大数据平台在电网运检管理中的研究及应用

黄述安

（国网陕西省电力公司商洛供电公司，陕西 商洛 726000）

0 引 言

国家电网公司将全面建设世界一流的坚强智能电网。实现这一宏伟目标，离不开智能电网大数据平台，即国家电网公司提出的全系统实施“SG186工程”规划中最重要的组成部分。电网生产大数据平台应用了多项先进技术，包括大数据、云存储、分布式计算等，能够汇总分析电网公司的调度、生产、营销等部门的实时数据，实现了数据的建模、抽取、分析、挖掘以及服务等[1]。

智能运检管理是智能电网大数据平台的核心模块之一。电网运检大数据平台能持续为智能电网提供最坚强的技术支撑，解决电网数据广域分布、种类繁多、每个平台系统独立而不共享等问题，解决传统方法难以保存有用电网数据和清理无用电网数据的问题，解决电网数据传输慢、提取核心数据不准确的问题。

1 电网运检管理大数据平台的主要构成

电网运检大数据平台以电网运行的安全性、可靠性、经济性为前提，全面推进“大云物移”技术与运检业务的深度融合。电网运检大数据平台具有监测感知自动化、作业流程移动化、运检现场可视化、生产指挥集约化、分析决策智能化和项目管控精益化“六化”特征，能够大幅提升电网设备管控力和运检作业管控力。在大数据平台下，构建电网数据采集、传输、分析、处理和预警的实时互动体系，利用电网输变电在线监测全覆盖网络，实时掌控电网、设备和环境的运行动态，实现了电网运行实时数据的全时段、立体式全景互动。此外，可结合智能电网运检开发手机APP，构建覆盖各环节业务场景、设备状态信息、运维、检测、评价、检修和验收等运检全过程的全景图，大大提高了运检痕迹化管理，达到了宏观信息“一目了然”和微观信息“一键穿透”的目标，彻底实现了提质增效、建设世界一流坚强智能电网的目的[2]。它的主要框架如图1所示。

图1 电网运检管理业务框架图

1.1 运检生产管理系统

电力的生产管理系统是国家电网体系建设中的重点内容，能够支撑电网运维检修的全过程管理，并周期性管理电网资产寿命，能够覆盖国家电网的运检维修业务，贯穿整个生产过程，提高了电网公司的生产水平。生产管理系统是国家电网公司总部和省公司的二级部署，应用于总部、省、地区的电力公司。为了能够强化公司运检系统的专业管理，深化分析了一些监测过程，制定了运检绩效管理标准，促进企业实现精益化管理，同时指导厂商完善生产管理系统，按照季度开展数据统计和分析。过去是由用户梳理绩效指标，并将指标分为若干个数据项，然后开发人员通过制定数据库语句完成指标配置。但是，随着生产管理系统的应用，这种方式在指标配置方面无法满足现代化需求，同时用户无法参与系统配置，因此提出了基于jQuery框架的指标模型配置。

1.2 变电运维班智能管控平台

国家电网公司为“完善运维班组监视手段、提升设备管控力”，正在建设变电运维班主设备全面监视系统、辅助设备全面监控系统和变电站一键顺控操作系统的综合智能管控平台。对于主设备全面监视平台，变电站主设备负责监视主机配置KVM设备，经数据通道与运维班连接，实现闭锁控制功能。对于辅助设备全面监控平台，在变电站内部署辅助设备监控主机，通过KVM设备，经数据通道与运维班连接，通道两端部署纵向加密装置。在运维班部署辅助设备事件集成主机和辅助设备监控工作站，实现变电站辅助设备信息远方监控。一键顺控操作平台是一种操作项目软件预制、操作任务模块式搭建、设备状态自动判别、防误联锁智能校核、操作步骤一键启动和操作过程自动顺序执行的操作模式。

1.3 调控实时系统

调控实时系统（以下简称OMS系统）包含调控门户网站、调控管理互联模块、基础信息管理、调控流程管理、运行值班管理、生产控制管理、专业运行管理、统计分析报表和调度指令下达等。一方面突出调控应用一体化，尤其加强工作流程化规范管理，另一方面进一步提升调控核心业务的专业广度和深度。它具体包括的内容如下：实现电网调度基础信息的统一维护和管理；主要生产业务的规范化和流程化管理；调度专业和并网电厂的综合管理；电网安全、运行、计划、二次设备等信息的综合分析评估；多视角展示、发布以及调度机构内部综合管理等，实现与内外部系统的数据共享和业务协同。从应用功能上划分，它主要包括基础信息、生产运行应用、专业管理应用、统计分析评价和信息展示与发布五方面。

