摘要：当前的电力通信系统设计和研究的领域主要集中于如何实现高效的通信机制，缺乏智能、有效的通信决策机制，因而难以实现对于系统的智能化管控。本文将契合最新的电力大数据概念，分析和研究在电力系统中，大数据技术所能发挥的作用，并在大数据技术的基础上，对电力通信平台进行了研究和设计，使得电力通信系统具备了智能决策的能力，提高了电力系统的通信效率和智能化水平。
关键词：电力； 大数据； 平台设计
在电力行业不断深化改革的背景下，智能电网的研究成为新兴趋势，其能确保电力传输的经济性和安全性，并能够自动地调整电网的负荷水平，使得对于电网以及各种输配电设备的控制，由原先面向设备的人工管控方式，变为面向系统的自动化管控方式。电力大数据平台是大数据应用的基础和技术支撑，为大数据应用提供数据基础以及存储、计算、分析等能力。由于电力大数据应用与其他行业大数据应用的差异性，当前一些大数据平台并不能完全适用于电力行业，因此研究与开发电力大数据平台，对电力行业的智能化发展具有重要意义。
一、电力大数据研究现状
电力大数据的应用主要通过记录电力设备、系统、电网的运行状态、负载负荷等，可以分析出整个电力系统的运行状态和深层次中出现的问题。对于电力大数据的内部应用，相应的成果较为丰富。一些学者们提出了多种利用电力大数据监控电力设备运转的方法，在这些方法中，电力设备被添加了相应的数据采集功能，为此不同的学者针对不同的电力设备，设计了专用的传感器网络，实现对于电力设备和电网状态的监测，通过这些数据结合合适的数据分析和判定方法，能够对电力系统或设备的运行状态进行监测和判断，能够得出其当前负荷是否过载，运行状态是否正常，经济性是否最佳等等。
另一些学者提出了利用电力大数据对电力系统进行故障处理的方法，利用大数据可以实时，甚至提前发现电力设备中存在的问题，并根据数据分析的结果对设备故障进行快速、自动、智能的反应。利用电力大数据进行故障处理的一大优势就是能够根据电力系统运行的历史数据，分析和预测出当前状态下，电力系统可能会出现的故障和问题，因而使用大数据进行电力故障处理能够防范于未然。此外，还有学者提出了利用大数据预测电网负荷，从而提前调整发电量和输电规模，从而确保电网设备的安全性和经济性。综上所述，电力大数据发展前景广阔，对于智能电网的发展乃至对整个经济社会的正常运行具有不可或缺的关键作用。
二、电力通信平台的总体设计
（一）电力通信平台的设计目标
可将电力通信平台的设计目标总结为以下几点：
（1）具备数据分类和存储能力：通过将这些数据进行分类和存储，能够集约化和综合化的对数据进行分析和挖掘，从而一方面可以对系统的运行情况进行更加深入的了解和监控，另一方面可以对之后的运行状态和需求进行预测。
（2）具备适应多种通信协议的能力：为了保证用户体验和电网管控的高效性，需要通信设备能够支持多种通信协议，自动识别使用的通信协议，并能够在不同的通信协议之间进行转换，从而完成对于异构电力网络的管理和控制。
（3）具备与数据中心对接的能力：区别于传统电网的通信系统，如今的电力通信系统不再是一个单独的系统，而是能够与数据中心对接，并能够进行智能化通信的通信系统，是整个电力大数据系统的重要模块。
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（二）电力通信平台的总体框架
本文设计的电力通信平台总体框架，主要涵盖以下模块：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。
通信决策模块：该模块是实现智能化通信的关键模块，其与数据中心相连，不仅接收控制台的人工管控和通信指令，同时接收数据中心的自动化通信指令，是整个自动化通信系统的大脑。
A/D 转换模块：该模块是实现数字信号与模拟信号转换的关键模块。在通信系统中，原始的通信数据和信令均是采用数字信号的形式在计算机系统中产生和运行，需要转换成模拟信号之后，才能够在通信链路或电缆中进行通信。
协议适配模块：该模块与 A/D 模块相连，负责向 A/D 模块传送数字信号。
数据分离与处理模块：为了实现电力通信系统对于数据的识别、存储功能，需要具备该模块。在电力设备或系统进行通信的同时，该模块对传输的数据进行监控，并识别通信数据的类别，并根据预先的设定，将不同种类的数据进行分离，并进行分类的存储。同时在数据存储之前，该模块还负责对于数据的基本处理，如数据的去噪声等。
数据存储模块：该模块实现的功能是将数据分离与处理模块处理完毕的数据，存储入数据中心的数据库进行进一步的分析和利用。该模块是软件模块，与数据中心相连，是数据库的接口模块。
各个模块工作流程如下图所示：
图1 电力通信系统功能模块流程图
在通信接收阶段，首先 A/D 转换模块，将通信的模拟信号转化为数字信号传递给协议适配模块，协议适配模块根据通信信令的特征，确定通信使用的通信协议，并选择相应的协议，对通信信令和数据进行接收，然后交给对应的受控系统，于此同时，数据分离与存储模块将传输的数据进行分离，并进行分类、去噪声等初步处理之后，并传递给数据存储模块，之后数据存储模块根据数据的类别，将数据交给数据中心，整个通信接收阶段结束。
在通信发送阶段，控制台根据管理员的需要发出通信指令，然后通信决策模块根据通信的需求，确定需要的通信协议，将选择协议的指令发送给协议适配模块，通信指令与数据被交给协议适配模块，形成正确的协议报文之后，通过 A/D 转换模块进行发送，同时，数据分离与存储模块对需要发送的数据进行识别和分类，并交给数据存储模块存储入相应的数据中心，整个通信发送阶段结束。
三、结语
通过对于电力系统的深入研究和对大数据技术的学习和了解，本文对电力通信平台进行了总体设计。然而对于有效控制电力通信平台，并使之高效的运行，还有诸多工作要做。下一步工作则主要包括具体的技术架构设计、数据架构设计、设计电力通信平台的数据库、提高平台运行效率等研究内容。
参考文献
[1]朱朝阳, 王继业, 邓春宇. 电力大数据平台研究与设计[J]. 电力信息与通信技术, 2015, 13(6):1-7.
[2]韩殿福, 吴坤, 郎林满. 电力系统自动化综合应用信息平台设计与实现[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2012(24).
论文作者:潘敏
论文发表刊物:《科技中国》2017年10期
论文发表时间:2018/5/2
标签：数据论文; 模块论文; 通信论文; 电力论文; 电网论文; 平台论文; 电力系统论文; 《科技中国》2017年10期论文;