基于電力調(diào)控大數(shù)據(jù)平臺的指標(biāo)展示應(yīng)用研究

劉青 卓越

摘 要：電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)監(jiān)控，并是衡量電網(wǎng)調(diào)度、反應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的重要參考依據(jù)。但目前指標(biāo)還存在一些弊端，缺乏完整性，對掌握電網(wǎng)運(yùn)行狀況帶來了不小難度。本文基于電力調(diào)控大數(shù)據(jù)平臺，對電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)與現(xiàn)有指標(biāo)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，建立起全新的指標(biāo)體現(xiàn)。并實(shí)現(xiàn)指標(biāo)的動態(tài)交互，從而能夠更好的反應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行狀況，為提升電網(wǎng)調(diào)控管理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)控；大數(shù)據(jù)平臺；指標(biāo)展示

在未來，電力調(diào)控大數(shù)據(jù)將會對電力調(diào)度生產(chǎn)產(chǎn)生巨大影響。隨著我國大力推廣智能電網(wǎng)建設(shè)，電網(wǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大。雖然數(shù)據(jù)量大，但缺少統(tǒng)一歷史數(shù)據(jù)中心，導(dǎo)致接口多，無法對電網(wǎng)運(yùn)行管理數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合，對數(shù)據(jù)共享造成了一定的阻礙。我國電力調(diào)度中心加大了對大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究力度，并自助研發(fā)了電力調(diào)控大數(shù)據(jù)平臺，將EMS與OMS系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，為大數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供了技術(shù)保障。電力調(diào)控大數(shù)據(jù)平臺利用不同系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲到分布式數(shù)據(jù)庫中。但隨著電力調(diào)控大數(shù)據(jù)逐步增加，給控制中心的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)造成了嚴(yán)重負(fù)載，導(dǎo)致系統(tǒng)應(yīng)用指標(biāo)無法滿足業(yè)務(wù)需求，無法進(jìn)行分析決策。面對此種情況，本文基于電力調(diào)控大數(shù)據(jù)平臺的指標(biāo)展示應(yīng)用，建立指標(biāo)體系，提出應(yīng)用框架，進(jìn)而幫助從業(yè)人員對電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有效的分析與監(jiān)控。

一、指標(biāo)體系建立理論

由于調(diào)控中心不同部門之間的需求不同，對現(xiàn)有電網(wǎng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而形成全新的指標(biāo)體系；通過主題三級劃分、主題集、主體域，建立起指標(biāo)樹；對每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)制、數(shù)據(jù)源、公式的計(jì)算，建立初步的體系指標(biāo)；利用指標(biāo)自定義工具實(shí)現(xiàn)半自動化的維護(hù)方案，由維護(hù)人員進(jìn)行完善，由程序生成指標(biāo)名稱、規(guī)則、數(shù)據(jù)源、公式的計(jì)算，最終形成綜合體系指標(biāo)。

（一）對現(xiàn)有指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、梳理

對EMS、OMS系統(tǒng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、梳理，再通過電力調(diào)控中心的考核指標(biāo)，形成一個(gè)新的專業(yè)指標(biāo)，建立起一個(gè)跨系統(tǒng)、跨專業(yè)的指標(biāo)體系。

（二）建立指標(biāo)樹，對指標(biāo)進(jìn)行整理

根據(jù)不同部門的業(yè)務(wù)需求，對收集的指標(biāo)進(jìn)行匯總的過程叫做整理指標(biāo)。但指標(biāo)匯總雜亂無章，缺少完整性，在對其進(jìn)行分析前，需要對指標(biāo)進(jìn)行二次分組，簡化原始資料，使其更加系統(tǒng)化，并能良好的反映出指標(biāo)的分布情況。

以匯總指標(biāo)為基礎(chǔ)，按照主題、主題集、主題域的 形式從上至下建立指標(biāo)樹。主題域包括綜合評估、班組對標(biāo)、同業(yè)對標(biāo)、電網(wǎng)運(yùn)行分析；電網(wǎng)運(yùn)行分析主題集包括新能源水平、自動化運(yùn)行、調(diào)度計(jì)劃、保護(hù)運(yùn)行、監(jiān)控運(yùn)行等；電網(wǎng)模擬主體包括變電規(guī)模、輸電規(guī)模、發(fā)電規(guī)模等。

