鄉(xiāng)村智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析平臺總體構(gòu)架與應(yīng)用

嚴(yán)小林

摘 要：當(dāng)前，隨著新能源發(fā)展愈發(fā)迅速，其對電網(wǎng)的挑戰(zhàn)越來越大，分布式電源的應(yīng)用研究成為一個必須面對的課題;同時，在偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)，通過傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)一步提高供電可靠性的投資效益非常低，必須探索提高供電可靠性的新方法、新思路;而隨著居民生活水平不斷提高，用電服務(wù)的要求也不斷增高，進(jìn)一步提高供電可靠性，提升供電服務(wù)質(zhì)量，是電網(wǎng)企業(yè)提高市場競爭力核心指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析;智能電網(wǎng);配網(wǎng)分析

1智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析平臺總體構(gòu)架

1.1總體構(gòu)架

數(shù)據(jù)源層包括了計量系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測信息系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)、企業(yè)運營監(jiān)測系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、配網(wǎng)GIS系統(tǒng)等相關(guān)數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)管理、服務(wù)互動的應(yīng)用基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)源層的數(shù)據(jù)是各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理的結(jié)果。數(shù)據(jù)集成管理層主要實現(xiàn)從數(shù)據(jù)源層提取過來的量測數(shù)據(jù)與檔案資料類基礎(chǔ)信息等數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建與數(shù)據(jù)存儲管理，保證數(shù)據(jù)查看、應(yīng)用的效率與數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)管理層還包括了數(shù)據(jù)集成平臺，該集成平臺實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)（包括當(dāng)前數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)）的在線提取與集中。數(shù)據(jù)集成平臺和數(shù)據(jù)存儲、計算管理最終構(gòu)建于省側(cè)大數(shù)據(jù)平臺和數(shù)據(jù)倉庫上。業(yè)務(wù)應(yīng)用層則主要實現(xiàn)平臺的相關(guān)業(yè)務(wù)功能的定制監(jiān)控管理。包括首頁、基本功能、基礎(chǔ)應(yīng)用、高級應(yīng)用等的管理。

1.2軟件功能方案

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用（智能電網(wǎng)監(jiān)測分析與輔助決策）V1.0建設(shè)項目，作為提升管理質(zhì)量與服務(wù)效果的監(jiān)控性項目，在系統(tǒng)軟硬件的實現(xiàn)與選取上，應(yīng)考慮系統(tǒng)現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境是否能滿足要求，在充分應(yīng)用現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上，考慮做必要的補充與擴展。需要以下系統(tǒng)軟件：

（1）數(shù)據(jù)庫：Oracle11G;

（2）服務(wù)器操作系統(tǒng)：Windows2008Server或UNIX;

（3）客戶端操作系統(tǒng)：Window7/8/10，安裝IE9.0以上瀏覽器;

（4）中間應(yīng)用程序服務(wù)器：WEBLOGIC10。

以上系統(tǒng)應(yīng)用軟件在智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用（智能電網(wǎng)監(jiān)測分析與輔助決策）V1.0建設(shè)項目建設(shè)，最終交付階段采用省側(cè)云平臺資源，可以直接應(yīng)用。

1.3硬件功能方案

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用（智能電網(wǎng)監(jiān)測分析與輔助決策）V1.0建設(shè)項目的研究與落地應(yīng)用，硬件配置上主要從保證智能電網(wǎng)綜合監(jiān)控平臺前端應(yīng)用的系統(tǒng)WEB服務(wù)及系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的存儲上進(jìn)行考慮。

主要考慮將來智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用（智能電網(wǎng)監(jiān)測分析與輔助決策）V1.0建設(shè)項目應(yīng)用人員登錄系統(tǒng)的并發(fā)數(shù)量及每個登錄系統(tǒng)用戶對硬件資源的占用情況進(jìn)行配備。在該硬件服務(wù)器上主要部署系統(tǒng)Web服務(wù)中間件Weblogic、以及用于存儲系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的Oracle安裝配置，配置滿足以下條件即可，配置4顆E52.66G6核CPU、64G內(nèi)存、5*1000G10K硬盤，實現(xiàn)raid5、冗余電源。以上系統(tǒng)硬件配置在項目過渡階段采用供電局已有資源，最終交付階段采用省側(cè)云平臺資源，可以直接應(yīng)用。對于無人機巡檢的視頻和圖片預(yù)處理，需要在硬件服務(wù)器上部署圖像識別軟件，處理后的視頻和圖片以附件形式存儲，數(shù)據(jù)庫存儲附件路徑，利用FTP進(jìn)行傳輸，由于視頻和圖片容量較大，建議配置滿足以下條件，配置4顆E52.66G6核CPU、128G內(nèi)存、10*1000G10K硬盤，實現(xiàn)冗余電源。

