摘要：大数据正在改变着各行各业，电商的成功、互联网业的爆发式增长以及互联网金融的高速发展向各大行业展现了互联网与行业融合的巨大发展潜力和独特的创新路径。而在这其中，大数据扮演着核心角色。互联网的本质是信息的互联和处理，而信息则以数据为载体。本文作者探讨了大数据在调度自动化系统中的应用。
关键词：调度自动化系统；电网；大数据
0、引言
近年来，在电力领域大数据已经得到了广泛关注，一些发达国家作为先行者开展大数据的研究工作：自2008年开始，美国电力研究协会（EPRI）、美国能源信息署（EIA）等研究机构，法国EDF、德国E.ON等电力公司，以及西门子、C3 Energy、Opower等科技公司，先后围绕输电、配电、用电及基于电力信息的政府决策等领域的大数据问题开展了广泛研究和示范应用；国际电工委员会（IEC）研究并发布了一系列统一信息模型（CIM）标准和接口标准，为电力系统的数据流通共享和信息交换奠定基础。国内的一些专业机构和高校开展了电力大数据理论和技术研究，我国电力行业也在积极开展大数据研究的应用开发，电网企业、发电企业在电力系统各专业领域开展大数据应用实践，国家电网公司启动了多项智能电网大数据应用研究项目。
1、电力调度大数据介绍
传统的调度系统如D5000系统、调度生产管理系统、电量采集系统、缺陷管理系统、调度工作评价系统等往往独立配置，各系统间数据不互通，保护、方式、自动化等专业数据彼此独立，形成信息孤岛。电力调度大数据主要体现在多数据融合、数据可视化、大规模结构化存储3个方面。多数据融合是电力调度大数据应用的核心。电力调度大数据的多数据融合性有力地破除了信息孤岛的数据壁垒，增强了数据的耦合度；电力系统运行和电网检修的特征和规律一般较抽象，难以发现，电力调度大数据可视化的优势有效解决了该问题，图形化展示海量数据中隐藏的内在联系，便于各部门信息的传递与经验的分享；电力调度大数据大规模结构化存储为点多面杂的电力数据提供了一个全方位、多联系的媒介，可规模化存储历史数据，为统计分析提供数据基础。
1.1安全问题
1.1.1系统安全
在设计以及实现该系统的过程中，我们首先要注意的就是必须加强系统的安全及稳定性。在目前，我国在系统研究及应用方面并不广泛，主要原因在于构建系统的过程中，结构有所缺失，其整体性、一致性存在不足[1]。与此同时，我们在构建系统框架的过程中，对于整体系统的安全漏洞问题考虑较少，完备的安全防护程序技术性较低。
1.1.2防火墙
由于自动化的电力调度系统需要通过网络实现信息的交互传递，因此，为了保护相关信息的安全性，我们必须为该系统构建强大的防火墙，以此应对网络危机。而现如今，防火墙的相关技术还比较薄弱，并且与系统功能存在一定的相斥性。最终造成网络安全问题出现的概率增加[2]。
1.2、实现途径
1.2.1架构网络
为了进一步实现强大的智能化电力调度系统，保证其使用过程中的安全性。首先应该通过合理方式对于其系统的网络架构进行设计。而在当前大数据环境之下，我们需要进一步的通过大数据相关技术保证系统架构的规范性。其一，利用数据整合技术进行各级电力企业的数据汇总及规范，从而帮助企业更加准确快速的建立系统。其二，利用数据挖掘技术从而使之各级系统相关信息进行完善，并进行规划，从而让系统在运行的过程中效率增加，功能加强[3]。其三，利用数据挖掘技术分析市场情况，从而便于系统设计的智能化发展。
1.2.2防火墙技术
任何系统在操作过程中的网络安全都离不开防火墙技术的有效保障，因此防火墙已经成为现如今在大数据背景之下，进行智能系统操作不可或缺的部分。通过防火墙，我们可以有效的保护在信息交互时的信息安全性，对于内网和外网之间的活动进行安全限制，减少网络病毒的侵害以及黑客攻击的可能性。
而现如今，根据防火墙的特点，我们将其分为硬件和软件两个类别。硬件防火墙能够通过连接外网和企业网之间的连接设备，通过网线进行，以此保障进行大规模调度过程中，对于系统安全提供充分保障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，芯片式防火墙是专门针对大型调动网络的防火墙类型。