（三）建立指標(biāo)體系，分析指標(biāo)

以指標(biāo)指標(biāo)為基礎(chǔ)，并對指標(biāo)進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)分析的關(guān)鍵就在得出結(jié)論的過程。一般來說，指標(biāo)分析有兩個(gè)層次，其一，通過描述統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出指標(biāo)相關(guān)強(qiáng)度、離散程度、集中趨勢等；其二，在此基礎(chǔ)上，通過推斷統(tǒng)計(jì)，處理指標(biāo)，用部分推出整體，通過分析，得出整體規(guī)律與特征。計(jì)算公式有邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算等；計(jì)算規(guī)則為基本的運(yùn)算規(guī)則；計(jì)算數(shù)據(jù)源，根據(jù)不同指標(biāo)的不同需要，進(jìn)而計(jì)算出數(shù)據(jù)源，在EMS、OMS系統(tǒng)中查詢到數(shù)據(jù)的來源。

二、指標(biāo)展示應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)

電力調(diào)控大數(shù)據(jù)平臺存儲的數(shù)據(jù)多種多樣，包括廣域測量系統(tǒng)的分析結(jié)果、錄波文件、OMS系統(tǒng)、SCADA圖形文件等等。根據(jù)調(diào)控應(yīng)用數(shù)據(jù)的不同業(yè)務(wù)需求，大數(shù)據(jù)平臺采用分布式數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)關(guān)系庫相結(jié)合的儲存架構(gòu)，并提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口，對上層應(yīng)用進(jìn)行支持。電力調(diào)控大數(shù)據(jù)存儲層有兩層，分別是應(yīng)用數(shù)據(jù)庫及統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫。其中，統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的形式為分布式數(shù)據(jù)庫；應(yīng)用數(shù)據(jù)庫則有實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)庫及內(nèi)存庫所組成。

（一）應(yīng)用整體架構(gòu)

指標(biāo)展示應(yīng)用整體架構(gòu)的功能模塊包括指標(biāo)展示、調(diào)度管理、可視化編輯等。指標(biāo)展示應(yīng)用所有功能都使用B/S技術(shù)架構(gòu)，操作界面則為web頁面形式。可視化編輯核心為研發(fā)指標(biāo)體系主題，根據(jù)指標(biāo)調(diào)度范圍、電壓、時(shí)間等，以不同形式在界面中進(jìn)行展示。

（二）應(yīng)用層次架構(gòu)

指標(biāo)展示應(yīng)用層次分為5類，分別是展示層、調(diào)度曾、計(jì)算層、定義層及底層。大數(shù)據(jù)平臺權(quán)限與指標(biāo)體系聯(lián)系緊密，根據(jù)不同的客戶，賦予不同的展示權(quán)限。

存儲層包括實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)庫、Hive及HBase；連接數(shù)據(jù)層包括存儲過程、數(shù)據(jù)查詢幾數(shù)據(jù)連接；可視化編輯層包括過濾組件、圖標(biāo)組件等；調(diào)度管理層包括手動執(zhí)行、任務(wù)管理及作業(yè)管理；展示層包括指標(biāo)展示界面及展示發(fā)布管理。

（三）指標(biāo)可視化分析功能

根據(jù)電網(wǎng)信息可視化展示需求，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)、鉆取、切塊等展示方法，并根據(jù)不同人員的不同思維方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了拖拽式自助分析、綜合業(yè)務(wù)報(bào)表、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析等功能。

要破除傳統(tǒng)的調(diào)度界面形式，運(yùn)用豐富的圖形元素，將信息從靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，進(jìn)而提升評估人員的關(guān)注度，能對異常數(shù)據(jù)快速做出反應(yīng)。指標(biāo)可視化展示模塊除了要滿足分析需求，還要能提供多維展示平臺，能夠滿足不同客戶的分析，用戶可自行選擇電量類型、統(tǒng)計(jì)口徑等，并自行定制展示界面。

三、結(jié)語

本文基于電力調(diào)控大數(shù)據(jù)平臺，對指標(biāo)展示應(yīng)用進(jìn)行研究，并建立起跨系統(tǒng)、跨專業(yè)的指標(biāo)體系，意在更好的實(shí)現(xiàn)展示電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。