基于大數據的輸變電設備狀態預警系統架構研究
摘要：為了支撐輸變電設備狀態大數據的應用需求,提高電網公司運檢業務工作成效,文章圍繞業務需求和輸變電設備狀態預警系統體系架構,梳理了電網公司運檢部門的大數據業務需求,并分類提出了支撐各項需求的詳細功能
2.2 數據架構
為了提高輸變電設備狀態大數據業務的可用性,輸變電設備狀態預警系統與設備(資產)運維精益管理系統、輸變電設備狀態監測系統、調度管理系統、覆冰預測預警系統、數值天氣預報中心、雷電定位系統等實現數據共享,通過貫通基層核心業務,實現跨專業數據共享與業務融合。輸變電設備狀態預警系統數據架構如圖5所示。
圖5 輸變電設備狀態預警系統數據架構
Fig.5 Data architecture of power transmission and transformation equipment status early warning system
2.3 技術架構
輸變電設備狀態預警系統所需業務數據由數據接入組件統一接入,數據源包括PMS、OMS、狀態監測系統、雷電定位系統等。采集數據根據類型與業務特點存儲在不同的數據庫中,結構化數據主要存儲在關系型數據庫,大容量單表主要存儲在分布式數據庫(Massive Parallel Processor,MPP),實時性要求較高的數據主要存儲在內存數據庫。根據業務需求給各類數據分配不同計算組件的計算任務[10-13]。輸變電設備狀態預警系統技術架構如圖6所示。
圖6 輸變電設備狀態預警系統技術架構
Fig.6 Technology architecture of power transmission and transformation equipment status early warning system
2.4 物理架構
狀態預警系統采用分布式計算集群的方式搭建,以滿足設備異常預警實時性以及海量數據處理效率的要求。系統在應用上劃分為數據庫服務器、應用服務器、分布式計算集群服務器、負載均衡器等。輸變電設備狀態預警系統物理架構如圖7所示。
圖7 輸變電設備狀態預警系統物理架構
Fig.7 Physical architecture of power transmission and transformation equipment status early warning system
1)數據庫服務器：用于存放分布式計算集群的計算結果,并將其提供給應用服務器進行數據展示。
2)應用服務器：供終端用戶直接訪問,展示數據分析結果。
3)分布式計算集群服務器：①Master節點：進行任務分發以及管理Slave節點,以主備模式部署2臺;②Slave節點：進行任務處理。
4)負載均衡器：通過負載均衡平臺,根據后臺服務器的可靠性及性能狀況進行負載分擔,以實現負載均衡和高可用性。
3 結語
本文在總結了我國電網輸變電設備狀態大數據現狀的基礎上,圍繞業務需求和系統體系架構,采用大數據技術提出了輸變電設備狀態預警系統體系架構設計方案,解決了海量設備狀態數據融合及設備狀態預警的時效性問題,并為設備狀態監控與評價提供了研究的新思路,為輸變電設備運維技術服務的開展提供了有效支撐,具體如下：
1)梳理了電網公司運檢業務大數據業務需求、功能需求與典型應用,并根據業務需求分類提出了各項需求的具體功能;
2)基于各功能需求開展了輸變電設備狀態預警系統體系架構設計,包括總體架構、數據架構、技術架構和基礎平臺設計,提出了利用大數據技術支撐電網公司運檢業務的新設想,為實現運檢業務的高效運轉奠定了基礎。
作者簡介：
張博文(1986-),男,陜西咸陽人,工程師,從事輸變電設備狀態評價與數據分析工作;閻春雨(1960-),男,河北易縣人,高級工程師(教授級),從事輸變電設備狀態檢修工作;
畢建剛(1977-),男,內蒙古豐鎮人,高級工程師,從事狀態檢修與故障診斷技術方面的研究工作;
王峰(1978-),男,湖北武漢人,高級工程師,從事信息化系統設計與輸變電設備狀態檢修工作;
韓帥(1986-),男,山東濟南人,工程師,從事輸變電設備故障診斷工作。基金項目： 國家電網公司科技項目“特高壓及跨區電網智能運檢平臺架構體系研究”(GY71-16-002);
原標題:基于大數據的輸變電設備狀態預警系統架構研究
責任編輯：大云網
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