电网监控系统的设计与运行

潘　乔（黑龙江省电力有限公司牡丹江水力发电总厂，黑龙江 牡丹江 157006）

电网监控系统的设计与运行

潘乔
（黑龙江省电力有限公司牡丹江水力发电总厂，黑龙江 牡丹江 157006）

当今时代是一个信息时代，随着计算机网络技术的飞速发展，电网监控也逐渐实现了智能化、数字化和信息化。电力系统中包含了发电厂、输电网、变电所、配电网以及用户等多个组成部分，需要进行统一的调度管理，作为监控整个电力系统的电网监控系统，必须保证拥有专一的功能和良好的运行效率。本文以现如今较为先进的智能化云计算电网监控系统为例，简要介绍了其设计与运行。

电网监控系统；Hadoop；智能化；设计；运行

一、电网监控系统概述

电力系统需要调度控制中心对其进行统一管理，主要包括发电厂、变电所、输电配电网、用户使用电力的设备等多项组成部分。对这个系统通过计算机信息系统进行监视并控制，为其提供一系列的管理服务的系统就是电网监控系统。在整个电力系统中，电网监控系统的功能相对比较单一，但是确实不可或缺的一个重要成分，担当者监督整个网络运行状态的重要责任。

电网监控系统以计算机为中心，其结构图如图1所示，电网监控系统中的信息收集系统的功能是实时收集信息，确定系统的运行前提，并为各个功能提供信息，并保证工作人员和机器之间的人机交流，及时为工作人员提供实时信息数据。

由于电力系统中分布着密集的电力设备以及各种监控一起，这些都需要监控系统实时收集传递并处理一些数据信息，同时这些数据信息的实时数量又是极为巨大的，想要保证实时状态能够提供及时准确的监控结果，传统的监控系统很难达成，主要是因为传统系统的储存和处理信息的能力有限，进而在一定程度上限制了监控系统的工作效率。那么，如何解决这一关键问题，就需要相关专家学者找出针对性的解决策略。Hadoop是一种云计算的框架，专门用于对大数据进行分析处理，所以电网监控系统将其引入，设计出了一种基于Hadoop的智能电网监控系统，予以解决电网数据的实时收集、储存和处理问题。

二、基于Hadoop的智能电网监控系统设计

（一）理论研究

电网监控是为了提升电网运行效率，保证其安全运行，提前预测可能出现的问题。其实际工作期间需要监测的对象包括多项内容，主要有：电力系统组织，包括电力单位和工作室；工作人员，电力系统中的各个工作人员；工作权限，操作人员的实时操作；一次设备，主要包括电容器、母线、输电线、变压器以及断路器等等；一次设备的连接，主要有连接点和电路的连接端；有关网络拓扑，包括拓扑点以及拓扑岛；自动化设备，主要是RTU等设备；区域，包括电压等级区域、变电所以及间隔等等；量，有功、无功功率，电流电压，频率，日常用电量等等；量值，主要指量的值对象。

智能电网监控系统需要处理众多数据，这些数据不仅带有时间性质，同样有着空间属性，因此想要及时安全的处理这些信息，必须具备地理信息技术以及网络通信技术，另外还需要掌握一定的数据库技术。

（二）框架流程

基于Hadoop设计的智能电网监控系统主要包含三个层面，分别是管理应用层、网络通信层和现场监控层。其中，现场监控层也可以被称作感知层，这一层的主要任务是对监控的各个环节进行感知，设备主要包含了各类型的传感器，对输电线路、变电站、配电站进行实时监控，并收集带有地理属性的信息数据；网络通信层的功用则是传递并控制收集到的信息，获取到现场的信息数据以后，将其传递给管理应用层，同时，管理应用层也能通过网络通信层传递实时指令，通常采用无线网和电力专网等技术进行数据传输；管理应用层则需要对传递而来的信息数据进行汇总管理，全面反馈电网的具体运行状况，并及时对突发状况进行应急处理。

图1 电网监控系统基本结构示意图

三、基于Hadoop的智能电网监控系统运行

系统运行开始，主界面上会提示信息，用户可以根据自身需要进行操作，点击实时运行管控，那么便可以进入相应的界面，该界面对管理员和普通用户规定了不同的权限，管理员能够实时更新警报信息，而普通用户则能够查询相关信息，实用性极高。

经过与传统的监控系统的实时对比，发现基于Hadoop的智能系统拥有更高的准确率以及反应速度，特别是处理海量数据的过程，智能系统表现出了极高的实用性，准确率较以往提升了98.7%，而反应速度也提升了6.8%，有效证明了新的电网监控系统拥有更高的可靠性以及实用性。

结语

现代工业和国民经济的各个领域是息息相关的，电力作为日常生活和生产的主要能源，国家和个人都应该对其加强重视。电力系统的安全稳定运行需要电网监控系统对其进行实时监控，伴随着大数据时代的来临，电力系统中大量信息数据已经不能由传统的电网监控系统进行收集处理，必须引进新的智能化手段。本文就基于Hadoop的智能电网监控系统展开介绍，分析其具体的设计和运行，证明了比之传统的监控系统该系统的可靠性和实用性更高，适合进一步的研究推广。

[1]邓远宁.基于无线传感网络的独立电网远程监控系统设计[D].湖南大学，2013.

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