電力系統信息集成的可視化展示框架設計

廖榮濤　余錚　馮浩

摘要：隨著社會經濟快速發展，電力系統的規模在不斷擴大，所使用的信息采集方式也更加豐富，各種專業方向的電力運行和管理系統也逐漸增多。基于這樣的現狀，所出現的問題就是海量的數據和信息孤島之間的矛盾，弱化了電力系統的實際運行狀態，使得原始數據將運行人員實際關注的信息數據所覆蓋，又由于所呈現出的數據分析不夠精簡、綜合性和代表性較低，降低了運行人員對電網實時動態的掌握的及時性。本文就電力系統信息集成的可視化展示框架設計進行相關的分析和論述。

關鍵詞：電力系統；信息集成；可視化

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0066-01

電力系統的運行管理水平與信息技術的發展，兩者之間具有互相促進、互相影響的關系，因為信息技術的發展，可以有效推動各類型電網運行自動化系統的改善和發展，電力系統管理水平的提高，則為信息技術提出了更高的要求，所以兩者相輔相成，謀求電力系統管理水平更高、信息技術發展更快更好。筆者通過對多方面相關數據進行綜合分析，同時對其相應的應用需求也做了橫向與縱向的對比，在做了充分的準備工作的前提下，設計了相應的信息集成和可視化展示框架，這一設計可以有效解決或者緩解目前電力系統運行中存在的一些問題。

目前較為明顯的大量數據與信息之間數量和系統管理的不平衡和不匹配，導致了系統管理人員對系統的實際情況沒有清晰明確的掌握和認識，對相關的發展方向和潛在的風險等方面的認知度就更低了，然而由于技術水平不夠高，就使得信息系統建設的目標和功能相對單一。電力系統可以說是我國國民經濟的支柱產業，在日益發達的社會大環境下，電網的規模在不斷擴大，相應的互聯功能也有了非常明顯的提升；為保證電網在大規模的的環境下正常運行，需要建立起多方面與電力系統相匹配的管理系統，筆者認為實現可視化展示框架的設計，需要先將各種電網運行數據和相關的信息進行整合，然后對其進行全面、深度的分析，最終講可視化的效果呈現于用戶眼前，同時提供相應的操作說明；使得用戶在設定的權限內，通過對信息的查看，就可以對系統的實時狀態進行及時的掌握和了解。

1.可視化展示框架介紹

本展示框架包含有系統集成層、智能信息引擎層和可視化展示層3個層次，如圖1所示。其中系統集成層，主要通過多種方式渠道，將相關的運行和管理的信息數據做一個集成，這一層面的集成，不是依靠簡單的將多方面的系統數據進行采集集合，而是電網的全景模式下，將相關的數據進行抽取、過濾，最后存儲；將大多數據之間存在的差異進行弱化處理，以更更好地可視化效果向用戶呈現出更為具體和實時的數據。

智能信息引擎層包含有多個關鍵性較強的性能指標，主要有分析引擎、操作控制引擎、狀態感知、決策分析等功能，通過諸多動能指標的運行，幫助實現系統的順利運行。可視化展示層，從多個角度、多個層面對電網的實時狀態進行充分的展示；展示的角度從基于全景的整體視圖到更具針對性質的基于主題的專題視圖，從基于全景信息的綜合展示和異常告警信息的關聯展示等多方面綜合與具體相結合的展示方式，完成可視化的展示功能。

在這一框架設計下，不同應用系統的數據有機集成在數據中心，通過全景視圖的方式對外發布，智能信息引擎對數據進行分析和提煉，以可視化的方式將電網的狀態信息展示給客戶。達到的效果則是用戶不再面對零散的多個系統和海量的原始數據，而是有效組織電網的全景數據和經過提煉的電網狀態信息。

2.框架各層的設計組成及功能分析

以提出的結構框架為基礎，對各層的設計組成及功能進行詳細的介紹。

2.1系統集成層

系統集成層內部的數據獲取層，其主要功能是，將各個系統應用中的數據，采用ETL技術進行轉換，由于電力系統的數據來源渠道和文件格式參差不齊，差異性較大，所以在獲取數據之后，需要通過指定的技術將數據進行合理統一的轉換；數據存儲層的功能定義很簡單，就是對數據進行存儲的處理過程，因為電力系統中出現的數據和信息較為復雜混亂，沒有具體統一的定義，為實現信息的統一管理與調取，則需要對數據信息進行存儲；數據發布層是在企業服務總線的基礎上，對多種文件、信息、數據的發布進行具體相應的安排和設定，最終實現系統運行更具開放性和可擴展性。

2.2智能信息引擎層

在可視化展示框架中，智能信息引擎層是其核心內容，是一個連接上下層的橋梁樞紐；這一層主要包含有指標分析引擎、決策分析引擎和操作控制引擎，其中指標分析引擎是對相應的指標進行抽取、分析和預警3方面，首先抽取是指通過一個統一的接口，從信息集成層獲取信息；指標分析是通過固有的規則或算法，對電網運行中多方面應有的狀態指標進行具有針對性的分析；指標預警是在電網系統運行的過程中，時刻對其進行監控，當發現有指標異常或安全穩定等方面問題時，啟動系統預先設置的分析決策功能，幫助運行人員在解決問題時有據可循。

決策分析引擎主要是為了在電網運行中，實現對電網的操控，并且具有較高的事故分析、決策和處理的能力。操作控制引擎主要是根據已經確定的操控流程運行，在具體的任務導向下完成流程化的控制任務；操作控制引擎可以為任務的執行提供操作界面、發送具體的執行命令，并且監控任務完成的整個過程，并且最終生成具體的任務記錄。

2.3可視化展示層

目前，我國電網行業的可視化技術發展迅速，通過與信息引擎層的交互，將分析的結果以可視化的方式展示出來；筆者所這幾的框架在實現可視化數據信息的展示過程中，更注重對所展示信息與實際的電力信息之間的相符度，以增加系統的可行性和準確性。

3.結論

針對電網系統目前的現狀，存在應用系統種類、數量繁多，不具有統一規劃的性能，使得運行人員在管控的過程中存在大量的不確定性，包括其他方面的問題，筆者提出設計的這一電力系統信息集成的可視化展示框架，可以將多類型數據集成顯示于全景模型中，經過智能信息引擎的具體分析，最終講數據信息以可視化的形式展現于用戶眼前，使得系統的運行、數據的分析、工作人員的管理都變得更加簡單統一，尤其還可以幫助運行人員對系統運行的實際狀態進行精確、及時的了解和掌握。