大數據平臺在電網運檢管理中的研究及應用

黃述安

（國網陜西省電力公司商洛供電公司，陜西 商洛 726000）

0 引 言

國家電網公司將全面建設世界一流的堅強智能電網。實現這一宏偉目標，離不開智能電網大數據平臺，即國家電網公司提出的全系統實施“SG186工程”規劃中最重要的組成部分。電網生產大數據平臺應用了多項先進技術，包括大數據、云存儲、分布式計算等，能夠匯總分析電網公司的調度、生產、營銷等部門的實時數據，實現了數據的建模、抽取、分析、挖掘以及服務等[1]。

智能運檢管理是智能電網大數據平臺的核心模塊之一。電網運檢大數據平臺能持續為智能電網提供最堅強的技術支撐，解決電網數據廣域分布、種類繁多、每個平臺系統獨立而不共享等問題，解決傳統方法難以保存有用電網數據和清理無用電網數據的問題，解決電網數據傳輸慢、提取核心數據不準確的問題。

1 電網運檢管理大數據平臺的主要構成

電網運檢大數據平臺以電網運行的安全性、可靠性、經濟性為前提，全面推進“大云物移”技術與運檢業務的深度融合。電網運檢大數據平臺具有監測感知自動化、作業流程移動化、運檢現場可視化、生產指揮集約化、分析決策智能化和項目管控精益化“六化”特征，能夠大幅提升電網設備管控力和運檢作業管控力。在大數據平臺下，構建電網數據采集、傳輸、分析、處理和預警的實時互動體系，利用電網輸變電在線監測全覆蓋網絡，實時掌控電網、設備和環境的運行動態，實現了電網運行實時數據的全時段、立體式全景互動。此外，可結合智能電網運檢開發手機APP，構建覆蓋各環節業務場景、設備狀態信息、運維、檢測、評價、檢修和驗收等運檢全過程的全景圖，大大提高了運檢痕跡化管理，達到了宏觀信息“一目了然”和微觀信息“一鍵穿透”的目標，徹底實現了提質增效、建設世界一流堅強智能電網的目的[2]。它的主要框架如圖1所示。

圖1 電網運檢管理業務框架圖

1.1 運檢生產管理系統

電力的生產管理系統是國家電網體系建設中的重點內容，能夠支撐電網運維檢修的全過程管理，并周期性管理電網資產壽命，能夠覆蓋國家電網的運檢維修業務，貫穿整個生產過程，提高了電網公司的生產水平。生產管理系統是國家電網公司總部和省公司的二級部署，應用于總部、省、地區的電力公司。為了能夠強化公司運檢系統的專業管理，深化分析了一些監測過程，制定了運檢績效管理標準，促進企業實現精益化管理，同時指導廠商完善生產管理系統，按照季度開展數據統計和分析。過去是由用戶梳理績效指標，并將指標分為若干個數據項，然后開發人員通過制定數據庫語句完成指標配置。但是，隨著生產管理系統的應用，這種方式在指標配置方面無法滿足現代化需求，同時用戶無法參與系統配置，因此提出了基于jQuery框架的指標模型配置。

1.2 變電運維班智能管控平臺

國家電網公司為“完善運維班組監視手段、提升設備管控力”，正在建設變電運維班主設備全面監視系統、輔助設備全面監控系統和變電站一鍵順控操作系統的綜合智能管控平臺。對于主設備全面監視平臺，變電站主設備負責監視主機配置KVM設備，經數據通道與運維班連接，實現閉鎖控制功能。對于輔助設備全面監控平臺，在變電站內部署輔助設備監控主機，通過KVM設備，經數據通道與運維班連接，通道兩端部署縱向加密裝置。在運維班部署輔助設備事件集成主機和輔助設備監控工作站，實現變電站輔助設備信息遠方監控。一鍵順控操作平臺是一種操作項目軟件預制、操作任務模塊式搭建、設備狀態自動判別、防誤聯鎖智能校核、操作步驟一鍵啟動和操作過程自動順序執行的操作模式。

1.3 調控實時系統

調控實時系統（以下簡稱OMS系統）包含調控門戶網站、調控管理互聯模塊、基礎信息管理、調控流程管理、運行值班管理、生產控制管理、專業運行管理、統計分析報表和調度指令下達等。一方面突出調控應用一體化，尤其加強工作流程化規范管理，另一方面進一步提升調控核心業務的專業廣度和深度。它具體包括的內容如下：實現電網調度基礎信息的統一維護和管理；主要生產業務的規范化和流程化管理；調度專業和并網電廠的綜合管理；電網安全、運行、計劃、二次設備等信息的綜合分析評估；多視角展示、發布以及調度機構內部綜合管理等，實現與內外部系統的數據共享和業務協同。從應用功能上劃分，它主要包括基礎信息、生產運行應用、專業管理應用、統計分析評價和信息展示與發布五方面。

