电力系统信息集成的可视化展示框架设计

廖荣涛　余铮　冯浩

摘要：随着社会经济快速发展，电力系统的规模在不断扩大，所使用的信息采集方式也更加丰富，各种专业方向的电力运行和管理系统也逐渐增多。基于这样的现状，所出现的问题就是海量的数据和信息孤岛之间的矛盾，弱化了电力系统的实际运行状态，使得原始数据将运行人员实际关注的信息数据所覆盖，又由于所呈现出的数据分析不够精简、综合性和代表性较低，降低了运行人员对电网实时动态的掌握的及时性。本文就电力系统信息集成的可视化展示框架设计进行相关的分析和论述。

关键词：电力系统；信息集成；可视化

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号2095-6363（2016）06-0066-01

电力系统的运行管理水平与信息技术的发展，两者之间具有互相促进、互相影响的关系，因为信息技术的发展，可以有效推动各类型电网运行自动化系统的改善和发展，电力系统管理水平的提高，则为信息技术提出了更高的要求，所以两者相辅相成，谋求电力系统管理水平更高、信息技术发展更快更好。笔者通过对多方面相关数据进行综合分析，同时对其相应的应用需求也做了横向与纵向的对比，在做了充分的准备工作的前提下，设计了相应的信息集成和可视化展示框架，这一设计可以有效解决或者缓解目前电力系统运行中存在的一些问题。

目前较为明显的大量数据与信息之间数量和系统管理的不平衡和不匹配，导致了系统管理人员对系统的实际情况没有清晰明确的掌握和认识，对相关的发展方向和潜在的风险等方面的认知度就更低了，然而由于技术水平不够高，就使得信息系统建设的目标和功能相对单一。电力系统可以说是我国国民经济的支柱产业，在日益发达的社会大环境下，电网的规模在不断扩大，相应的互联功能也有了非常明显的提升；为保证电网在大规模的的环境下正常运行，需要建立起多方面与电力系统相匹配的管理系统，笔者认为实现可视化展示框架的设计，需要先将各种电网运行数据和相关的信息进行整合，然后对其进行全面、深度的分析，最终讲可视化的效果呈现于用户眼前，同时提供相应的操作说明；使得用户在设定的权限内，通过对信息的查看，就可以对系统的实时状态进行及时的掌握和了解。

1.可视化展示框架介绍

本展示框架包含有系统集成层、智能信息引擎层和可视化展示层3个层次，如图1所示。其中系统集成层，主要通过多种方式渠道，将相关的运行和管理的信息数据做一个集成，这一层面的集成，不是依靠简单的将多方面的系统数据进行采集集合，而是电网的全景模式下，将相关的数据进行抽取、过滤，最后存储；将大多数据之间存在的差异进行弱化处理，以更更好地可视化效果向用户呈现出更为具体和实时的数据。

智能信息引擎层包含有多个关键性较强的性能指标，主要有分析引擎、操作控制引擎、状态感知、决策分析等功能，通过诸多动能指标的运行，帮助实现系统的顺利运行。可视化展示层，从多个角度、多个层面对电网的实时状态进行充分的展示；展示的角度从基于全景的整体视图到更具针对性质的基于主题的专题视图，从基于全景信息的综合展示和异常告警信息的关联展示等多方面综合与具体相结合的展示方式，完成可视化的展示功能。

在这一框架设计下，不同应用系统的数据有机集成在数据中心，通过全景视图的方式对外发布，智能信息引擎对数据进行分析和提炼，以可视化的方式将电网的状态信息展示给客户。达到的效果则是用户不再面对零散的多个系统和海量的原始数据，而是有效组织电网的全景数据和经过提炼的电网状态信息。

2.框架各层的设计组成及功能分析

以提出的结构框架为基础，对各层的设计组成及功能进行详细的介绍。

2.1系统集成层

系统集成层内部的数据获取层，其主要功能是，将各个系统应用中的数据，采用ETL技术进行转换，由于电力系统的数据来源渠道和文件格式参差不齐，差异性较大，所以在获取数据之后，需要通过指定的技术将数据进行合理统一的转换；数据存储层的功能定义很简单，就是对数据进行存储的处理过程，因为电力系统中出现的数据和信息较为复杂混乱，没有具体统一的定义，为实现信息的统一管理与调取，则需要对数据信息进行存储；数据发布层是在企业服务总线的基础上，对多种文件、信息、数据的发布进行具体相应的安排和设定，最终实现系统运行更具开放性和可扩展性。

2.2智能信息引擎层

在可视化展示框架中，智能信息引擎层是其核心内容，是一个连接上下层的桥梁枢纽；这一层主要包含有指标分析引擎、决策分析引擎和操作控制引擎，其中指标分析引擎是对相应的指标进行抽取、分析和预警3方面，首先抽取是指通过一个统一的接口，从信息集成层获取信息；指标分析是通过固有的规则或算法，对电网运行中多方面应有的状态指标进行具有针对性的分析；指标预警是在电网系统运行的过程中，时刻对其进行监控，当发现有指标异常或安全稳定等方面问题时，启动系统预先设置的分析决策功能，帮助运行人员在解决问题时有据可循。

决策分析引擎主要是为了在电网运行中，实现对电网的操控，并且具有较高的事故分析、决策和处理的能力。操作控制引擎主要是根据已经确定的操控流程运行，在具体的任务导向下完成流程化的控制任务；操作控制引擎可以为任务的执行提供操作界面、发送具体的执行命令，并且监控任务完成的整个过程，并且最终生成具体的任务记录。

2.3可视化展示层

目前，我国电网行业的可视化技术发展迅速，通过与信息引擎层的交互，将分析的结果以可视化的方式展示出来；笔者所这几的框架在实现可视化数据信息的展示过程中，更注重对所展示信息与实际的电力信息之间的相符度，以增加系统的可行性和准确性。

3.结论

针对电网系统目前的现状，存在应用系统种类、数量繁多，不具有统一规划的性能，使得运行人员在管控的过程中存在大量的不确定性，包括其他方面的问题，笔者提出设计的这一电力系统信息集成的可视化展示框架，可以将多类型数据集成显示于全景模型中，经过智能信息引擎的具体分析，最终讲数据信息以可视化的形式展现于用户眼前，使得系统的运行、数据的分析、工作人员的管理都变得更加简单统一，尤其还可以帮助运行人员对系统运行的实际状态进行精确、及时的了解和掌握。