大數據技術在電力監測中的研究及應用

霍爽，劉榮浩，石岳

（國網天津市電力公司城南供電分公司，天津 300000）

在電力系統運行中，為了保證電力設備的穩定運行，需要加強系統和設備的在線監測，為了提升監測效果，要合理應用大數據技術進行全面的監測，將監測結果與大數據進行對比分析，不僅可以反映設備是否正常運行，還能提前發現設備是否存在故障隱患，這樣就能提升電力監測效率，保證電力系統的正常運行。

1 大數據技術在電力監測中的應用現狀分析

為了進一步促進我國電力建設事業的發展，提升電力系統的運行穩定性，不僅要加大電力建設的投資力度，還要做好電力運行的日常管理工作。為了提升電力運行質量，要做好電力系統監測工作。當前我國電力系統的監測工作主要是設備監測，通過應用電力系統繼電保護裝置可以對系統進行在線檢測。繼電保護裝置就是對設備進行實時監測，判定設備是否正常運行，線路內的電壓有無超出正常范圍，如果線路和設備出現故障，繼電保護裝置就會發揮作用，啟動保護裝置并及時報警處理故障位置，盡快恢復變電力系統的正常運行。結合當前我國先進的信息技術，要進一步優化大數據技術在電力監測中的應用，這種監測技術不僅可以通過大數據提前分析判斷系統是否存在故障隱患，它的監測內容也更加全面。在對系統進行監測的同時，還可以對系統進行保護，進一步提升了電力系統運行的穩定性。

2 大數據技術在電力監測中的研究和應用

在電力系統的運行過程中，涉及許多的電力設備和電力線網，這些設備和線網的運行質量都影響著整體系統的穩定性。為了滿足當前日益增長的用電需求，需要不斷提升供電質量，保證電力設備和電力線網的正常運行。這就需要加強電力系統的運行管理，合理應用在線監測保護技術以及時發現系統故障，并盡快恢復系統正常運行。通過應用當前先進的大數據技術，可以初步對系統故障和系統發生的故障概率進行分析，然后通過監測得到的數據與歷史大數據進行對比，判斷系統是否存在故障隱患，并加強容易出現故障的設備的檢修工作，確保系統的正常運行。大數據技術在電力系統在線監測中主要有以下幾個方面的應用。

圖1

2.1 分散型

在變電站電力系統運行中，分布式控制結構也是一種常見的自動化智能控制架構。它主要是根據不同的電網規模建立不同的智能控制架構，這些不同的智能控制架構有著不同的輸入端和信息傳輸系統，但是，其最終的中央處理裝置還是一個系統，因為它要綜合各個分布式架構中的所有數據和信息，進行統一和協調的處理。這種自動化智能控制系統的優點就是對于不同的電網傳輸信號，行統一的傳遞，可以在各個分布式結構中進行分析和傳輸，最終匯總到中央處理系統中。這種分布式智能控制結構的處理模式較為高效，在運行中不會因為一個單獨的設備出現故障而導致整個智能控制系統崩潰，各個架構之間相對獨立，這也是分布式自動化智能控制技術的優點。

2.2 集中型

在這些監測技術的應用中，集中型所占據的市場比重比較顯著。在選擇的過程中，相關單位需要立足真實的供電系統環境考慮進行規范選擇，這樣能夠保證設備與技術之間存在著較強的適應性，有效避免在技術應用的過程中因為兩者不融通而造成其他的意外事故發生。相較其他的技術，線上檢測所呈現的技術功能是比較顯著的，能夠在一定程度上實現人工成本的有效控制，真正地做到智能化控制，同時，也能夠保證所獲得監測結果更加的精準。但與此同時，線上監測在技術貫徹和深入落實的過程中也因為多種因素局限而存在一定的問題。因為在市場監管方面所構建的具體體制并不全面，導致市場亂象普遍存在。同時，在產品開發和質量監管方面所做的工作舉措并不規范，導致電力設備在實際運行的過程中仍然存在著一定不可預估的風險，甚至導致整個電力系統出現功能故障，給正常供電需求的滿足造成了很大的阻礙。面對當前存在的風險，相關單位需要提高整體的關注度，并努力探索有效的應對舉措，為在線監測這一新技術的開發與推廣構建健康、和諧的市場環境。