1.4 ERP系統

ERP是Enterprise Resource Planning（企業資源計劃）的簡稱，是國家電網公司有效支撐電力企業的集團化運作、集約化發展、精益化管理和標準化建設的關鍵。通過ERP系統可解決財務、物資、項目、人力資源以及設備、計劃管理之間的問題，進而加快建設“一強三優”的現代公司。

1.5 協同辦公系統

協同辦公系統由辦公自動化、任務協作、知識管理和檔案管理四大模塊組成。協同辦公系統可以為運檢管理整合系統資源，構建靈活、高效的協調工作平臺，同時協調、推進運檢日常工作并督促落實，保證政令暢通，實現高效的協同管理，提升決策支撐能力。

1.6 其他運檢業務管控平臺系統

電網運檢管理大數據平臺實際上集成了輸變電其他多個在線監測、電能質量、安監一體化、氣象災害在線監測等。在大數據平臺經過數據分析處理加工，將有用的信息傳達至相關班組或單位，輔助其進行決策，便于其采取有效的應對措施。

2 電網數據處理面臨的問題及應對措施

2.1 龐大數據量處理

當前區域互聯網背景下，大數據快速發展。智能電網中，數據通常以TB級別向PB級別發展，且電網數據以指數形式快速增長。這種情況下，系統對數據的處理效率提出了更高要求，同時對相關處理技術提出了更高要求。與一般企業相比，電網公司具有特殊性，在地理位置上具有較強的差異性。此外，電網企業的數據分類有嚴格要求，是一種復雜的網絡結構，且一種數據類型下還會有若干子數據。基于這種復雜的數據，對不同服務器設備工具有不同的限制，增加了電網公司在數據處理方面的難度。大數據平臺需要面對的數據量龐大，但傳統的存儲無法深入分析大數據，且速度上無法滿足大數據的增長需求。因此，這對實際處理龐大數據的能力提出了高要求。這種大數據平臺下，電網的運檢管理平臺能夠實時處理數據，且處理速度較快。

2.2 大數據保存

隨著大數據的發展，電力系統需要詳細記錄設備運行和監測方面的數據，因此積累的數據越來越多，影響電網運輸設備的運行和儲存，不利于智能電網的發展。大數據電網運檢管理系統平臺中，利用智能化數據存儲，能夠通過分布式文件保存方式存儲數據。但是，電力數據實時處理方面還存在一些限制，因此要實時分析和存儲電網中的大數據。電網中非結構化的數據所占比重較大，目前電網大數據處理是將龐大的非結構化數據轉化為結構化的數據并儲存。

2.3 核心數據準確提取

在有限的空間下，將海量數據以一種快速有效的方式呈現給用戶非常具有挑戰性。數據的可視化技術可實現數據的調取和處理，且在實踐中得到了應用。數據可視化將數據通過高精度和高分辨率的信號，利用交互工具和人的視覺實時進行修改、處理和調取，并定量分析現有的數據。數據解析包括數據的分析與解讀。大數據分析研究了多種數據類型，發現其中的隱藏模式、位置的相互關系和有用信息的調取過程。為了能夠有效運用和理解分析結果，需要解讀大數據。這種解讀方式是深層次、多維度地展示數據本身和分析過程，將大數據分析結果還原為具體問題的過程[3]。

3 大數據平臺在電網運檢管理中的應用及其價值

3.1 優化運檢業務管控模式

利用大數據平臺可支撐運檢管理過程，逐漸形成多元數據采集功能，進而形成營銷、配電網、調度電網生產大數據庫。大數據平臺集合了生產管理系統、調度管理系統、協同辦公系統等，保證每5 min采集一次數據。比如，某地區電網生產數據平臺建成后，形成了營配調融合的大數據庫，擁有約10 T的數據量，可結合電網生產運行中的問題，深入分析并處理資源。該電網公司已經實現了基于電網生產的實時數據，有效監控、管理電網故障和電網異常，實現了省市縣一體化電網生產管理。

3.2 智能電網建設

智能電網的大數據應用需要以大數據電網運檢管理系統平臺為基礎，能夠為智能電網應用提供數據加入、管理、分析等功能。大數據平臺由數據管理、儲存數據分析、處理平臺、服務監控管理等多個部門組成。結合智能電網的建設需求，可在大數據平臺上構建多種大數據應用。目前，電力各個部門分別建立了具有信息化的系統，實現了不同的系統間的數據共享。此外，大數據平臺中構建統一化的數學模型，便于數據儲存和管理。

4 結 論

運檢大數據平臺可提高電網設備和狀態檢測的智能化、信息化水平，實現運檢精益化管理。依托大數據平臺實現多源數據共享，可推進信息通信技術、智能管控技術和運檢管理的深度融合，顯著提升設備狀態管控能力，進一步加強電網安全水平。利用智能化應用優化業務流程，有效完善運檢專業人力資源分配，提升了“單兵作戰”和“協同作業”的效率，通過遠程指揮、專家支撐決策實現了生產現場的“置前管理”，整合了優勢運檢資源，支撐了智能電網的快速發展。