电网遥信大数据智能分析辅助决策系统建设研究

电力调度控制中心为适应电网规模不断扩大、结构日趋复杂化而带来的海量设备监控信息,充分发挥现代化技术手段应用的先进作用,提高调控运行人员对电网驾驭能力以及对电网异常、事故信息处置效率,降低人员劳动强度,开展了电网遥信大数据智能分析辅助决策系统建设研究。本研究基于实际电网模型和实时数据,从电网海量信息中梳理、智能分析,提供结论性结果,智能替代人工,而且以电网实时信息为输入,以设备基础信息为辅助,横向对比,纵向分析,提供科学的辅助决策,全程信息深加工,独立设置,只提取系统信息,而不改变系统数据。建成一个具有简、全、独立安全三个主要特点的系统,有效提高电网设备异常事故处置效率、降低安全生产隐患,保证电网安全稳定运行。     

基于监控大数据平台上的人工智能应用总体设计

针对电网监控业务管理中存在系统运行复杂、日常工作繁杂、管理难度高和人员培训难度大等难题,本文设计了一套基于大数据平台的人工智能电网监控管家管理系统,系统中引入了监控人工智能,通过智能交互中心、智能监视中心和智慧处理中心三大技术实现了系统的全过程设备维护、智能巡检、行为监管、智能提醒服务、记录信息错误提醒、监控信号异常缺陷处置、智能交互、设备信息调试全过程管控、遥控防误操作和人员培训评价,全方位掌握监控人员工作的规范性,对履职能力进行分析评价,提出提升和改进建议,同时系统融入了智能语音处理相互技术、智能图像识别技术、专家库技术,实现技术突破,提高了工作效率,建立了监控信息分析,优化了工作模式、增强了专业管理,为监控工作的顺利、高效完成奠定坚实基础。     

地区智能电网调度技术支持系统信息优化标准化管理

在电网实施“大运行”管理模式下,调度技术支持系统作为电网“大运行”管理的支撑平台,其信息的优化完备、实时、准确、可靠,是保证电网安全高效调控的前提。信息接入校验管控,又是保证信息质量的关键。孝感供电公司2009年成立调控信息校验管理机构,制定流程,实施PDCA闭合管控,确保信息质量,取得了较好的效果。高质量的信息为孝感电网调度管理、变电设备监控、电压无功优化等电网高级应用功能提供可靠数据基础,为电网安全、经济运行提供可靠保障。     

设备监控信息大数据与设备模型的互校验及实用化事件分析

为了应对日益复杂的电网设备监控信息,通过建立统一的大数据管理平台,实现多元数据共享、信息规范化,从而提高调控人员的决策能力和工作效率。本文针对设备监控管理实际提出设备监控信息校验及实用化事件分析管理方法。首先,通过自然语言解析和设备拓扑关系,实现一、二次设备监控信息的关联融合。其次,通过设备监控信息与EMS模型中监控信息智能比对和检验,实现监控信息表完整性核查。采用变压器负载率智能校验新算法,排查全电网遥测存在的隐患缺陷,为消缺处理提供了重要依据。最终,通过监控数据事件化打包分组和自动识别方法,结合电力设备状态大数据共享平台,有效判断故障、异常“事件”,辅助快速完成对各类电网事件的全过程分析,从而提高事故处理效率, 科学评价监测报警质量。     

国网河北省面向调控运行的全电网大数据平台的构建及可视化展示

为实现省、地、县全电网数据的可观可视,在河北南网全电网模型实时数据中心建设基础上,通过现有省地县一体化调度管理系统（OMS系统）接入公司营销数据平台用电信息数据,构建了35kV至500kV厂站的全电网运行模型数据平台。一是开展电网设备和信息命名的标准化工作、建设涵盖省地县的全电网实时数据、推进运行数据与管理信息的关联重构、进行省地县三级数据质量的集中整治;二是进行数据处理架构的全局抽象设计、部署开源数据分析处理工具;三是推进多维度数据分析应用,促进电网管理优化提升。该数据平台的搭建,进一步提高无功电压管理水平,实现调控系统对全网停电事件的权威发布,实现全网设备负载情况全面分析,促进频发监控信息集中治理等,为电网运行数据的深入挖掘和应用打下了坚实物质基础。     

智能电网监控运行大数据分析系统统一建模方法研究

随着电网监控运行一体化运行趋势愈发明显,大数据技术应用的不断成熟、普及,为具有多源、高维、异构等特征的电网监控大数据的分析与应用提供了解决方案。本文提出了面向智能电网监控运行大数据分析系统的统一建模方法,分析了监控大数据的数据源、数据范围及现状与存在问题,指出了数据建模所需解决的问题与思路,采用元数据思想构建了公共模型,基于业务需要构建了应用模型,对于数据接入与存储管理方面,定义了元数据模型,其目的是在接入、汇总监控业务相关数据源的基础上,构建以设备为中心的监控数据关联模型,实现数据对象统一建模,为实现多源数据高效、规范接入提供了模型支撑,同时定义了符合该建模思路的元模型,元模型约束了建模行为,保证建立的模型遵行领域约束,为上层智能监控大数据分析应用奠定了基础。     

