乡村智能电网大数据分析平台总体构架与应用

严小林

摘 要：当前，随着新能源发展愈发迅速，其对电网的挑战越来越大，分布式电源的应用研究成为一个必须面对的课题;同时，在偏远农村地区，通过传统电网建设进一步提高供电可靠性的投资效益非常低，必须探索提高供电可靠性的新方法、新思路;而随着居民生活水平不断提高，用电服务的要求也不断增高，进一步提高供电可靠性，提升供电服务质量，是电网企业提高市场竞争力核心指标。

关键词：大数据分析;智能电网;配网分析

1智能电网大数据分析平台总体构架

1.1总体构架

数据源层包括了计量系统、环境监测信息系统、配网自动化系统、企业运营监测系统、营销管理系统、资产管理系统、配网GIS系统等相关数据，是数据管理、服务互动的应用基础，数据源层的数据是各业务应用系统业务处理的结果。数据集成管理层主要实现从数据源层提取过来的量测数据与档案资料类基础信息等数据库的构建与数据存储管理，保证数据查看、应用的效率与数据质量。数据管理层还包括了数据集成平台，该集成平台实现各类数据（包括当前数据与历史数据）的在线提取与集中。数据集成平台和数据存储、计算管理最终构建于省侧大数据平台和数据仓库上。业务应用层则主要实现平台的相关业务功能的定制监控管理。包括首页、基本功能、基础应用、高级应用等的管理。

1.2软件功能方案

智能电网大数据分析应用（智能电网监测分析与辅助决策）V1.0建设项目，作为提升管理质量与服务效果的监控性项目，在系统软硬件的实现与选取上，应考虑系统现有的软硬件环境是否能满足要求，在充分应用现有的设备基础上，考虑做必要的补充与扩展。需要以下系统软件：

（1）数据库：Oracle11G;

（2）服务器操作系统：Windows2008Server或UNIX;

（3）客户端操作系统：Window7/8/10，安装IE9.0以上浏览器;

（4）中间应用程序服务器：WEBLOGIC10。

以上系统应用软件在智能电网大数据分析应用（智能电网监测分析与辅助决策）V1.0建设项目建设，最终交付阶段采用省侧云平台资源，可以直接应用。

1.3硬件功能方案

智能电网大数据分析应用（智能电网监测分析与辅助决策）V1.0建设项目的研究与落地应用，硬件配置上主要从保证智能电网综合监控平台前端应用的系统WEB服务及系统管理数据的存储上进行考虑。

主要考虑将来智能电网大数据分析应用（智能电网监测分析与辅助决策）V1.0建设项目应用人员登录系统的并发数量及每个登录系统用户对硬件资源的占用情况进行配备。在该硬件服务器上主要部署系统Web服务中间件Weblogic、以及用于存储系统管理数据的Oracle安装配置，配置满足以下条件即可，配置4顆E52.66G6核CPU、64G内存、5*1000G10K硬盘，实现raid5、冗余电源。以上系统硬件配置在项目过渡阶段采用供电局已有资源，最终交付阶段采用省侧云平台资源，可以直接应用。对于无人机巡检的视频和图片预处理，需要在硬件服务器上部署图像识别软件，处理后的视频和图片以附件形式存储，数据库存储附件路径，利用FTP进行传输，由于视频和图片容量较大，建议配置满足以下条件，配置4颗E52.66G6核CPU、128G内存、10*1000G10K硬盘，实现冗余电源。

2智能电网大数据分析平台部署方式

2.1数据传输原理

省级集中运行数据从省级海量准实时数据平台送入省级大数据平台。地市数据由定制的数据采集程序采集到安全接入三区的数据库，由数据交换组件交换到地市管理三区的数据库，由省级大数据平台的数据抽取组件进行抽取。数据在省级大数据平台中进行处理、转换，以及面向业务的计算和分析。最终交由应用层可视化组件进行展示。数据结构实现由生产控制区末端采集到管理区数据分析数据通道搭建，对实现满足智能电网的跨区数据交互技术进行探索，为智能电网全景数据分析进行经验积累。智能电网大数据分析平台数据构架。

2.2技术原理

（1）基于数据可视化技术实现页面自适应。通过使用数据可视化技术，提供完善的多屏应用解决方案，分辨率自适应（包括文字、图表和图片），支持PC端、移动端以及LED大屏展示等多种展示，提供多屏互动解决方案;

（2）基于数据挖掘技术实现指标分析及预测。数据分析挖掘技术可根据需要，针对不同业务需求进行不同方式的数据挖掘处理，包括：聚类分析、K评分计算、时序分析和挖掘关联规则等。数据挖掘功能需要包括：负荷预测、发电预测、设备健康度评估、设备轮换提示等功能;

（3）基于对策论在智能电网综合监控平台中的应用。对策论的研究主要集中于两个或者多个市场成员之间的策略互动方面。运用对策论中寻求贝叶斯纳什平衡的方法对差异化服务与运维信息遵从的关系进行分析，并对各种情况下的双方最佳对策进行比较，进而找出最佳方案。任何具有有限纯策略的二人博弈至少有一个均衡偶。这一均衡偶就称为纳什均衡点。非协作博弈是研究少数制造商操纵市场的若干标准型问题的理论基础，对于研究市场意义重大。纳什定理的严格证明要用到不动点理论，不动点理论是经济均衡研究的主要工具。从电网环境和运维监控管理的实际出发，供电部门应选择最优的策略组合，加强用电监控，提高检查效率。

3智能电网大数据分析平台应用

3.1应用交互

平台涉及到的相关数据直接采集进入到营销管理系统、资产管理系统、配网生产系统、计量自动化系统、客服系统以及粤易充等生产业务系统，再由各业务系统经过数据平台横向集成到本平台系统，其中，地市调度系统直接进入平台中。

3.2应用功能

智能电网大数据分析平台应用功能主要包含平台总体功能模块、绿色能源主题模块、安全运维主题模块和可靠输变电主题模块等模块应用功能，

平台总体功能模块展示基于潮流图/地理接线图的图形交互式展示方式与数据列表的展示方式，展示内容包括总体运行监测可视化展示、总体结构展示、总电量情况展示三大部分，其中包含了各种新能源（含小水电、风电、光伏）、输变电设施、配电设施、重点客户等重要数据的总体展示。绿色能源主题模块展示涵盖了现有绿色清洁能源总览，以及其示范绿色能源（含小水电、风电、光伏、储能等）运行情况的可视化展示。

4结束语

以打造“安全可靠、透明可控、智慧互联、友好互动”（“两可两互”）的农村智能电网为总体目标，按照完善安全可靠的网架，建设绿色透明的智慧台区和构建集成开放的智能驾驶舱的思路，搭建了智能大数据分析平台。

参考文献：

[1]赵旭阳，王聪，牛胜锁，等.综合考虑中性点接地方式和网架结构的配电网供电可靠性的评估[J].电测与仪表，2019，56（18）：49-56.