電力系統運行狀態云平臺建設研究

陳賢哲

（國網物資有限公司，北京 100120）

1 電力系統運行狀態平臺建設現狀分析

目前，我國已經逐步放開了用電計劃和發電計劃，也實現了互聯網的快速發展，同時進一步推進了現貨市場建設。我國信息技術發展十分迅速，而信息技術的發展又在很大程度上推進了智能電網的發展，從而使電網數據出現了爆發式增長，使得數據存儲內容從幾百TB到幾千TB增長。這些變化標志著我國的電力行業已經進入快速發展階段，其大數據特點十分明顯[1]。云計算技術能夠匯集所有的電力系統信息，產生共享資源池，大大提高了電力數據信息的利用效率。同時，云計算可以通過可度量的方式給用戶提供相應的服務，從而實現信息的大規模處理。因此，我國的電力系統有必要建立云平臺。

國家主管部門和電力公司在電力系統運行管理方面投入了大量人力物力，使電力系統自動化管理水平不斷提高，基本實現了電力系統運行的實時監控[2]。然而，大量的自動化設備和智能化設備（或者系統）應用于電力系統的運行管理過程，雖然能夠使各個系統之間的聯系更緊密，但出現了相互制約的情況，使得整個系統運行十分復雜，給電力系統正常的運行管理造成了極大壓力。

2 電力系統運行狀態云平臺建設的具體路徑

2.1 明確電力系統運行狀態云平臺建設的目標

云平臺建設的主要目標是為實現電力系統的穩定和安全運行提供可靠保障。在構建電力系統運營狀態云平臺的過程中，需根據平臺建設的要求和電力系統運維要求細分云計算架構，即將整個平臺建設分為建構服務、軟件服務和平臺服務等3個核心層次。在電力系統運行狀態云平臺建設時，應以“3個核心層”為主導，應用高采集速率的信息采集裝置，結合電力系統廣域網的穩定性和完整性，建立適合電力系統安全運行需求的云平臺，同時優化控制算法，以確保構建的云平臺能夠最大限度地整合各類數據資源與處理器資源，提升整個電力系統云平臺的計算能力。它的主要目標架構圖如圖1所示。

圖1 電力系統運行狀態云平臺建設主要目標架構圖

2.2 科學構建電力系統運行狀態自動監控云平臺

在構建自動化監控平臺系統結構時，應分為3個架構層次推進實施，分別是采集層、核心層和展示層，如圖2所示。

圖2 采集層架構圖

采集層主要是由網管采集器、安管采集器和自動化系統采集器等構成。各個采集器分別負責接收網管平臺的信息源、安管平臺的數據信息以及自動化系統的信息等。采集層的主要功能是接收各個平臺的數據信息，將搜集到的各類信息分類上傳到核心層進行高效處理。電力系統運行狀態中的核心層的主要功能是通過分析處理搜集到的數據，準確研判整個系統的運行狀態。其中：核心庫主要負責分析搜集到的各類數據，完成數據的存儲備份和到期處理等；業務服務則及時處理用戶界面的各類請求[3]。展示層是用戶操作管理界面，如將電力業務管理系統的運行狀態監視、實時數據信息查詢、性能監視以及告警監視等相關功能全部納入操作界面管理系統，便于操作人員根據管理需求完成操作。

2.3 完善電力系統運行狀態自動監控平臺功能架構

2.3.1 告警查詢功能系統架構

在查詢告警信息時，不但要能夠查詢到告警信息，還要能夠查詢到有關告警信息的歷史信息。告警信息和歷史告警信息必須包括告警的內容、級別和類型等內容。目前，告警監視畫面可以利用列表展示所有告警信息，利用不同的背景或字體標記不同告警的級別。當出現新的告警信息時，系統會立刻通過聲音或者光線的形式發出警示。

2.3.2 電力系統安全監控系統架構

電力系統的安全監控系統包括管理信息區、生產管理區、非控制生產區以及實時控制區4個區域[4]，通常是在數據采集層進行監控系統信息的管理和維護。因此，為了確保監控平臺的安全性，應該重點管理生產管理區、非控制生產區和實時控制區3個區域，保存直采廠站的相關數據信息，并完善相關的監控畫面，從而提高監控平臺的穩定性和安全性。

2.4 構建電力系統工業大數據平臺

工業大數據云平臺是一種全新的大規模分布式和開放式標準的云平臺，作用是構建、運行和管理工業數據及智能應用，提供海量數據存儲與計算能力，并提供有關運行、生產和管理的智能化輔助決策服務[5]。網絡架構方面，可以借助虛擬擴展局域網（Virtual Extensible LAN，VXLAN）等方式實現網絡系統的精細化管理和整個電力系統信息網絡的集中化控制，從而提升數據處理效率和精確度；存儲架構方面，可采用兼容異構存儲和多類型混合擴展等，實現相關數據信息的海量存儲和處理。另外，基于“物聯網+供應鏈”平臺構建電力系統工業大數據平臺，能夠提升電力系統運行風險防控能力與水平。

3 結語

電力云平臺建設是保證整個電力系統穩定和安全運行的有效手段。我國電網規模龐大，輸變電設備數量眾多，為電力系統運維的云平臺建設和業務發展提供了廣闊的空間。借助于云平臺實現實時監控，有助于實現電力系統故障的提前預警，便于及時處置各類事故，從而實現整個電力系統的安全穩定運行。