基于大数据的输电线路通道智能风险预控技术研究

基于大数据的输电线路通道智能风险预控技术研究

李希彪

国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司 内蒙古通辽 028000

摘要：随着信息化技术的发展，各行各业在信息化的进程的影响下也发生了翻天覆地的变化。对于电力行业来说，各种各样信息技术手段应运而生，特别是在对于数据管控上更加的全面与多样化。在电气工程中，大数据技术得以应用和发展，但是就现阶段来看，大数据技术在电气工程中的应用仍然存在一定的问题。本文对大数据技术在电气工程中的应用进行研究，对其应用的意义和现状、存在的问题进行分析，结合笔者自身工作经验，提出一些切实可行的对策和建议。

关键词:电气工程；大数据技术；应用研究

引言

随着工业升级以及人民生活水平的不断提高，人们对电力供应的质量与稳定性有着越来越高的要求，传统的电网建设与运行模式将越来越不适应时代发展要求，高度融合了传感、测量、通信等技术的智能电网成为必然的发展趋势。随着各类智能设备在电网中的应用，产生的电力运行数据较之前将高出4个数量级。面对海量的数据，只有有效应用大数据分析技术，才可对其进行分析，并输出有价值的信息，为智能电网的运行与建设提供决策依据。

1智能电网的数据来源

智能电网的“智能”体现在系统运行状态的可观测和可控制上。“可观测”要求数据必须全面且准确，能反映系统的实时运行状态。为实现这个目标，需要在电网的发电、输电、配电、用电等各环节安装众多的数据采集装置，这些体量庞大的内源性数据是监测电网运行状态的基础信息。除了来自电网自身的内源性数据，来自气象系统、地理信息系统等的外源性数据也是智能电网建设和运行决策需要的关键信息。随着智能电网自身的发展，与外部的交互会不断加强，外源性数据的占比也会逐步提高。

2智能电网大数据处理技术

2.1数据处理

智能电网的数据源众多，产生数据结构不一，难以直接进行分析。数据处理分3步对数据进行处理：首先对数据源的数据进行清洗、重构，以保证数据的质量及可用性；然后对数据进行抽取、集成，提取各数据间的关系；最后采用电力数据统一公共模型将数据存储起来，供后续分析使用。

2.2数据计算

智能电网数据分布范围广，在电网内部网络和硬件设备等计算资源有限的条件下，需采用分布式计算技术对数据进行处理，具体来说则是需建立电力云计算平台。通过电力云计算平台整合数据资源和硬件资源，为产生的大量数据提供足够的存储空间，同时借助云计算技术提供超级计算能力，从而为实现系统互联和数据共享提供强大的技术支持和技术保障。

2.3数据分析

数据分析是大数据技术的核心。由于智能电网产生的数据量极大、范围极广，数据的价值密度相对较低。数据分析的目的是根据使用者的需要，采用机器学习、深度神经网络等技术，通过对结构化的数据进行分析、聚类，寻找出数据中有价值的信息，对决策起辅助作用。

2.4数据展现

通过数据分析从海量的数据中提取出用户关心的信息后，应该将其直观形象地展现给用户。通过可视化技术合理地选择数据的展示方式，能显著提高电力数据的易读性，帮助调度、运维人员更加直观、准确地了解系统当前的运行状态。除了传统的图表式展现方式，三维展示技术也可结合智能变电站的建设而加以应用。将智能变电站的设备及其相关参数、运行数据进行一体化的三维展示，将是变电运维领域的一大突破。

3输电巡检智能管控平台设计

3.1管控架构部署

输电巡检智能管控平台的大数据框架由总线组织、电子分级组织和节点分级组织3部分构成。其中，总线组织保持B/S连接形式，数据库等多个服务器设备分布在主要线路两侧，而两个物理交换机则保持并联连接状态，一个负责统领各级硬件设备，另一个负责整合输电结构发出的智能巡检信号，并将其转送至电子分级组织及节点分级组织中。电子分级组织以物理交换机作为结构总领设备，可在妥善分配相关输电巡检设备所需电子量的同时，疏导暂存于智能管控节点内的电力压强值。节点分级组织以输电信息模拟装置作为结构总领设备，可承接由上级结构输出的电子量信息，并将其分散至其它下级管控平台结构中。

3.2电力大数据采集层设备选用

电力大数据采集层是输电巡检智能管控平台的最底层，可与互联网用电线路直接接触，在采集电能大数据消耗信息的同时，获取完整的巡检用电数据常量，进而确保智能管控平台的执行有效性。而采集层设备选用首先应该考虑电力大数据分布范围是否合理，其次要控制输电线路中的节点始终处于固有管控位置，最后应将个别大功率输电设备均匀分配至互联网电子线路中。电力大数据是依附输电巡检线路而存在的节点性参量，一方面能够长时间保持高精度的管控性能，另一方面也能在平衡互联网用电负荷的同时，促进巡检电力分子的快速传输。整个电力大数据采集层由防护箱、巡检控制器、互联网输电控制终端等多个电子元件组成。其中，互联网输电控制终端以DATA-6311装置作为核心搭建设备。输电器设备可根据电子分流装置对于巡检节点的疏导方向，妥善安排输电巡检管控操作的行进速率，进而满足大数据电子参量的应用消耗需求。

3.3智能巡检终端网络设计

智能巡检终端网络隶属于电力大数据采集层，内置GPS+基站混合式双模定位服务器，可根据互联网环境下的输电巡检需求，部署智能大数据管控节点的分布情况。由于“互联网+”输电环境复杂，智能巡检终端网络采用三通信并存的电子传输方式。大数据网络运营商、“互联网+”环境、输电网络是3类最基本的电子管控背景，并将其分别传输至大数据输电通信模块、电子巡检管控串口服务器、智能管控服务器中，并在集中输电行为的影响下，分散聚集在一起的智能巡检节点，并将其按照大数据应用需求，重新部署于各级硬件管控运行设备中。

3.4输电数据实时监控

输电数据实时监控由电子大数据信息提取、巡检节点安排、智能管控数据分配等多个环节组成。其中，电子大数据信息提取作为起始步骤，能够按照输电常量在互联网中的传输现状，选择电子大数据成分中的核心巡检成分，并将其妥善分布至各级节点组织中。巡检节点安排可根据管控平台内的输电现状，确定大数据智能信息可覆盖的平台面积数值，并按照完整的管控原理，确定“互联网+”电力大数据能到达的最远传输位置。

结语

大数据技术正不断深入电网领域，在电网运行、设备管理、用户管理等方面起到了重要作用。随着智能电网的建设，继续加深大数据技术与电网的融合，可提高电网运行质量，提高电网设备运维管理的智能化水平，促进我国电力系统发展。

参考文献

[1]曲燕燕，蒋玲芳，林烽.论大数据技术在智能电网中的应用[J].中国新技术新产品，2016（22）：14-15.

[2]王健.智能电网大数据技术在电网资产管理中的应用[J].科技经济市场，2018（5）：7-8.

[3]王伟.智能电网建设中大数据技术的应用研究[J].科技风，2019（7）：57.

[4]冷喜武，陈国平，蒋宇，等.智能电网监控运行大数据应用模型构建方法[J].电力系统自动化，2018（20）：115-122.

[5]孙鸿飞，弓丽栋，张海涛，等.智能电网大数据分析框架及其应用演进研究[J].现代电力，2016，33（6）：64-73.

[6]刘广一，朱文东，陈金祥，等.智能电网大数据的特点、应用场景与分析平台[J].南方电网技术，2016，10（5）：102-110.