关键词:电力;自动化;大数据;应用;分析
1导言
电力系统大数据的应用是基于云平台开放的结构化管理模式,在自动化系统建设初期,我们就希望拥有一套完善的管理平台,能够代替人在处理各类不同数据时对数据结果的干预及智能化管理。在常规自动化平台建设的时候,我们会考虑平台的硬件投资,软件开发,网络服务。同样,云平台建设也需要硬件、软件和网络的支持,但是相对常规自动化平台,云平台可以减少整体平台的建设及运营成本,为企业带来不可估量的效益。云平台的分层管理思路,我们可以简单的把云平台想象成由数据采集层、数据处理层、数据应用层构成的无限扩容的云。云平台建设是为解决人与设备之间的比例不平衡问题而诞生的产物。
2 电力自动化系统规模概述
电力系统的发展是全球经济发展的映照,全球经济发展主要是资本市场对于能源市场的有效开发、管理、经营,随着石油产业的日趋明朗,煤炭产业也逐步持续升温,煤炭价格走势上升,直接影响了国内外各产品生产、加工产业的成本投入,造成物价经济上涨。国内主要的电力能源还以火力发电为主,虽然风力、水力、光伏、核能发电等均有市场份额上升趋势,但依旧无法与常规火力发电规模抗衡,所需的煤炭能源也只会更多。并且输配电系统随着人类对荒地、电力高速列车、产品生产规模的扩大、发展起着决定性因素,输配电网也便于接入各类发电系统,变配电站数量会越来越多,变配电网会越来越大,地域分布也会越来越广,所需的电力专业人才也会增加。建设一个变配电站最快只需要3个月,而培养一个合格的电力专业人才需要2-3年,这样的结果是站所比例与运维人员的严重失衡,怎样解决这个问题是电力自动化系统多年来的主要任务。
3 电力行业自动化系统中的数据类型分析
3.1基础类相关数据
此种类型的数据主要是一些和设备属性相关的数据,比如变压器、发动机等数据,这些数据需要电力单位结合自身的数据规划进行相应的管理,而且还需要利用数据服务器使所有的数据实现同步,将这些数据统一存储到调度中心,然后再开展专门的整理和计算。
3.2实时类相关数据
此类数据则是电力行业自动化系统在实际运行过程中所得到的相关数据,由于数据量很大,所以对于存储空间的要求也会更高一些。这些数据都是产生于具体运行过程中,所以需要对其进行专门的处理之后提供给调度部门,为其制定决策提供依据。我国在电力系统的实时数据方面比较成熟,一般收集到的数据只需要建立比较稳定的接口就可以提高其准确性。
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3.3日常管理类相关数据
此类数据包含电力行业自动化系统中各种相关的数据,也包括各个部门处理电力系统运行过程中出现的问题之后得到的数据信息等,但是这些数据一般只会在特定的范围之内进行共享和同步,因此,需要建立专门的同步和共享平台。这些日常运行中产生的数据会在某种程度上反映出电力设施设备的情况,也便于其他部门获取日常管理数据。
3.4市场经济类相关数据
电力系统随着我国市场经济体制的不断完善,所带来的经济效益逐渐凸显,因此,在其运行中所得到的相关数据对于电力单位的发展产生十分重要的影响。市场经济类数据也可以为城市建设中电力行业的整体规划制定提供比较完整全面的参考依据。
4大数据如何运用
如何运用大数据,取决于云平台的开放程度。常规的电力自动化系统平台是相对独立的,电力企业也不希望众多的数据被其他竞争企业获取,这就需要在建设云平台时对平台数据的开放性进行评估。现以某10kV变电站为例进行分析,一般情况下这个站所具备母线、受电、电压互感器、配出电机、配出变压器,这些设备通过微机保护装置或自动控制装置进行数据收集,收集的数据包括母线电压、母线频率、单开路负荷电流、有功功率、无功功率、功率因数、保护装置自检信息、保护功能信息、开关电气位置、小车位置、地刀位置、开关柜温度、湿度等信息,如果一个站将全部数据纳入数据库管理,可产生两千条点位信息。一个110kV电网按照一个110kV变电站加3-5个10kV变电站,一个小型电网可产生一万多条点位信息。服务器还需要将电网运行的实时量按照时间节点进行记录,如一分钟采样、五分钟采样、一小时采样,每日的信息量可产生十万条点位信息,一个100站电网自动化平台容纳的数据量每日可达到两百万条信息,如果使用人工进行数据的分发、整理、分析,不可能有效的对每一条数据进行正确的解读。通过建立大数据云平台分析系统,可以将数据库内的数据进行建模,分别进行自动计算,在监控终端只显示处理过的结果。比如某站一条母线失压故障,常规自动化系统报出几千条数据,而通过云平台对数据库内采样值规律进行计算,输出到调度监控后台只有一条带有时标的某变电站某段母线失压的信息,并且通过短信、微信等即时通讯APP通知相关管理运维人员,第一时刻展开电力抢修工作,有效开展设备维修。通过建立云平台大数据分析系统,可以实时监控电网多电源潮流变化。发电厂与配电站间通过调度系统进行沟通协调,出现潮流变化后,调度员不能及时掌握电网潮流变化,而下达倒负荷命令,可能导致电网内部电力供需的不平衡,导致电网潮流引起的电网瓦解,崩溃,最终产生巨额的经济损失。
5结论
电力自动化系统向云平台的发展是大势所趋,随着人们生活水平的提高,生产力水平的智能化,科技发展的民生应用,能源管控必然成为人们关注的焦点。电力行业走向智能化平台管理是社会发展的必然趋势,全球能源系统联网,大数据分析优化,平台化、网络化的管理思路及智慧电网、智慧城市的概念正不断的、清晰的展现在人们的面前。谁能够迈出科技创新的第一步,谁就可能成为世界能源经济竞争中最先盈利的领头羊,让电网更坚强,让能源更节约,是每一个能源公司都应赶上的潮流,正如互联网经济对中国经济发展的影响一样。
参考文献:
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论文作者:刘涛
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签:数据论文; 平台论文; 电网论文; 电力论文; 自动化系统论文; 电力系统论文; 母线论文; 《当代电力文化》2019年11期论文;