智能化背景下大數(shù)據(jù)輸電網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)構(gòu)建

王 恩，曹 敏，陶思鈺，楊占麗，李海鐸，王艷琪

（1.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，云南 昆明 650217；2.東南大學(xué) 電氣工程學(xué)院，江蘇 南京 210096；3.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司瑞麗供電局，云南 瑞麗 678400）

0 引 言

在智能化背景下，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在科技創(chuàng)新、應(yīng)用和實(shí)施等方面呈現(xiàn)出新特點(diǎn)，造就了大數(shù)據(jù)下輸電網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)設(shè)計(jì)的特殊性。大數(shù)據(jù)輸電網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)具有傳統(tǒng)輸電系統(tǒng)不具有的新特點(diǎn)，對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)背景下的輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)也要適應(yīng)新時(shí)代的新要求，輸電系統(tǒng)的構(gòu)建要適應(yīng)于實(shí)際情況[1]。要結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行輸電網(wǎng)絡(luò)上的革新，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)下輸電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建，真正發(fā)揮輸電系統(tǒng)的作用。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，輸電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要符合現(xiàn)代的操作要求，在實(shí)際工作中發(fā)揮出積極作用，做到真正的技術(shù)創(chuàng)新[2]。現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展十分迅猛，各個(gè)行業(yè)的工作都要與科技和互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)聯(lián)，而基于互聯(lián)網(wǎng)的輸電系統(tǒng)正是在這樣一種大環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生的。

1 基于互聯(lián)網(wǎng)的輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 軟件設(shè)計(jì)

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的軟件設(shè)計(jì)主要依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的軟件處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)編程技術(shù)。使用編程技術(shù)時(shí)，計(jì)算機(jī)編程人員要了解大數(shù)據(jù)背景下輸電系統(tǒng)構(gòu)建的編程技術(shù)[3]。對(duì)于軟件開發(fā)，工作人員可以使用開發(fā)工具包。開發(fā)工具包作為輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必需品，要發(fā)揮出相應(yīng)的作用。在設(shè)計(jì)和構(gòu)建過(guò)程中，時(shí)刻把所用到的一系列數(shù)據(jù)保存并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，為以后大數(shù)據(jù)背景下的輸電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及更新奠定基礎(chǔ)。

在輸電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，高科技技術(shù)的應(yīng)用提高了大數(shù)據(jù)背景下輸電的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，而傳統(tǒng)的輸電方式中編程技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)并沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。新型的輸電系統(tǒng)能夠最大限度發(fā)揮科技的力量，當(dāng)工作站需要大數(shù)據(jù)背景下輸電設(shè)備中的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí)，通常可以用新型傳輸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

1.2 硬件設(shè)計(jì)

互聯(lián)網(wǎng)輸電系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要由四部分組成。第一部分是多電平換流器，第二部分是多電平電壓源換流器，第三部分是以太網(wǎng)控制器，第四部分是處理器。服務(wù)器的作用主要是對(duì)輸電網(wǎng)的操作軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)及其他監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必需的軟件進(jìn)行綜合處理，并對(duì)大數(shù)據(jù)背景下的輸電信息進(jìn)行接收和分析。控制器則是服務(wù)器工作的必備品，通過(guò)以太網(wǎng)控制器推動(dòng)服務(wù)器對(duì)大數(shù)據(jù)背景下的輸電設(shè)備進(jìn)行信息接收和處理。

如表1所示，在互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代背景下，大數(shù)據(jù)輸電網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建對(duì)于輸電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是一項(xiàng)十分重要的任務(wù)，具有特殊的意義和功能。輸電系統(tǒng)四部分的可利用率和耗電率都十分清晰。多電平換流器的利用率是82.4%，耗電率是78.7%；多電平電壓源換流器的利用率是65.2%，耗電率是64.8%；處理器的利用率是94.7%，耗電率是56.8%。在輸電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，多電平換流器的耗電率是最高的。

表1 大數(shù)據(jù)輸電網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)

對(duì)于智能化背景下大數(shù)據(jù)輸電網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)的設(shè)計(jì)，首先要了解輸電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程，然后改進(jìn)創(chuàng)新輸電系統(tǒng)和輸電方式，把科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和輸電的工作相結(jié)合，積極構(gòu)建智能化背景下大數(shù)據(jù)輸電網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)，真正把技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際生活和工作中，提高輸電效率，發(fā)揮科技的力量。

2 遠(yuǎn)程自動(dòng)水文監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

很多企業(yè)對(duì)基于互聯(lián)網(wǎng)的輸電持以樂(lè)觀態(tài)度，想在輸電過(guò)程中建立智能化背景下的輸電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)構(gòu)建管控平臺(tái)對(duì)公司進(jìn)行大數(shù)據(jù)背景下輸電方式的革新，以提高大數(shù)據(jù)背景下輸電工作的效率和準(zhǔn)確性。

為保證提出的智能化背景下大數(shù)據(jù)輸電網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)構(gòu)建方法的有效性，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。實(shí)驗(yàn)論證采用的是對(duì)同一地區(qū)采取不同輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輸電，實(shí)施論證實(shí)驗(yàn)。為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，可以先采用傳統(tǒng)的輸電系統(tǒng)的方案，然后采用基于智能化、大數(shù)據(jù)的輸電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管控平臺(tái)的輸電系統(tǒng)，從電量消耗方面進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)電能消耗的高低結(jié)果曲線，如圖1所示。

圖1中代表兩種大數(shù)據(jù)背景下的輸電系統(tǒng)電量消耗的曲線。其中，電量消耗以1作為最大值。電量消耗的數(shù)字越接近1，代表這種方法在大數(shù)據(jù)背景下的輸電系統(tǒng)越浪費(fèi)電能，即越耗時(shí)。根據(jù)圖1分析可得，基于互聯(lián)網(wǎng)的輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)電量消耗截然不同，多數(shù)情況下，互聯(lián)網(wǎng)背景下的輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)更具有節(jié)約資源性、一致性和準(zhǔn)確性。大數(shù)據(jù)背景下的輸電系統(tǒng)的應(yīng)用相對(duì)于其他各地區(qū)不同的輸電結(jié)果更具有說(shuō)服力，而傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法準(zhǔn)確性不穩(wěn)定，時(shí)高時(shí)低，且耗時(shí)耗電，對(duì)測(cè)試結(jié)果也具有干擾作用。從耗時(shí)上來(lái)說(shuō)，智能化背景下的互聯(lián)網(wǎng)輸電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比準(zhǔn)確性更高，更能節(jié)約人力資源，經(jīng)濟(jì)成本也會(huì)相應(yīng)下降，可以更快得出可信度更高的結(jié)果。因此，基于智能化、大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)更具有優(yōu)勢(shì)。

圖1 實(shí)驗(yàn)論證結(jié)果曲線

3 結(jié) 論

基于互聯(lián)網(wǎng)輸電系統(tǒng)，近幾年在國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)背景下的輸電領(lǐng)域中流行。它有著與傳統(tǒng)設(shè)備大數(shù)據(jù)背景下的輸電系統(tǒng)的不同之處，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，基于智能化背景下的輸電系統(tǒng)不僅對(duì)部門內(nèi)部工作起到了規(guī)范和系統(tǒng)化作用，而且對(duì)整個(gè)大數(shù)據(jù)背景下的輸電系統(tǒng)起著創(chuàng)新作用，使大數(shù)據(jù)背景下的輸電設(shè)備從整體上拋棄舊的工作觀念，把新的理念作為互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)背景下的思想武器，促進(jìn)大數(shù)據(jù)背景下輸電工作的規(guī)范化。