基于电网大数据的监控信息处理系统研究

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/10/17来源:《当代电力文化》2019年第11期文/吴璇
[导读]大数据智能监控分析技术,在电网事前风险管控中具有超越人工监控的优势,

国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司,江苏 徐州 221000
        摘 要:大数据智能监控分析技术,在电网事前风险管控中具有超越人工监控的优势,其即时性、低失误率、可学习升级性、可回溯性有力推动电网安全管理水平全面提升。采用大数据分析管控平台技术,对数据进行智能实时监控分析,通过事前防范,强化本质安全,全面提高安全管控能力和安全生产水平。本文对于电网大数据的监控信息处理系统进行研究。
        关键词:大数据;监控信息;系统研究
        引言:随着用电规模扩增、电网调控一体化工作的推进,监控任务日益繁重。特别是当电网发生大面积停电事故时,监控人员忙于处理事故异常信息,筛选分析电网及设备的异常状态,填报事故记录,通知巡维及汇报异常并接调度令进行事故处理操作等,多项工作同时进行,往往会手忙脚乱。而且,在大量数据冲刷告警窗后,存在异常信号漏监视的风险。因此,本文提出一种优化方法,在此基础上研制了一套软件系统,应用于监控工作,大大提高了监控人员的工作效率。
        一、存在问题与预期功能
        在电网调控监控工作中存在以下几个主要的效率问题:①信息人工记录时间长。②实时告警窗中无效信息多。③巡视工作耗时长。④报表统计工作繁杂。⑤缺陷跟踪管理困难。针对上述主要问题,本方法将预期实现以下功能:①不用完全依靠人工对照监控系统,逐条在对应的报表中填写事故及异常信息发生时间、信息内容。监控员只需确认信号。②根据选取的时间段,提取相关新发异常信号,确认后,可作为监控交接班的内容;也可在大量信号刷屏后,提取新发异常信号,防止信息太多导致漏监视,作为监控的辅助手段。③可对异常信号进行编辑,补充记录处理过程信息;可进行关键字的查询;信号再次发生后,可立即点击信号查询信号的处理历史。④信号可以按多种方式归类、细分,并能导出电子表格,每隔一段时间能将待处理的异常信号及新发生的信号情况发送至运行部门。
        二、基本框架
        开发的系统能读取监控系统事故及异常信号点,并对提取的信号能够按照规定的要求进行信息处理,主要应用以下技术:①在EMS系统的SOE数据接入方面,基于JDBC和CORBA技术,实时扫描EMS商用数据库和实时数据库。②在系统架构方面使用主流的JAVAWEB框架SSM框架,即Spring+SpringMVC+MyBatis分层模块化构建系统。Spring框架提供了构建Web应用程序的全功能MVC模块。SpringMVC分离了控制器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色,这种分离让它们更容易进行定制。MyBatis是一个基于Java的持久层框架。MyBatis使用简单的XML或注解用于配置和原始映射,将接口和Java的POJOs映射成数据库中的记录。③前端配合AJAX进行异步刷新,提供良好的用户体验。AJAX的工作原理相当于在用户和服务器之间加了一个中间层,使用户操作与服务器响应异步化,将用户请求从服务器读取新数据时再由Ajax引擎代为向服务器提交请求。④在文件导出方面:基于JAVAPOI技术,能将报表数据按制定EXCEL模板格式文件输出。
        所设计系统中,核心是信号的流通、处理。信号处理的简易示意图如图1所示,并制定以下规则:①监控系统上已挂检修牌、抑制牌、停运牌的设备、间隔及单个信号信息还会被提取出来,采取措施屏蔽此类信号不被提取。②设定逻辑(该间隔两侧刀闸都是分位的时候,间隔的所有信号默认不提取),对冷备用间隔的信号进行屏蔽,防止大量无用调试信号被提取到实时告警窗口。③根据厂站和告警信息判断告警信息表里面是否已有这一条记录,如果本地数据库中没有这一条记录则新增,如果有就更新这一条记录。④在系统启动的时候开启一个定时任务,20s读取一次自动化信号表的增量数据。将数据经过一系列的筛选处理统计之后存入本地服务器的mysql数据库。⑤在网页前端通过一个列表实时更新数据库的变化,同时可以根据实际情况将看到的告警信息转为缺陷信息或者跳闸信息,进行进一步的处理。


