摘要：随着我国电力事业不断发展，电网规模不断扩大，智能化电力通信平台建设紧迫性日益突出。电力通信平台同电网调度自动化系统、继电保护及安全稳定控制系统是电力系统三大重要组成部分，是维护电力系统正常、稳定、安全运转的重要基础，也是提高电网管理智能化、自动化和运营市场化水平的重要条件。文章对基于大数据的电力通信设计与实现进行了研究分析，以供参考。
关键词：大数据；电力通信；设计与实现
1 前言
大数据是一个笼统的概念，不同行业的大数据设计的内容不一样，而电力行业大数据则主要指发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节中涉及到的数据资料总和。
(1)发电环节：大数据的应用可以进一步深化和推广风电和太阳能等新能源发电功率预测和运行智能控制技术，提升新能源接入和分布式储能的能力，促进大规模风电和光伏等可再生能源的科学合理利用。
(2)输电环节：大数据技术的可以开展分析评估诊断与决策技术研究，实现输电侧态势评估的实时化和智能化，结合外部数据，开展输电侧设施智能防灾研究，实现线路问题元器件的快速恢复，提高输电侧的自愈能力。
(3)变电环节：提升变电站的智能化管理水平，通过全网、全区域实时信息共享和分析实现变电侧的实时控制和智能调节，实现变电设备信息和运行维护策略与电力调度的智慧互动。
(4)配电环节：大数据分析能够实现对用户负荷和用电情况的深入了解，提高对客户用电需求和负荷模式的认知水平，优化配网规划和供电计划，提高配网监测、保护和控制水平，提高事故的响应程度，优化配网运行管理水平，提升供电可靠率。
(5)用电环节：大数据应用可以建立面向经营与管理的科学营销决策支持平台，实现市场运营、营销及客户服务、设备全寿命周期管理等各类主题的分析及预测，提高营销服务的综合分析预测能力，实现客户用电管理优化、用能实时分析和预测等高级应用，提供用电增值服务。
(6)调度环节：建设以数据驱动的智能调度体系，实现运行信息全景化、数据传输网络化、安全评估动态化、调度决策精细化、运行控制自动化、机网协调最优化，提升调度驾驭电网能力、资源优化配置能力、科学决策管理能力和灵活高效调控能力。
对于电力领域来说，要实现电力设备的数字化和智能化，就需要利用计算机软件技术、计算机网络技术、远程实时监测技术、远程诊断技术、通信技术等，建立起一套高效、稳定的电力大数据采集、监测、管理、分析与服务系统，从而为电网安全、可靠、经济、高效地运行提供保障。并且在大数据及云计算技术的支撑下，电能双向传输才能更有针对性，形成供需的动态平衡。
2 电力通信大数据现状
电力大数据主要来源于电力生产和电能使用的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，可大致分为三类：一是电网运行和设备检测或监测数据;二是电力企业营销数据，如交易电价、售电量、用电客户等方面数据;三是电力企业管理数据。通过使用智能电表等智能终端设备可采集整个电力系统的运行数据，再对采集的电力大数据进行系统的处理和分析，从而实现对电网的实时监控;进一步地，结合大数据分析与电力系统模型，可以对电网运行进行诊断、优化和预测，为电网安全、可靠、经济、高效地运行提供保障。正是由于电力大数据诱人的市场前景，逐渐吸引众多企业到此掘金。由于电力大数据管理将覆盖电力的发、输、配、用的各个环节，目前还不能建立统一的数据管理平台，因此电力大数据管理企业均是结合自身所长以挖掘电力大数据可能的入口。
图1：OTN网络统一体系结构
3 基于大数据的电力通信设计与实现
电力通信的大数据平台建设优势有：利用电力大数据监控电力设备运转和对电力系统进行故障处理。
3.1电力通信平台总体框架设计
大数据电力通信平台必须具备三大基本功能：
