论文部分内容阅读
摘 要：我国科学技术的飞速发展使得计算机技术水平也在发展，目前我国已进入大数据时代。在大数据时代的影响下，数据处理已成为所有行业和企业的重要资源基础，数据处理能力在电力企业的发展和运营中发挥着至关重要的作用。运行监控管理系统的完善也为电力大数据高效处理奠定了基础。
关键词：电网;电力大数据;监控数据处理
1电力大数据技术
1.1大数据的定义
麦肯锡全球研究將大数据定义为一组大到足以获取、存储、管理和分析的数据，超出传统数据库软件工具的功能，具有四个特征：数据量大、数据流快、数据类型多样化、值密度低。大数据技术可以预测为未来的基础。对于电力企业来说，大数据的战略意义不是掌握大量的数据信息，而是要使所收集的大量数据信息专业化。以电力企业为例，如果将大数据比作公司，盈利的关键在于大量数据信息的"加工能力"，数据信息的价值是通过处理分析实现的。
1.2电力大数据概述
近年来，通过电力大数据管理的实际应用，电力企业的利润和控制水平实现了与以前相比的质的飞跃。因此，业内有一种普遍的认为，即每当数据利用率达到1%时，电网公司的利润就会增加1.5%—5%。电力大数据主要是从生产到传输到用户使用数据信息全过程的电源，涉及发电、传输、调度、分配和营销五大部分。电力大数据分析是一个跨学科、跨企业的综合业务数据收集、分析和挖掘过程，产生数据可视化，为管理层提供决策依据。
电力大数据功能满足维克托？迈尔-舍恩伯格在《大数据时代》提出大数据的5V特征：体积、高速、多样性、低值密度、真实性，如下所示。
（1）中国拥有一大批电力人口最大、工业用电需求巨大的国家，电表数量有数十亿，还有大量的电压级变电站、换流站、各类变压器、数据量是其他行业无法达到的。
（2）高速和大量的功率数据对数据的传输和处理提出了更高的要求，这必然与传输方法和云计算密切相关。在国网公司中，光纤通信仍然是主流的传输模式，但随着从大的变电站点到线路交换机、断路器等线路端的数据收集，无线传输逐渐相当可用，高速数据采集能力和数据分析处理能力已成为大数据发展的基石。
（3）不同的时间，功率数据可分为实时数据、历史数据;根据表达形式，可分为文本数据、多媒体数据;根据结构，可分为结构化数据、半结构化数据和非结构化数据。各种表现是大数据动力的一个重要特征。
（4）低价值密度的大量功率大数据，真正有用的信息为电力企业的规划和开发占了很小的一部分。如何挖掘海量数据是有用的。信息为企业资源配置、营销战略调整提供决策依据是大数据应用的基本核心，低价值密度数据集中形成高价值数据是未来大数据力量的永恒命题。
（5）真实性大数据的真实性是大数据发展的本质，不能保证这种大数据的力量会失去存在的意义。
2监控及数据采集的功能
在电力系统中，监控及数据采集系统有如下功能：1.数据采集;2.信息显示;3.监控;4.报警处理;5.信息的存贮及报告戮6.事件顺序的采集;7.数据计算。
2.1数据采集
定期从RTU收集数据是它的基本功能。电力系统中的大多数系统都通过查询收集数据，即RTU仅在收到主站的请求后才将数据传输到主站。它有两种替代的RTU响应方法：第一种方法是发送所需点或点集的实际值或状态。另一种方法是仅发送自上一个查询请求以来状态已更改或数据值超过预定义的增量更改范围的点或点集。后者称为异常事件报告方式。
此方法的主要优点是减少了在主处理过程中花费的时间。通信线路的平均负载也小于第一种方式。但是，通信线路必须有足够的带宽容量，以适应最坏的情况，即数据在电力系统发生重大干扰时在大量点快速变化，此时调度员最需要及时和准确的数据。数据采集过程可视为一组专门且高度相关的子过程的过程集。
这些子过程为：1.对RTU内部数据库的查询及快速修改;2.主站周期性地对RTu进行查询;3.把主站所需的RTU数据传送给主站：4.校核因传送所引起的数据错误;5.把数据换算为工程单位;.6通过写入来覆盖数据库中的原有状态或数值。
2.2信息显示
信息显示是选择性地从数据库中检索固定和实时数据并组合数据以向操作员提供的过程。它通常显示在有限的图形CRT彩色屏幕上。固定数据包括有关发电厂的信息、变电站接线图和其他随Ied变化的可显示信息。可变数据包括两种或三状态设备的状态和数量的变化，并且可能是具有符号的模拟量
由名称或标识符表示的设备名称和点的标志通常被视为固定值，并附加到变量。显示通常选择分层的树结构窗体。在此结构中，索引页允许操作员使用光标定位技术（键盘、鼠标、跟踪球或屏幕接触定位）选择各种信息的显示。在同一系统中，通常有多个显示选项可用。