一种电网综合展现可视化系统的设计与应用

笔者在分析一种电网信息综合展现可视化系统建设目标和设计思路的基础上,详细阐述该系统的总体架构、业务架构、数据架构、技术架构、部署架构设计。该系统由智能信息集成模块、视频监控模块和综合展现可视化模块三部分组成,基于先进的多层架构体系和SOA构架模型,以ETL、数据挖掘、视频、GIS、图形图像技术为依托,实现电网信息视频、温湿度、风速、雨量气象环境、负荷、潮流等电网运行信息以及安防消防等各类辅助决策信息有逻辑的、互联互通的、交互的和实时的可视化展现,满足业务运行和对外展示的可视化需求,建成电网公司“汇集信息、全面监控、专业联动、统一展现”的电网信息综合展现可视化系统。该系统支持视频、GIS专题图和图形图表等多种展现方式,适用于不同的需求场景,在海南电网公司的实际应用结果证明了其可行性。     

基于大数据挖掘的电网监控信息智能监控研究

为解决电网变电站集中监控后,人工监控高达上百万信息点时,监控工作质效低、信息淹没风险突出的问题,避免漏监信号、误判信号,严重影响电网安全运行。本文结合信息发生机制,分析电网监控信息发生规律,创新提出监控信息事件化方法,以大数据驱动为核心理念,提出历史信息挖掘、实时信息应用的两阶段智能监控方案。首先,基于多时间精度Apriori算法,应用R语言对历史监控信息与电网AVC、缺陷管理等事件信息进行关联规则挖掘,形成事件库;然后,为事件构造属性矩阵,建立实时监控信息智能告警模型,形成基于事件推送、分窗显示的智能监控方案。仿真表明该方案将人工处理告警信息量平均降至30%以下,提高了电网监控信息监控效率,提升了电网安全水平。     

WEB可视化技术在电网大数据场景下的应用研究

随着智能电网的迅速发展,电网公司在输变电设备状态、电网运行、用户用电、企业管理、气象环境等方面都积累了大量的数据。面对大数据集,传统的可视化方法已呈现出处理能力和信息表达能力不足的问题。因此本文对WEB数据可视化技术进行了研究,针对电力大数据在多种不同应用场景的特点设计了相匹配的可视化技术方案,并着重分析了方案的特色和优势。本文提出的方案为电网大数据应用场景的可视化提供了参考和有益实践,大大提升了电力大数据的利用率和价值。     

输变电设备状态大数据分析应用探讨

随着电网数据急剧增加,传统的数据挖掘和分析方法已经不能适应当前智能电网的要求,而大数据分析为此提供了相应的实现手段。首先简述了大数据技术理论,并从输变电设备状态分析及应用的具体电网业务角度出发,开展数据整合、数据存储、数据计算、数据分析和结果可视化五部分工作;然后针对输变电设备历史缺陷数据和全过程技术监督的问题数据,应用主成分分析法和聚类算法,构建变压器设备缺陷特征分析模型,实现将设备缺陷内容归类特征贴标签,为电网运检人员提供相关决策的数据分析依据;最后介绍了开展输变电设备潜伏性故障关联预测研究的工作展望。     

基于大数据的风电设备远程故障监测与诊断系统研究

大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展,推动风电设备状态监测技术进步。文章通过风电设备远程监测与故障诊断平台建设实践,从系统功能、平台建设、故障分析等层面,论述了如何基于大数据实现对风机故障预诊断,提升风力发电机组监控与管理水平。通过对机组运行状态的实时在线监测,利用系统内智能数据报警策略准确筛选机组异常,借助于人工智能分析诊断系统和远程专家的综合分析评价,滚动预测故障未来的发展趋势,帮助用户优化风机维护检修工作,减少停机损失,降低维护成本,提高风机利用率。在集控中心预检测平台建立大数据存储、处理、分析、诊断服务器,收集风场各项数据后与专业厂家存储的数据资源整合,建立各种类型风机故障模型,集控中心培训诊断分析师可通过对比找出故障曲线特点和规律,对实时数据经诊断分析后提出整改措施,提前预防风机故障的扩大,开发相关监视及报警系统,联合风机传统监控系统提高监控中心的设备管理能力。     

