大数据背景下智能变电站自动化系统方案研究

刘斌斌

摘要：近年来，大数据技术应用的范围不断扩展，对智能变电站自动化系统的设计方案也产生了非常大的影响。相对于传统的变电站而言，智能变电站在实际工作中产生的数据体量非常大，很难从中挖掘出有用的信息。随着大数据技术在智能变电站中的渗透，可以更好的对收集的数据进行处理，进而为自动化系统的设计提供有用的信息。

关键词：大数据；智能变电站；自动化系统

引言：

在智能变电站中，其数据资源主要来源于电力设备的状态监测数据，这些数据主要包括两个方面，一方面是在线的监测数据，另一方面是传输过程中产生的大量数据信息。通常需要监控的数据主要是高压断路器中的气体成分和变压器中的局部放电情况以及高压母线的温度等。这些监测数据会实时变化，可以反映智能变电站各设备运行的细节，进而决定了数据体量的庞大以及数据本身的价值。所以，需要采用大数据对其进行处理，挖掘中海量数据中的有用的信息。在设计智能变电站的自动化系统时，也需要应用大数据技术所得到的信息，对系统进行优化。因此，本文对大数据背景下，如何对智能变电站自动化系统进行优化设计进行研究。

一、大数据背景下智能变电站自动化系统的技术路线

在智能变电站中，具有多个大数据分析监控模块，分别是算法模型库、数据层、状态数据显示、故障反馈和业务应用以及故障案例库与状态分析报告，每一个模块在变电站自动化系统中都有非常重要的作用。

（一）大数据的存储

智能电网要求对智能变电站所有的运行数据和电力设备的全景状态都要进行在线监测。由于要储存海量的数据，并且要进行传输，这就使得监控装置需要承担非常大的负担，要解决这一问题可以通过应用分布式的存储技术，进而将网络数据的传输量尽可能的降低，同时实现存储效率的提升，也有助于实现系统存储良好的容错性和吞吐性。

（二）大数据的分析和挖掘

在大数据背景下，要将存储的海量的变电站数据发挥出其对促进变电站优化自动化系统的重要作用，进而设计出更加完善的自动化系统方案，这也是应用大数据的关键所在。通过应用大数据分析技术，可以从中挖掘出有用的信息和规律，进而为优化方案提供更多有用的信息。比如在对变电站的故障进行诊断时，可以通过对数据的处理，找出其中的异常点，进而增强解决方案的可信度和科学性。

在对数据进行预处理以后，可以对数据之间的固有联系进行研究，并对各变电站之间的关系进行分析。通过对数据的挖掘，根据其关联性对数据进行分类和分级处理。比如通过利用大数据技术挖掘出的信息，可以对系统不同的故障进行分类，然后制定相应的解决措施，这也使得智能变电站的容错率和解决实际问题的时效性大大提升[1]。对于设计优化智能变电站自动化系统的方案来说，通过运用大数据技术，可以从中发现系统存在的不足，进而为系统方案的优化设计提供依据。

二、大数据背景下智能变电站自动化系统的设计方案

大数据背景下，对智能变电站自动化系统进行设计时，重点集中在两个方面，分别是硬件和软件，前者包括站控层设备、间隔层设备、过程层设备；后者包括系统模块类型和系统模块设计两个方面，本文在此对其进行分析。

（一）硬件

首先，站控层设备要能满足主机和操作员工作站的需求，要具有主通道和备用通道，确保通信功能不受影响，并且要设置录波器以监视网络通信状态，如果发现存在隐患要及时的进行排除，并设置处理策略，要确保通信记录的完整性[2]。间隔层设备则要具备能够进行主保护和测控的装置，也要设置主变本体智能端，还要具备其他可以满足测控和计量以及分段保护等功能的装置。对于过程层而言，也要具备智能终端，并且与三侧合并单元和主变非电量保护等装置。

（二）软件

在大数据背景下，运用大数据技术对智能变电站收集的数据进行处理，不仅需要依赖硬件设备提供载体，也需要软件发挥支持作用。通过监控系统可以实现自动分类事故和异常状况，一旦出现隐患和事故，会发出警报，同时根据事故情况设定登记。在发生事故时，监控系统的标志灯会持续闪光，直到人工复位。对于监控系统，还能对测点的越限值和极限值点等进行设置，如果超过范围则会发出警报，并上报控制中心。

就系统模块类型而言，要设置应用层和应用服务层以及底层等，其中应用层主要是通信管理模块和主控模块等；而应用服务层的基本构成元素就是应用服务器；底层则包括历史和参数数据库。

就系统模块的设计而言，要将大数据技术得出的结论实际应用到系统模块的设计中去。首先，要生成实时库。要确保系统安全运行，必须要有实时库，因此需要先为其配置数据库，同时还要根据实际情况，对数据库实时进行建模，并加载数据，然后将其导入到实时库中。其次，在图形编辑模块，系统软件本身也带有图形编辑工具，通过对应用程序进行运行，然后根据需结合站内的情况，绘制出网络结构图和潮流图等。可以利用在线监视模块，进而在人机交互界面显示出上列图形，起到监视电气设备运行参数以及运行状态的作用，利用大数据技术构建模型，对于异常点的数据及时的进行控制，并作出正确的处理[3]。最后，在线监控模块，先打开监控程序，然后根据自动化系统的需求，通过后台监控主机对变电站进行监控。通过传送装置将数据传送到间隔层，然后通过以太网传到监控主机，通过内置的大数据处理软件对其进行运算，進而生成各类信息和图表数据等，并且通过后台监控主机还能查询历史信息或者监控站内设备数据。

三、结语

现阶段，大数据技术还处于应用的初期阶段，伴随该技术的发展和完善，在智能变电站自动化系统中的应用也将逐渐深化。笔者也将对此持续关注，以期更好的促进二者的结合，并对变电站的自动化系统进行优化。

参考文献：

[1]李巧双，唐云辉.110kV智能变电站综合自动化系统设计[J].电子技术与软件工程，2016（20）：161-161.

[2]钱超，宋晓华.大数据处理技术在智能变电站管理中的应用[J].科研，2015（18）：244-244.

[3]谢翘楚.基于大数据处理技术的智能变电站应用研究[J].信息通信，2017（2）：107-108.