        三、实现功能
        1、实时信号提取
        根据设计的逻辑,软件只提取事故及异常信号展示在“实时信号”界面,并用蓝色标明该条信息是事故信息。实时信息可以点击“生成缺陷”、“生成跳闸”和“删除”等操作。对于反复动作复归的信号,动作次数24h内动作达到10次,自动从实时信息窗口消失,转入“反复动作信息”窗显示。转入“反复动作信息”窗显示后,该信息一天内动作次数少于10次,即按照原来规则在实时信息窗展示。这样就可以完善解决个别产站设备信号频繁动作复归刷屏的情况。
        2、缺陷管理
        “实时信号”界面展示的信息,可以人工点击“生成缺陷”,该条信息即进入“缺陷管理”界面。该界面可以实现缺陷的管理跟踪,可以按时间、厂站、记录人、归口专业、风险等级和是否归档等条件进行搜索,方便缺陷的统计跟踪。点击“处理”,即可进入缺陷的修改界面,对缺陷的详细信息以及跟踪处理流程进行记录和闭环。
        3、跳闸管理
        “实时信号”界面展示的信息,可以人工点击“生成跳闸”,该条信息即进入“跳闸管理”界面。该界面可以实现设备跳闸信息的管理,可以按时间、厂站、跳闸设备、复电情况、复电时间、创建人和是否归档等条件进行搜索,方便跳闸的快速统计跟踪。点击“处理”,即可进入跳闸的修改界面,对跳闸的详细信息以及跟踪处理流程进行记录和闭环。
        4、异常信息巡视
        在该界面,可以直接点击“巡视”,展示出系统中动作的异常信息。也可以选择时间和厂站等条件,对特定时间段或特定厂站进行巡视,方便快捷,大大降低漏监视的风险。
        5、系统导出EXECL表格
        导出的缺陷管理数据内容涵盖时间、厂站、信息名称、记录人、通知单位、通知人员、风险等级、一二次设备情况和站内后台情况等。导出的跳闸管理数据内容涵盖厂站、信息名称、跳闸时间、通知巡维、巡维汇报人、故障相别、保护动作信息、一次及二次动作电流和复电情况等。通过不断完善,所开发的系统已成功实现预期功能,效果显著,具体表现为:①监控告警窗有效信息占比提高至约92%。②事故及异常信息处理时间从实施前的1min降低至约15s,降低75%。③日常巡视一个变电站时间从实施前的10min降低至约15s,降低97.5%。④每月报表统计耗时从实施前的10h降低至约25min,降低95.83%。
        6、“互联网+人工智能”推动安全工作生产管理创新
        大数据智能化在电力等能源行业的发展空间辽阔,国际数据公司(IDC)预计,AI撬动的智慧能源市场到2020年市值将达到5160亿美元(约3.3万亿元人民币)。“互联网+人工智能”已成为全球能源企业发展趋势。“互联网+人工智能”在电力企业的运用,将从信息化、自动化、智能化角度全面提升运行效率,降低能耗、节约成本,大幅度提升安全和质量性能。以“互联网+人工智能”为牵引,利用大数据AI能力,监管覆盖电力企业安全管控环节,将大大减少人为安全隐患,提高能效,实现电力信息化管理的全面智能升级。施工人员作业安全风险管控平台的设计,在认真贯彻落实好安全生产各项要求,细化措施,完善管理的基础之上,狠抓本质安全建设,加强现场风险防控方面,对电力公司、施工单位和施工人员安全作业规范提供有效监督与规范。其奖惩制度的施行亦能够有效促进减少作业安全风险,为公司安全生产稳定提供有力保障。利用大数据监控,对于过程中发现的问题,开展专项治理,举一反三,形成闭环管理,于事前预防、消除危险点,最大限度减少电网生产管理过程中的安全隐患。
        结束语
        随着用电发展,监控人员面临巨大挑战。如何提高监控人员的处理效率成为影响系统安全运行的重要问题。因此,本文提出一种优化方法,在此基础上研制了一套软件系统,实现以下功能:①实时信号提取。②缺陷管理。③跳闸管理。④异常信息巡视。⑤系统导出EXECL表格。采用该系统以后,大大提高了监控人员的工作效率,降低了系统风险。
        参考文献
        [1]王军,吕震中,王培红,等.电力企业监控信息系统与管理信息系统集成方案探讨[J].中国电力,2001,34(2):50-53.
        [2]伍敏,刘洲红.电力调度监控优化信息的分类及其展示分析[J].通讯世界,2017(15):152-153.