖1所示。

圖1 智能變電站設(shè)備大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)架構(gòu)

1.2 智能變電站大數(shù)據(jù)的存儲

智能電網(wǎng)想要安全有效地運行，需要實時關(guān)注變電站的運行數(shù)據(jù)和各設(shè)備的運行狀態(tài)。其中，影響智能電網(wǎng)實時監(jiān)控的最大問題是海量數(shù)據(jù)的傳輸和存儲問題。在智能變電站系統(tǒng)中，可以使用分布式存儲技術(shù)來提高系統(tǒng)的存儲效率，同時可以在一定程度上減少數(shù)據(jù)的傳輸量。分布式文件系統(tǒng)可以將海量數(shù)據(jù)進行存儲，在很大程度上節(jié)約了變電站的運行成本，同時在存儲數(shù)據(jù)上又具有良好的性能，智能變電站大數(shù)據(jù)存儲，如圖2所示。

圖2 智能變電站大數(shù)據(jù)存儲

1.3 大數(shù)據(jù)的分析與挖掘

大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能變電站中起到的主要作用是將存儲的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為供變電站運行的有效信息。大數(shù)據(jù)存儲和分析技術(shù)可以幫助找出有助于系統(tǒng)運行的海量數(shù)據(jù)和信息的規(guī)律等，可以為變電站決策人員提供更加便捷的方式來解決問題，如利用大數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測功能，實現(xiàn)了電力設(shè)備的動態(tài)故障診斷。系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)存儲功能在進行數(shù)據(jù)的預(yù)處理之后，還會進一步挖掘這些數(shù)據(jù)的頻繁模式以及其他相關(guān)聯(lián)的方面等，由此而建立數(shù)據(jù)的分類和分級，在尋找大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性。例如，當(dāng)變電站發(fā)生自然災(zāi)害（雷擊）、認(rèn)為破壞等情況時，可以利用大數(shù)據(jù)尋找的規(guī)律進行及時的分類，然后做出相應(yīng)的處理措施，在很大程度上提高了變電站的容錯率和工作效率[2]。

2 智能變電站設(shè)備大數(shù)據(jù)存儲與并行處理改進措施

2.1 建立站端集中式分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

智能變電站的數(shù)據(jù)監(jiān)測樂意根據(jù)過程層的檢測裝置進行變化，在此基礎(chǔ)上可以進行個單元監(jiān)測，通過各子ⅠED集中到相應(yīng)主ⅠED（匯控柜），同一類型的多種子ⅠED都可以匯集到同一個主ⅠED。因此，在系統(tǒng)內(nèi)部只需要為每一類設(shè)備建設(shè)一個主ⅠED即可，它可以實現(xiàn)多臺同類設(shè)備的共同使用，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

2.2 在線監(jiān)測綜合處理單元

傳統(tǒng)的變電站監(jiān)測存在數(shù)據(jù)通信不合理的現(xiàn)象，因此在智能變電器系統(tǒng)中引入了在線監(jiān)測綜合處理單元，目的是為了更好地檢測系統(tǒng)設(shè)備的各種情況。在線監(jiān)測綜合處理單元的服務(wù)對象是系統(tǒng)的各類設(shè)備，它們在接收到在線監(jiān)測單元發(fā)送的命令時，可以自動采集相關(guān)信息，然后對數(shù)據(jù)信息進行進一步加工處理，幫助系統(tǒng)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信。

2.3 統(tǒng)一數(shù)據(jù)歸集及增加深度處理

在智能變電站系統(tǒng)中想要對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行判斷，需要進一步結(jié)合設(shè)備運行數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通常由綜合處理單元統(tǒng)從變電站綜合自動化系統(tǒng)獲取[3]。其中，綜合處理單元的數(shù)據(jù)可以與其他個監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行互換和交流，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的共享。

智能變電站系統(tǒng)監(jiān)測裝置的安裝需要根據(jù)國家相關(guān)的規(guī)定（ⅠEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的和非ⅠEC 61850標(biāo)準(zhǔn)）進行建立，其中建模標(biāo)準(zhǔn)需按照ⅠEC 61850標(biāo)準(zhǔn)來進行。

檢測系統(tǒng)在ⅠEC 61850的基礎(chǔ)上，可以通過數(shù)據(jù)傳輸運輸?shù)较到y(tǒng)設(shè)備的中心級檢測平臺，同該系統(tǒng)支持遠程維護。

可以實現(xiàn)在變電站內(nèi)與故障錄波裝置等系統(tǒng)的接口。同時，在大數(shù)據(jù)存儲和挖掘等基礎(chǔ)上可以對系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)信息進行深度處理。并在以上技術(shù)的基礎(chǔ)上進行各種優(yōu)化，以達到提高系統(tǒng)在線監(jiān)測的智能化水平。

2.4 基于FPGA和DSP的并行結(jié)構(gòu)IED

想要進一步分析變電站的綜合參數(shù)，需要對智能變電站設(shè)備（變壓器局部放電、套管電容、斷路器開斷電流等）進行分析和運算。再根據(jù)相關(guān)的運行參數(shù)來提高數(shù)據(jù)總線技術(shù)抗干擾能力，以此達到智能變電站運算速度與并行處理技術(shù)的要求。文章在FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）和DSP（數(shù)字信號處理器）的基礎(chǔ)上進行了智能變電站硬件結(jié)果并行處理技術(shù)，以達到對變電設(shè)備綜合參數(shù)在線無縫采樣與分析的目的。

4 結(jié)束語

隨著智能變電站發(fā)展出現(xiàn)的一系列技術(shù)也開始受到重視（在線監(jiān)測與診斷技術(shù)），該技術(shù)在智能變電站系統(tǒng)安全運行方面起到了重要的作用。智能變電站系統(tǒng)通過對大數(shù)據(jù)存儲、通信網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)化、信息采集共享等進行研究，為智能變電站的安全運行及大數(shù)據(jù)存儲建立保障，實現(xiàn)系統(tǒng)的實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)的統(tǒng)一歸集，為智能變電站設(shè)備更加科學(xué)、高效的運行做出保障[4]。