电动汽车智能充电策略研究综述

发展电动汽车是减少对石油的依赖以及解决环境污染的有效途径。但是,大规模电动汽车无序充电会严重影响电网的稳定性,主要表现在电网负荷峰值升高、电网电压下降以及电网能量损失变大等方面。众所周知,对电网进行扩容改造将需巨大的成本,而智能充电无需对电网进行大幅度改造即可有效地解决这一难题。智能充电不仅能为电力运营商创造可观的经济效益,同时还能使电动汽车用户受益。智能充电主要分为集中式充电和分散式充电。集中式充电根据电网信息和电动汽车的充电需求规划电动汽车的充电策略。充电策略的制定主要以电网运行成本最小、电网能量损失最小、电网负荷方差最小等为目标。分散式充电主要在获取电网状态信息和电动汽车的充电需求后制定浮动电价以激励电动汽车用户避开用电高峰期。最后,文章简要介绍了在智能充电框架下电动汽车与可再生能源融合的潜力、智能充电对电池的要求以及相应的通讯网络构建等问题。     

云计算技术在未来智能电网信息处理平台中的应用

未来的电网将会是一个高度自动化、智能化的电网,如此一个庞大、复杂的系统从发电、输电一直到变、配、用电的过程时刻都会生成海量的电能信息及设备运行状态数据,这就需要一个强有力的信息处理平台作为支撑,且这个平台应具有对海量数据的可靠存储、准确分析、实时同步更新及共享的功能,尤其是音视频等异构数据的分析与处理.云计算技术在大数据处理中具有得天独厚的优势,本文将云计算技术引入到未来智能电网的信息处理平台的建设中,针对未来智能电网信息处理平台的各项功能需求,对比目前电网信息处理平台的诸多瓶颈进行深层次的探讨,证明了将云计算技术应用到未来智能电网信息处理平台中的可行性。     

输变电设备运维知识图谱的构建及应用

针对电网公司在开展输变电设备运维检修过程中存在的非结构化文本数据难以利用、全口径数据难以深度融合、数据应用手段仍处于简单统计状态等难题,本文研究设计了基于知识图谱的输变电设备运维知识问答系统的总体框架,以打破传统信息获取方式的局限性。首先,从多源输变电设备数据中提取出实体、关系、属性等元素,涵盖的数据既有结构化也有非结构化的数据。在此过程中,使用不同的技术和方法来提取这些元素。其次,利用图形数据库Neo4j将这些元素组合在一起,构建一个完整的输电变电设备运维知识图谱,从而将不同类型和业务数据整合并形成一个连贯统一的知识网络。最后,基于Neo4j +Python平台搭建输变电设备运维知识问答系统,为运维人员提供一种新的方法。     

面向电网智能管控的电力信息系统研究

随着电力信息化的不断发展,对于电网智能管控的研究逐渐被人们重视起来,并且已经上升到了国家建设层面。为促使电力供应更加稳定和合理化,本文提出了一种面向电网智能化建设的电力物联网体系,该体系基于基础物联网结构,从电力的输送、变压、分配、使用不同阶段出发,规避了原有物联网和电力物联网在功能和支撑技术上的差异。并基于电力物联网应用框架进行系统构建,该体系以物联网采集数量为基础,结合云计算,有利于实现数据统一处理并分析、电力资源统一调配。最终形成了一套面向电网智能管控的电力信息系统,将设备远程监控、电能质量监测、电力设备监测、实时故障处理、电力资产管理等功能集成于一体,有利于实现电力管控智能化,提高电网企业效率。     

智慧河长系统关键技术研究与应用

为提高河长制工作效率和水环境治理能力，提出实现智慧河长系统的关键技术和应用实现方案。针对河湖监管水平较低、信息化资源共享程度低和精细化监督管理水平较低等问题，通过水质水量自动监测、工业企业污染溯源监测、视频监控、无人机与卫星遥感监测形成空天地一体化前端感知体系，研究河长制数据整合汇聚、大数据分析和 AI 图像识别等智慧河长系统关键技术，采用智慧感知层、基础设施层、大数据中心层、支撑平台层、应用系统层、用户层 6 层架构构建智慧河长系统，实现水质分析、污染溯源、岸线监管、水面异常监管等重要功能。实现河长制工作从前端感知、后台分析、辅助决策全过程智能化管理，有效解决河长制工作中河长履职监管和河湖数据整合等难题。     

基于Hadoop的输电线路在线监测数据模型及技术研究

输电线路是电力系统中关键的组成部分,输电线路在线监测技术的应用产生了海量线路运行数据,对数据的深入挖掘成为现阶段电力大数据研究的热点。随着智能电网数据应用的深入,为保证电力系统可靠运行提供了新的解决方案。在研究输电线路在线监测数据类型、数据特征、数据需求的基础上,提出了符合智能电网电力大数据结构特征的Hadoop监测数据模型设计,包含了多维度数据信息输入、分布式数据存储、分布式数据处理的三个层次。通过搭建基于Hadoop集群的大数据处理环境,在MapReduce并行运算模式下实现PCA-SVM聚类算法,以输电线路故障类型识别为例,实现了基于数据分析的输电线路故障辨识,验证该模型实现输电线路在线监测的可行性。