而对于防火墙的安装，我们一般需要重点关注两处，其一是各级内部网络系统在进行信息交换时，必须安装防火墙，防止恶意攻击对于信息的盗取和拦截。其二则是被访问计算机网络时，通过安装防火墙可以有效避免外网中的恶意信息对此进行侵害。在实际安装时，我们需要根据网络调度的范围和实际使用功能的区别进行不同的防火墙配置。
3、电力调度大数据的应用
3.1应用分析
3.1.1异常数据统计分析
电力系统中的错误、异常数据往往预示着电网中设备的故障或异常状态，指引调度管理者处理电网缺陷，提升电网的稳定性。异常数据统计分析的作用是从电力系统海量信息中自动挖掘错误或异常数据，达到错误异常提示的目的。例如，负荷突变推送，系统实时采集各县域总加负荷，并形成负荷曲线，当某县域负荷突增或骤减时，自动生成负荷异常记录，并通过短信的形式告知调度专责。又如厂站运行率，系统自动统计每座变电站当前通讯状态、当月通讯中断时长，并算出一定时间段内的厂站运行率，厂站运行率较低的说明厂站自动化设备故障或通讯通道欠佳，供调度自动化专责参考。再如遥控失败、遥信异常、遥测异常、监控信号频发统计，更是直指SCADA基础数据缺陷，有助于提升调度自动化基础数据水平。
3.1.2电网运行数据可视化展示
随着电网规模增大和数据量的增多，需要更先进、更直观的工具和手段来帮助调度员实现对电网及时有效的监控，可视化功能是目前从人机界面角度实现上述功能的最有效的技术手段。模型数据库中包含电网中所有设备的参数信息，在数据展示区可展示电网规模，显示在运所有变电站的数量、主变数量、线路数量等；统调发购，风电、光伏、火电出力，地区用电负荷可在“负荷电量”区集中展示，用日曲线、年曲线的形式比较直观，便于纵向比对，同时提供历史曲线查询功能；“设备运行”版块可展示主变油温、线路及主变负载率、母线电压越限情况，电网设备异常状态一目了然；“负荷控制”版块可展示可控用户负荷、有序用电、事故拉路、低频减载等。
3.1.3调度各专业精益化管理
调度大数据系统天然具有数据优势，可为调度各专业精益化管理提供全方位的平台。调度控制专业可集成过载设备监视、预计设备过载、设备过载统计功能；调度计划专业可集成输变电设备检修浏览、清洁能源出力消纳、等效平均负荷等功能；设备监控专业可集成全网监控信息展示、监控信息分析、油温负载率越限、电压越限、无功电压潮流等功能；继电保护专业可集成远方操作统计、保护设备统计、保护缺陷分析等功能；自动化专业可集成状态估计、厂站运行率、缺陷分析、智能告警等功能，甚至是调度综合管理也会得益于它的强大数据处理能力，生成全网人员管理、调度工作评价、网站栏目发文统计、会议室管理等实用性功能。
3.1.4停电事件综合查询分析
调度大数据系统可将检修停电、故障停电、接地拉路停电、过负荷限电信息提取出来，自动生成停电时段分部、当前停电设备、年度停电分布、重复停电次数等报表或图像，供调度或营销管理者参考。另外可对故障停电做系统分析，统计故障跳闸率高、缺陷发生率高的设备，重新规划供电方案，更新换代老旧设备，逐步降低故障停电的概率。
3.2应用效果
首先是促使调度专业管理提升到新的高度，利用调度大数据系统的全方位性，将管理抓手横向延伸至专业边沿，纵向延伸至各级调度体系，形成调度管理的全面管控，另外，增强了调度管理的科学性和客观性，一切结论和决策都拿数据“说话”，有利于抑制主观臆断对管理决策的影响。其次极大提升了电力设备运行水平，通过异常数据统计分析、电力系统故障可视化展示和停电事件综合查询分析，电力调度管理者可轻易发现电网设备运行中的缺陷和隐患，提前做好大修技改储备计划和应急预案，保证不出现电网安全事故，同时可通过电网运行规律的深度挖掘，研究形成电网最优运行方案，减少线路损耗，增强电网运行可靠性。
参考文献：
[1]贺凌霄.基于标准化平台的调度自动化集控系统设计与评价研究[D]. 华北电力大学(北京),2015:1-67
[2]邱素改.调度自动化系统中身份认证和访问控制方法的研究[D]. 华北电力大学(保定),2012:1-61
论文作者:周意为,丁伟, 张贻乐,周朔羽
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第04期
论文发表时间:2019/7/15
标签：数据论文; 电网论文; 系统论文; 电力论文; 防火墙论文; 设备论文; 信息论文; 《当代电力文化》2019年第04期论文;