电力系统运行状态云平台建设研究

2021-10-27陈贤哲

现代制造技术与装备 2021年9期

陈贤哲

（国网物资有限公司，北京 100120）

1 电力系统运行状态平台建设现状分析

目前，我国已经逐步放开了用电计划和发电计划，也实现了互联网的快速发展，同时进一步推进了现货市场建设。我国信息技术发展十分迅速，而信息技术的发展又在很大程度上推进了智能电网的发展，从而使电网数据出现了爆发式增长，使得数据存储内容从几百TB到几千TB增长。这些变化标志着我国的电力行业已经进入快速发展阶段，其大数据特点十分明显[1]。云计算技术能够汇集所有的电力系统信息，产生共享资源池，大大提高了电力数据信息的利用效率。同时，云计算可以通过可度量的方式给用户提供相应的服务，从而实现信息的大规模处理。因此，我国的电力系统有必要建立云平台。

国家主管部门和电力公司在电力系统运行管理方面投入了大量人力物力，使电力系统自动化管理水平不断提高，基本实现了电力系统运行的实时监控[2]。然而，大量的自动化设备和智能化设备（或者系统）应用于电力系统的运行管理过程，虽然能够使各个系统之间的联系更紧密，但出现了相互制约的情况，使得整个系统运行十分复杂，给电力系统正常的运行管理造成了极大压力。

2 电力系统运行状态云平台建设的具体路径

2.1 明确电力系统运行状态云平台建设的目标

云平台建设的主要目标是为实现电力系统的稳定和安全运行提供可靠保障。在构建电力系统运营状态云平台的过程中，需根据平台建设的要求和电力系统运维要求细分云计算架构，即将整个平台建设分为建构服务、软件服务和平台服务等3个核心层次。在电力系统运行状态云平台建设时，应以“3个核心层”为主导，应用高采集速率的信息采集装置，结合电力系统广域网的稳定性和完整性，建立适合电力系统安全运行需求的云平台，同时优化控制算法，以确保构建的云平台能够最大限度地整合各类数据资源与处理器资源，提升整个电力系统云平台的计算能力。它的主要目标架构图如图1所示。

图1 电力系统运行状态云平台建设主要目标架构图

2.2 科学构建电力系统运行状态自动监控云平台

在构建自动化监控平台系统结构时，应分为3个架构层次推进实施，分别是采集层、核心层和展示层，如图2所示。

图2 采集层架构图

采集层主要是由网管采集器、安管采集器和自动化系统采集器等构成。各个采集器分别负责接收网管平台的信息源、安管平台的数据信息以及自动化系统的信息等。采集层的主要功能是接收各个平台的数据信息，将搜集到的各类信息分类上传到核心层进行高效处理。电力系统运行状态中的核心层的主要功能是通过分析处理搜集到的数据，准确研判整个系统的运行状态。其中：核心库主要负责分析搜集到的各类数据，完成数据的存储备份和到期处理等；业务服务则及时处理用户界面的各类请求[3]。展示层是用户操作管理界面，如将电力业务管理系统的运行状态监视、实时数据信息查询、性能监视以及告警监视等相关功能全部纳入操作界面管理系统，便于操作人员根据管理需求完成操作。

2.3 完善电力系统运行状态自动监控平台功能架构

2.3.1 告警查询功能系统架构

在查询告警信息时，不但要能够查询到告警信息，还要能够查询到有关告警信息的历史信息。告警信息和历史告警信息必须包括告警的内容、级别和类型等内容。目前，告警监视画面可以利用列表展示所有告警信息，利用不同的背景或字体标记不同告警的级别。当出现新的告警信息时，系统会立刻通过声音或者光线的形式发出警示。

2.3.2 电力系统安全监控系统架构

电力系统的安全监控系统包括管理信息区、生产管理区、非控制生产区以及实时控制区4个区域[4]，通常是在数据采集层进行监控系统信息的管理和维护。因此，为了确保监控平台的安全性，应该重点管理生产管理区、非控制生产区和实时控制区3个区域，保存直采厂站的相关数据信息，并完善相关的监控画面，从而提高监控平台的稳定性和安全性。

2.4 构建电力系统工业大数据平台

工业大数据云平台是一种全新的大规模分布式和开放式标准的云平台，作用是构建、运行和管理工业数据及智能应用，提供海量数据存储与计算能力，并提供有关运行、生产和管理的智能化辅助决策服务[5]。网络架构方面，可以借助虚拟扩展局域网（Virtual Extensible LAN，VXLAN）等方式实现网络系统的精细化管理和整个电力系统信息网络的集中化控制，从而提升数据处理效率和精确度；存储架构方面，可采用兼容异构存储和多类型混合扩展等，实现相关数据信息的海量存储和处理。另外，基于“物联网+供应链”平台构建电力系统工业大数据平台，能够提升电力系统运行风险防控能力与水平。