1.4 ERP系统

ERP是Enterprise Resource Planning（企业资源计划）的简称，是国家电网公司有效支撑电力企业的集团化运作、集约化发展、精益化管理和标准化建设的关键。通过ERP系统可解决财务、物资、项目、人力资源以及设备、计划管理之间的问题，进而加快建设“一强三优”的现代公司。

1.5 协同办公系统

协同办公系统由办公自动化、任务协作、知识管理和档案管理四大模块组成。协同办公系统可以为运检管理整合系统资源，构建灵活、高效的协调工作平台，同时协调、推进运检日常工作并督促落实，保证政令畅通，实现高效的协同管理，提升决策支撑能力。

1.6 其他运检业务管控平台系统

电网运检管理大数据平台实际上集成了输变电其他多个在线监测、电能质量、安监一体化、气象灾害在线监测等。在大数据平台经过数据分析处理加工，将有用的信息传达至相关班组或单位，辅助其进行决策，便于其采取有效的应对措施。

2 电网数据处理面临的问题及应对措施

2.1 庞大数据量处理

当前区域互联网背景下，大数据快速发展。智能电网中，数据通常以TB级别向PB级别发展，且电网数据以指数形式快速增长。这种情况下，系统对数据的处理效率提出了更高要求，同时对相关处理技术提出了更高要求。与一般企业相比，电网公司具有特殊性，在地理位置上具有较强的差异性。此外，电网企业的数据分类有严格要求，是一种复杂的网络结构，且一种数据类型下还会有若干子数据。基于这种复杂的数据，对不同服务器设备工具有不同的限制，增加了电网公司在数据处理方面的难度。大数据平台需要面对的数据量庞大，但传统的存储无法深入分析大数据，且速度上无法满足大数据的增长需求。因此，这对实际处理庞大数据的能力提出了高要求。这种大数据平台下，电网的运检管理平台能够实时处理数据，且处理速度较快。

2.2 大数据保存

随着大数据的发展，电力系统需要详细记录设备运行和监测方面的数据，因此积累的数据越来越多，影响电网运输设备的运行和储存，不利于智能电网的发展。大数据电网运检管理系统平台中，利用智能化数据存储，能够通过分布式文件保存方式存储数据。但是，电力数据实时处理方面还存在一些限制，因此要实时分析和存储电网中的大数据。电网中非结构化的数据所占比重较大，目前电网大数据处理是将庞大的非结构化数据转化为结构化的数据并储存。

2.3 核心数据准确提取

在有限的空间下，将海量数据以一种快速有效的方式呈现给用户非常具有挑战性。数据的可视化技术可实现数据的调取和处理，且在实践中得到了应用。数据可视化将数据通过高精度和高分辨率的信号，利用交互工具和人的视觉实时进行修改、处理和调取，并定量分析现有的数据。数据解析包括数据的分析与解读。大数据分析研究了多种数据类型，发现其中的隐藏模式、位置的相互关系和有用信息的调取过程。为了能够有效运用和理解分析结果，需要解读大数据。这种解读方式是深层次、多维度地展示数据本身和分析过程，将大数据分析结果还原为具体问题的过程[3]。

3 大数据平台在电网运检管理中的应用及其价值

3.1 优化运检业务管控模式

利用大数据平台可支撑运检管理过程，逐渐形成多元数据采集功能，进而形成营销、配电网、调度电网生产大数据库。大数据平台集合了生产管理系统、调度管理系统、协同办公系统等，保证每5 min采集一次数据。比如，某地区电网生产数据平台建成后，形成了营配调融合的大数据库，拥有约10 T的数据量，可结合电网生产运行中的问题，深入分析并处理资源。该电网公司已经实现了基于电网生产的实时数据，有效监控、管理电网故障和电网异常，实现了省市县一体化电网生产管理。

3.2 智能电网建设

智能电网的大数据应用需要以大数据电网运检管理系统平台为基础，能够为智能电网应用提供数据加入、管理、分析等功能。大数据平台由数据管理、储存数据分析、处理平台、服务监控管理等多个部门组成。结合智能电网的建设需求，可在大数据平台上构建多种大数据应用。目前，电力各个部门分别建立了具有信息化的系统，实现了不同的系统间的数据共享。此外，大数据平台中构建统一化的数学模型，便于数据储存和管理。

4 结 论

运检大数据平台可提高电网设备和状态检测的智能化、信息化水平，实现运检精益化管理。依托大数据平台实现多源数据共享，可推进信息通信技术、智能管控技术和运检管理的深度融合，显著提升设备状态管控能力，进一步加强电网安全水平。利用智能化应用优化业务流程，有效完善运检专业人力资源分配，提升了“单兵作战”和“协同作业”的效率，通过远程指挥、专家支撑决策实现了生产现场的“置前管理”，整合了优势运检资源，支撑了智能电网的快速发展。