2.3监控
监控是指操作远程设备的能力。此过程包括选择发电厂或变电站、选择带电的设备等（如断开或关闭）。正确电力选择和设备操作是人身安全和电力系统安全的关键。因此，需要选择确认操作的顺序（称为操作前检查）。必须避免使用未选择设备或在没有指令的情况下进行错误操作，这是监控和数据采集系统中的重要设计环节。
2.4报警处理
通知运行人员发生了电力异常事件并发出时间、站号、设备和事件的实质，一般称为报警处理。它有多种报警处理及表示方式，处理方法的细节大都被纳入监控及数据采集系统中的一个功能模块中。最常用的报警处理输出是按时间先后排列，显示在CRT报警表中、打印机硬复制输出和语音报警。运行人员确认报警之后，立即把运行状态直接转到与其相关的运行位置，进行人工直接干预。
2.5信息存贮及报告
记录和保存运行中的状态和数据是电力系统运行中的一项重要任务。通过准确记录以满足统计要求并预测系统的未来运行和电源规划，记录保存的一般实现是定期获取预先选择的数据集，并将它们保存在滚动文件中。存储周期通常设定为1小时，但一些特殊的电力系统需要发挥更频繁的访问和保存信息，监控和数据收集系统的历史文件的各种报告，报告提供了一个有效的数据，状态信息源。可以在保存历史数据文件的基础上设置各种报表格式，如每日、月度、年度报告等，以便供管理人员查询。
结语
电力监控及数据采集系统不仅适用电力系统，同样也适用于供水、煤气、工矿企业的能源管理、污水计量等分散目标的集中管理及控制。随着电子技术的发展，计算机速度及存贮容量的不断提高，将会出现功能更加齐全的监控和数据采集系统。
参考文献：
[1]郭刚，詹新明，侯立民，等.云计算在智能电网调度中的应用[J].电力大数据，2019（4）：74-79.
[2]汪兴.面向智能电网建设的电力物联网架构研究[J].电力大数据，2018（10）：34-37.
[3]潘玉春，胡剑锋，朱玉付.WEB可视化技术在电网大数据场景下的应用研究[J].电力大数据，2019（3）：8-12.
[4]田世明，杨增辉，时志雄，等智能配用电大数据关键技术研究m供用电，2015（8）12-18.
[5]范明霞大数据技术在电力行业的应用研究刃无线互联科技，2016（1）143-144.
（国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 江苏 泰州 225300）
关键词：电网;电力大数据;监控数据处理
1电力大数据技术
1.1大数据的定义
麦肯锡全球研究將大数据定义为一组大到足以获取、存储、管理和分析的数据，超出传统数据库软件工具的功能，具有四个特征：数据量大、数据流快、数据类型多样化、值密度低。大数据技术可以预测为未来的基础。对于电力企业来说，大数据的战略意义不是掌握大量的数据信息，而是要使所收集的大量数据信息专业化。以电力企业为例，如果将大数据比作公司，盈利的关键在于大量数据信息的"加工能力"，数据信息的价值是通过处理分析实现的。
1.2电力大数据概述
近年来，通过电力大数据管理的实际应用，电力企业的利润和控制水平实现了与以前相比的质的飞跃。因此，业内有一种普遍的认为，即每当数据利用率达到1%时，电网公司的利润就会增加1.5%—5%。电力大数据主要是从生产到传输到用户使用数据信息全过程的电源，涉及发电、传输、调度、分配和营销五大部分。电力大数据分析是一个跨学科、跨企业的综合业务数据收集、分析和挖掘过程，产生数据可视化，为管理层提供决策依据。
电力大数据功能满足维克托？迈尔-舍恩伯格在《大数据时代》提出大数据的5V特征：体积、高速、多样性、低值密度、真实性，如下所示。
（1）中国拥有一大批电力人口最大、工业用电需求巨大的国家，电表数量有数十亿，还有大量的电压级变电站、换流站、各类变压器、数据量是其他行业无法达到的。
（2）高速和大量的功率数据对数据的传输和处理提出了更高的要求，这必然与传输方法和云计算密切相关。在国网公司中，光纤通信仍然是主流的传输模式，但随着从大的变电站点到线路交换机、断路器等线路端的数据收集，无线传输逐渐相当可用，高速数据采集能力和数据分析处理能力已成为大数据发展的基石。
（3）不同的时间，功率数据可分为实时数据、历史数据;根据表达形式，可分为文本数据、多媒体数据;根据结构，可分为结构化数据、半结构化数据和非结构化数据。各种表现是大数据动力的一个重要特征。