2智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析平臺部署方式

2.1數(shù)據(jù)傳輸原理

省級集中運行數(shù)據(jù)從省級海量準(zhǔn)實時數(shù)據(jù)平臺送入省級大數(shù)據(jù)平臺。地市數(shù)據(jù)由定制的數(shù)據(jù)采集程序采集到安全接入三區(qū)的數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)交換組件交換到地市管理三區(qū)的數(shù)據(jù)庫，由省級大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)抽取組件進(jìn)行抽取。數(shù)據(jù)在省級大數(shù)據(jù)平臺中進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換，以及面向業(yè)務(wù)的計算和分析。最終交由應(yīng)用層可視化組件進(jìn)行展示。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)由生產(chǎn)控制區(qū)末端采集到管理區(qū)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)通道搭建，對實現(xiàn)滿足智能電網(wǎng)的跨區(qū)數(shù)據(jù)交互技術(shù)進(jìn)行探索，為智能電網(wǎng)全景數(shù)據(jù)分析進(jìn)行經(jīng)驗積累。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析平臺數(shù)據(jù)構(gòu)架。

2.2技術(shù)原理

（1）基于數(shù)據(jù)可視化技術(shù)實現(xiàn)頁面自適應(yīng)。通過使用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，提供完善的多屏應(yīng)用解決方案，分辨率自適應(yīng)（包括文字、圖表和圖片），支持PC端、移動端以及LED大屏展示等多種展示，提供多屏互動解決方案;

（2）基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實現(xiàn)指標(biāo)分析及預(yù)測。數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù)可根據(jù)需要，針對不同業(yè)務(wù)需求進(jìn)行不同方式的數(shù)據(jù)挖掘處理，包括：聚類分析、K評分計算、時序分析和挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則等。數(shù)據(jù)挖掘功能需要包括：負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電預(yù)測、設(shè)備健康度評估、設(shè)備輪換提示等功能;

（3）基于對策論在智能電網(wǎng)綜合監(jiān)控平臺中的應(yīng)用。對策論的研究主要集中于兩個或者多個市場成員之間的策略互動方面。運用對策論中尋求貝葉斯納什平衡的方法對差異化服務(wù)與運維信息遵從的關(guān)系進(jìn)行分析，并對各種情況下的雙方最佳對策進(jìn)行比較，進(jìn)而找出最佳方案。任何具有有限純策略的二人博弈至少有一個均衡偶。這一均衡偶就稱為納什均衡點。非協(xié)作博弈是研究少數(shù)制造商操縱市場的若干標(biāo)準(zhǔn)型問題的理論基礎(chǔ)，對于研究市場意義重大。納什定理的嚴(yán)格證明要用到不動點理論，不動點理論是經(jīng)濟均衡研究的主要工具。從電網(wǎng)環(huán)境和運維監(jiān)控管理的實際出發(fā)，供電部門應(yīng)選擇最優(yōu)的策略組合，加強用電監(jiān)控，提高檢查效率。

3智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析平臺應(yīng)用

3.1應(yīng)用交互

平臺涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)直接采集進(jìn)入到營銷管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、配網(wǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)、計量自動化系統(tǒng)、客服系統(tǒng)以及粵易充等生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，再由各業(yè)務(wù)系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)據(jù)平臺橫向集成到本平臺系統(tǒng)，其中，地市調(diào)度系統(tǒng)直接進(jìn)入平臺中。

3.2應(yīng)用功能

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析平臺應(yīng)用功能主要包含平臺總體功能模塊、綠色能源主題模塊、安全運維主題模塊和可靠輸變電主題模塊等模塊應(yīng)用功能，

平臺總體功能模塊展示基于潮流圖/地理接線圖的圖形交互式展示方式與數(shù)據(jù)列表的展示方式，展示內(nèi)容包括總體運行監(jiān)測可視化展示、總體結(jié)構(gòu)展示、總電量情況展示三大部分，其中包含了各種新能源（含小水電、風(fēng)電、光伏）、輸變電設(shè)施、配電設(shè)施、重點客戶等重要數(shù)據(jù)的總體展示。綠色能源主題模塊展示涵蓋了現(xiàn)有綠色清潔能源總覽，以及其示范綠色能源（含小水電、風(fēng)電、光伏、儲能等）運行情況的可視化展示。

4結(jié)束語

以打造“安全可靠、透明可控、智慧互聯(lián)、友好互動”（“兩可兩互”）的農(nóng)村智能電網(wǎng)為總體目標(biāo)，按照完善安全可靠的網(wǎng)架，建設(shè)綠色透明的智慧臺區(qū)和構(gòu)建集成開放的智能駕駛艙的思路，搭建了智能大數(shù)據(jù)分析平臺。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙旭陽，王聰，牛勝鎖，等.綜合考慮中性點接地方式和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)供電可靠性的評估[J].電測與儀表，2019，56（18）：49-56.