2.3 分布分散型

為了進一步提升大數據技術進行電力監測的效果，可以對不同的設備和不同的線路進行分部分散式地監測，這樣可以使得監測工作更加細化，可以快速找出系統的故障位置。對于一些容易出現故障的設備和線路可以進行重點監測，這樣可以提升監測工作的效率。

3 大數據技術在電力監測中的應用發展對策分析

為了進一步提升我國電力系統運行的穩定性，要不斷優化大數據技術在電力監測中的應用，這樣才可以更好地分析出系統的故障隱患，并對系統進行有效的保護，保證供電質量。下文筆者結合自身多年的工作經驗簡要提出了以下幾點優化應用對策。

3.1 加強技術管理

為促進在線監測這一技術在全新的供電市場環境下實現穩定的發展，加強其所具有功能的有效開發，保證系統整體的安全性，相關單位需要從管理方面出發對具體的管理機制和相關方法決策進行創新。首先，進一步完善監督機制，對技術人員在整個技術貫徹與操作中需要掌握的職能標準進行明確，針對可能存在的風險進行預估，并確定具體的責任主體。這樣一旦在試運行的過程中出現風險，則可以第一時間明確責任人，并在此基礎上通過協調配合共同探索具體的預防方案。同時，加強相關產品的管理。通過在線監測對具體的電力設備產品進行全面監測，有效避免不達標產品流入市場。

3.2 開發應用性能

為了不斷優化電力監測技術，要深入研究大數據技術在電力監測中的應用。結合當前用電需求量日益增加，用電設備符合逐漸增大的形勢，要在數據分析的前提下深入分析這些新設備可能存在的新的故障隱患，通過完善監測技術盡快實現故障的自動監測，提升電力運行效率。

3.3 加強智能化監測技術的應用

當前，我國用電需求量與日俱增，為了滿足我國的用電需求，要提升電力系統的穩定可靠性。智能化的監測技術主要是依靠大數據技術，實現自動化管理，通過實時監測故障并做出反應，它能及時發出信息告知故障，并能對故障的線路進行及時處理，消除故障，此外，一些人為不能事先預料的故障，它也能提前分析得到，及時處理，排除問題，具有即時性、更可靠性，對維持電力系統正常運行更加有保障。

3.4 加強創新型技術人員建設

大數據技術是當前比較熱門和先進的技術，要將其合理地應用到電力監測中，就要不斷提升電力工作人員的綜合水平，要加強技術型人才的培養，使得他們能掌握大數據監測技術的基本原理。這樣他們在工作中可以根據監測結果對系統進行分析，提升運行管理效率，保證電力系統的正常運行。

4 大數據在電力監測中的研究及應用的典型案例

在某10kV 配網系統中應用大數據技術進行在線監測：對10kW 配網停運的監測，應手動導入數據，并對各級電力企業10kV 線路的停運狀況進行匯總、統計、分析。對于電力企業配網運行的監測，可以從數據庫和數據中心匯總定期抽取ERP 數據，并及時對這些數據進行處理和加工，同時，利用Tableau 等可視化工具實現對重過載、低電壓、三相不平衡事件的全面的監測。

5 結語

綜上所述，當前快速發展的大數據技術在各個行業都有著廣泛的應用。在電力行業中，用電規模越來越大，電力設備越來越復雜，通過合理應用大數據技術可以實現信息和數據的快速分析處理，提升電力系統運行管理的效率；將大數據技術應用到電力監測中，可以實現快速的故障分析和處理，及時發現故障隱患，并對系統進行保護，提升電力系統運行的穩定性，進一步促進我國電力行業的發展。