電網監控系統的設計與運行

潘　喬（黑龍江省電力有限公司牡丹江水力發電總廠，黑龍江 牡丹江 157006）

電網監控系統的設計與運行

潘喬
（黑龍江省電力有限公司牡丹江水力發電總廠，黑龍江 牡丹江 157006）

當今時代是一個信息時代，隨著計算機網絡技術的飛速發展，電網監控也逐漸實現了智能化、數字化和信息化。電力系統中包含了發電廠、輸電網、變電所、配電網以及用戶等多個組成部分，需要進行統一的調度管理，作為監控整個電力系統的電網監控系統，必須保證擁有專一的功能和良好的運行效率。本文以現如今較為先進的智能化云計算電網監控系統為例，簡要介紹了其設計與運行。

電網監控系統；Hadoop；智能化；設計；運行

一、電網監控系統概述

電力系統需要調度控制中心對其進行統一管理，主要包括發電廠、變電所、輸電配電網、用戶使用電力的設備等多項組成部分。對這個系統通過計算機信息系統進行監視并控制，為其提供一系列的管理服務的系統就是電網監控系統。在整個電力系統中，電網監控系統的功能相對比較單一，但是確實不可或缺的一個重要成分，擔當者監督整個網絡運行狀態的重要責任。

電網監控系統以計算機為中心，其結構圖如圖1所示，電網監控系統中的信息收集系統的功能是實時收集信息，確定系統的運行前提，并為各個功能提供信息，并保證工作人員和機器之間的人機交流，及時為工作人員提供實時信息數據。

由于電力系統中分布著密集的電力設備以及各種監控一起，這些都需要監控系統實時收集傳遞并處理一些數據信息，同時這些數據信息的實時數量又是極為巨大的，想要保證實時狀態能夠提供及時準確的監控結果，傳統的監控系統很難達成，主要是因為傳統系統的儲存和處理信息的能力有限，進而在一定程度上限制了監控系統的工作效率。那么，如何解決這一關鍵問題，就需要相關專家學者找出針對性的解決策略。Hadoop是一種云計算的框架，專門用于對大數據進行分析處理，所以電網監控系統將其引入，設計出了一種基于Hadoop的智能電網監控系統，予以解決電網數據的實時收集、儲存和處理問題。

二、基于Hadoop的智能電網監控系統設計

（一）理論研究

電網監控是為了提升電網運行效率，保證其安全運行，提前預測可能出現的問題。其實際工作期間需要監測的對象包括多項內容，主要有：電力系統組織，包括電力單位和工作室；工作人員，電力系統中的各個工作人員；工作權限，操作人員的實時操作；一次設備，主要包括電容器、母線、輸電線、變壓器以及斷路器等等；一次設備的連接，主要有連接點和電路的連接端；有關網絡拓撲，包括拓撲點以及拓撲島；自動化設備，主要是RTU等設備；區域，包括電壓等級區域、變電所以及間隔等等；量，有功、無功功率，電流電壓，頻率，日常用電量等等；量值，主要指量的值對象。

智能電網監控系統需要處理眾多數據，這些數據不僅帶有時間性質，同樣有著空間屬性，因此想要及時安全的處理這些信息，必須具備地理信息技術以及網絡通信技術，另外還需要掌握一定的數據庫技術。

（二）框架流程

基于Hadoop設計的智能電網監控系統主要包含三個層面，分別是管理應用層、網絡通信層和現場監控層。其中，現場監控層也可以被稱作感知層，這一層的主要任務是對監控的各個環節進行感知，設備主要包含了各類型的傳感器，對輸電線路、變電站、配電站進行實時監控，并收集帶有地理屬性的信息數據；網絡通信層的功用則是傳遞并控制收集到的信息，獲取到現場的信息數據以后，將其傳遞給管理應用層，同時，管理應用層也能通過網絡通信層傳遞實時指令，通常采用無線網和電力專網等技術進行數據傳輸；管理應用層則需要對傳遞而來的信息數據進行匯總管理，全面反饋電網的具體運行狀況，并及時對突發狀況進行應急處理。

圖1 電網監控系統基本結構示意圖

三、基于Hadoop的智能電網監控系統運行

系統運行開始，主界面上會提示信息，用戶可以根據自身需要進行操作，點擊實時運行管控，那么便可以進入相應的界面，該界面對管理員和普通用戶規定了不同的權限，管理員能夠實時更新警報信息，而普通用戶則能夠查詢相關信息，實用性極高。

經過與傳統的監控系統的實時對比，發現基于Hadoop的智能系統擁有更高的準確率以及反應速度，特別是處理海量數據的過程，智能系統表現出了極高的實用性，準確率較以往提升了98.7%，而反應速度也提升了6.8%，有效證明了新的電網監控系統擁有更高的可靠性以及實用性。

結語

現代工業和國民經濟的各個領域是息息相關的，電力作為日常生活和生產的主要能源，國家和個人都應該對其加強重視。電力系統的安全穩定運行需要電網監控系統對其進行實時監控，伴隨著大數據時代的來臨，電力系統中大量信息數據已經不能由傳統的電網監控系統進行收集處理，必須引進新的智能化手段。本文就基于Hadoop的智能電網監控系統展開介紹，分析其具體的設計和運行，證明了比之傳統的監控系統該系統的可靠性和實用性更高，適合進一步的研究推廣。

[1]鄧遠寧.基于無線傳感網絡的獨立電網遠程監控系統設計[D].湖南大學，2013.

[2]杜旭，劉森，顏璟儀.基于Hadoop的智能電網監控系統的設計與實現[J].科技創新與應用，2014（17）.

[3]何雙旺，徐曉輝，宋濤，李佳毅.基于Web服務器的電網監控系統的設計[J].電子設計工程，2013（06）.

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