（1）数据分类和存储能力，能够有效甄别和分析传统电力通信系统中交换的信息和指令，提取有效信息并存储。
（2）适应多种通信协议的能力，分布式网络已成为智能电网发展的大趋势，能够自动识别不同的通信协议，并且在不同协议中有效转换，从而确保用户体验，能够有效监控电力网络。
（3）与数据中心对接的能力，电力数据中心是建立在电力大数据基础之上的集约化信息存储和分析系统。
结合当前电力系统通信发展需要和技术条件，本文在传统电力通信系统机构基础上，添加了一些新的功能模块，设计了一套新的电力通信平台框架。框架主要包含以下几个模块：通信决策模块、A/D 转换模块、协议适配模块、数据分离与处理模块、数据存储模块。在信号接收阶段，A/D 转换模块将模拟信号转化为数字信号，并发送协议适配模块，后者确定对应哪一种通信协议，同时接受通信信号和数据，再传送给对应的受控系统。与此同时，数据分离与存储模块将传输的数据进行分离和分类处理，在传送给数据存储模块，后者再将分类号的数据传送给数据中心，这就是一个完成的通信过程。
3.2系统功能
综合管理系统实现了包括告警管理、端到端业务管理、设备版本管理、性能管理等功能。
（1）告警管理
包括告警采集、告警标准化、告警比对、告警关联等，支持告警呈现视图的个性化定制。
（2）端到端业务管理
实现对跨域的电路进行全程路由呈现和告警采集上报，数据通过综合告警平台的接口来获取，通过录入省网资源信息管理平台进行路由还原，实现全程路由的呈现。
（3）设备版本管理
综合管理系统采集网元设备板卡软硬件版本信息，通过资源管理系统实现对在网设备板卡软硬件版本、网元版本的管理和更新。
（4）性能管理
实现网络性能信息、劣化预警、电路质量预警等参数进行分析，判断出可能出现的故障做出预期维护指令。
3.3 OTN网络管理方案
对现有电力通信网络综合网管系统进行扩容建设，实现OTN网络的综合接入与管理，主要功能包括：
（1）OTN故障管理
基于现有的系统采集适配平台实现OTN网络各层告警的统一采集与管理，同时可进行相应的故障响应、集中、呈现和处理。
（2）OTN配置管理
在实现OTN网络配置采集、适配、管理的同时，展现OTN网络拓扑与信号流图。
（3）OTN性能管理
可基于统一的体系结构接口实现各类性能指标的采集与分析，实现性能信息采集。
（4）安全管理
将OTN网络的管理功能纳入到通信网络综合网管系统的安全管理模块，做到分权分域。
3.4采集方式
OTN网络采用统一的体系结构接口进行接入，实现对告警、配置、性能的采集与适配，如图1所示：
4 结束语
电力大数据是跨专业、跨业务的将一些不可视的数据进行充分挖掘和分析，再通过技术手段转化为可视化数据，对电网系统进行智能化调控，而大数据理念、技术和方法在电力行业的具体实践则构成了电力通信平台，目前，电力大数据分为非结构化和结构化数据两种，大数据随着智能电网建设的不断深入和发展，呈现出逐年递增的趋势，已成为电力行业重要的战略目标，大数据中心建设为我国节省了大量能源资源。当需求侧管理日益成为电力运营的一个重要部分时，电力大数据的应用也变得日益重要。通过电力大数据的采集、分析及应用，可以帮助电网各端匹配电力供应和需求，降低电网各端的成本。受大数据应用领域不断增加和能源互联网建设影响，电力行业对大数据的应用也会逐渐深入，市场规模也将迎来增长。
参考文献
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[4]李文姣.电力通信网数据上报统计分析系统的设计与实现[D].北京邮电大学,2012.
论文作者:李松军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/22
标签：数据论文; 电力论文; 电网论文; 模块论文; 能力论文; 电力通信论文; 环节论文; 《电力设备》2017年第24期论文;