（4）低价值密度的大量功率大数据，真正有用的信息为电力企业的规划和开发占了很小的一部分。如何挖掘海量数据是有用的。信息为企业资源配置、营销战略调整提供决策依据是大数据应用的基本核心，低价值密度数据集中形成高价值数据是未来大数据力量的永恒命题。
（5）真实性大数据的真实性是大数据发展的本质，不能保证这种大数据的力量会失去存在的意义。
2监控及数据采集的功能
在电力系统中，监控及数据采集系统有如下功能：1.数据采集;2.信息显示;3.监控;4.报警处理;5.信息的存贮及报告戮6.事件顺序的采集;7.数据计算。
2.1数据采集
定期从RTU收集数据是它的基本功能。电力系统中的大多数系统都通过查询收集数据，即RTU仅在收到主站的请求后才将数据传输到主站。它有两种替代的RTU响应方法：第一种方法是发送所需点或点集的实际值或状态。另一种方法是仅发送自上一个查询请求以来状态已更改或数据值超过预定义的增量更改范围的点或点集。后者称为异常事件报告方式。
此方法的主要优点是减少了在主处理过程中花费的时间。通信线路的平均负载也小于第一种方式。但是，通信线路必须有足够的带宽容量，以适应最坏的情况，即数据在电力系统发生重大干扰时在大量点快速变化，此时调度员最需要及时和准确的数据。数据采集过程可视为一组专门且高度相关的子过程的过程集。
这些子过程为：1.对RTU内部数据库的查询及快速修改;2.主站周期性地对RTu进行查询;3.把主站所需的RTU数据传送给主站：4.校核因传送所引起的数据错误;5.把数据换算为工程单位;.6通过写入来覆盖数据库中的原有状态或数值。
2.2信息显示
信息显示是选择性地从数据库中检索固定和实时数据并组合数据以向操作员提供的过程。它通常显示在有限的图形CRT彩色屏幕上。固定数据包括有关发电厂的信息、变电站接线图和其他随Ied变化的可显示信息。可变数据包括两种或三状态设备的状态和数量的变化，并且可能是具有符号的模拟量
由名称或标识符表示的设备名称和点的标志通常被视为固定值，并附加到变量。显示通常选择分层的树结构窗体。在此结构中，索引页允许操作员使用光标定位技术（键盘、鼠标、跟踪球或屏幕接触定位）选择各种信息的显示。在同一系统中，通常有多个显示选项可用。
2.3监控
监控是指操作远程设备的能力。此过程包括选择发电厂或变电站、选择带电的设备等（如断开或关闭）。正确电力选择和设备操作是人身安全和电力系统安全的关键。因此，需要选择确认操作的顺序（称为操作前检查）。必须避免使用未选择设备或在没有指令的情况下进行错误操作，这是监控和数据采集系统中的重要设计环节。
2.4报警处理
通知运行人员发生了电力异常事件并发出时间、站号、设备和事件的实质，一般称为报警处理。它有多种报警处理及表示方式，处理方法的细节大都被纳入监控及数据采集系统中的一个功能模块中。最常用的报警处理输出是按时间先后排列，显示在CRT报警表中、打印机硬复制输出和语音报警。运行人员确认报警之后，立即把运行状态直接转到与其相关的运行位置，进行人工直接干预。
2.5信息存贮及报告
记录和保存运行中的状态和数据是电力系统运行中的一项重要任务。通过准确记录以满足统计要求并预测系统的未来运行和电源规划，记录保存的一般实现是定期获取预先选择的数据集，并将它们保存在滚动文件中。存储周期通常设定为1小时，但一些特殊的电力系统需要发挥更频繁的访问和保存信息，监控和数据收集系统的历史文件的各种报告，报告提供了一个有效的数据，状态信息源。可以在保存历史数据文件的基础上设置各种报表格式，如每日、月度、年度报告等，以便供管理人员查询。
结语
电力监控及数据采集系统不仅适用电力系统，同样也适用于供水、煤气、工矿企业的能源管理、污水计量等分散目标的集中管理及控制。随着电子技术的发展，计算机速度及存贮容量的不断提高，将会出现功能更加齐全的监控和数据采集系统。
参考文献：
[1]郭刚，詹新明，侯立民，等.云计算在智能电网调度中的应用[J].电力大数据，2019（4）：74-79.
[2]汪兴.面向智能电网建设的电力物联网架构研究[J].电力大数据，2018（10）：34-37.
[3]潘玉春，胡剑锋，朱玉付.WEB可视化技术在电网大数据场景下的应用研究[J].电力大数据，2019（3）：8-12.
[4]田世明，杨增辉，时志雄，等智能配用电大数据关键技术研究m供用电，2015（8）12-18.
[5]范明霞大数据技术在电力行业的应用研究刃无线互联科技，2016（1）143-144.
（国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 江苏 泰州 225300）