(贵州电网有限责任公司贵阳供电局 贵州贵阳 550000)
摘要：智能电网需要全景的状态数据，针对电网运行、检修过程中产生的海量异构、多态数据，即电力调度大数据，进行数据质量分析和错误数据的精确定位是当前重要的研究课题。基于电力调度大数据和转移潮流算法的状态估计智能分析技术，对SCADA量测进行错误数据的精确定位，通过实际应用验证了新方法的准确性，为其他应用大数据提供了参考。
关键词：电力调度；大数据；状态估计
1 引言
二十一世纪以来，电力科技发展越来越迅速，电网规模不断加大，促使电网结构更加复杂，运行方式更加多样。智能技术的进步使人们对自动化系统愈加重视，调控一体化调度自动化系统、地县一体化调度自动化系统、地县调控一体化调度自动化系统、二次一体化调度自动化系统都已经发展成熟。一体化将所有专业整合到一起，使各类专业的告警信息有序排列，虽然提高了工作效率，但是也加大了调度工作的难度。尤其是出现故障后，大量的告警信息涌入电网调度中心，工作人员在面对大量数据时，很难做出正确的判断。综上所述，必须要对大数据调控系统进行告警，诊断各方面的故障。
2 基于大数据技术的配电网运行调度作用
首先，可以实现自实时性的监督控制。配电网自动化调度网络所能够发挥的主要作用在于配电网运行情况的实时性监控，其中涉及到配电网运行的多种指标，如电压、频率、电负荷以及所形成的潮流调度，这一些指标都能够实现实时性的监控。同时还可以实现对配电网运行期间的工况指标进行针对调度，例如设备安装的位置、水能的变化情况以及热能的变化情况等，这一些都可以按照相关指标做好相应的掌握，促使配电网根据要求运行，从而保障供电系统的安全性与稳定性；其次，实现配电网相关设备运行安装情况的全面掌握。假设配电网设计期间没有充分考虑安全性问题，就必须从安全管理角度上进行改进。在配电网处于运行状况的基础上，会遭受许多的影响因素，从而导致配电网运行出现故障。配电网的建设会涉及到多种技术，再加上配电网规模的不断扩大，导致运行期间存在的故障也会不断增多。在缺少对配电网运行的有效监督控制基础上，便需要应用有效的调度管理措施进行干预，最大程度地降低故障风险。
3 电力调度大数据状态估计智能技术的应用
3.1 基于网格文件的多维索引
由于Hive对于索引功能的支持、回复功能比较弱，因此只能利用全表扫描获得需要的大数据信息，浪费了巨额CPU和IO数据资源且极大地影响了大数据的分析、整理功能属性。电力大数据具备多维区域查询特点较为清晰、查询维度比较稳定的特征。针对Hive对索引支持力度比较差的限制性以及电力大数据查询的一系列特征，本文处理技术基于网格文件（GridFile）的分布式多维索引特征，即DGFI（DistributedGridFileIndex），主要用于提高多维区域内的查询功能。DGFI（DistributedGridFileIndex）基于分布式哈希表（DHT）以及网格文件的重构。借助于扩展的Hive命令和HQL解析器，Hive分辨并解析出与索引相关的一系列命令。按照查询列表中涉及到的表头、字段、长度以及查询条件等，查找出索引数据的基本结构，在短时间内定位出需要的数据信息，并将检索出来的数据信息交由Hadoop计算框架处理，执行查询要求的相关计算流程。索引创建器扫描出需要创建索引的表列，利用一致性哈希算法把索引基本结构映射至DHT节点内进行存储。为了进一步提高功能，索引创建任务就被称之为MapReduce任务。
3.2 系统网络架构
首先，在物理层，需要做好环境方面的控制，按照电子计算机机房设计相关规范的要求，明确机房地板以及相关防静电功能特殊材料的选择，在采用适宜环境的温度控制标准以及空气压力控制标准的同时，做好机房环境的有效控制，一般情况下温度在15°~30°之间、压力在80~108kPa之间。
在设施安全性方面，为了更好的保障电源、屏蔽机柜以及服务器等多种设施的安全性，需要做好机房内安全监控管理工作，同时针对机房内及其周边做好全面的监控，规避因为人为因素导致的安全风险。针对传送载体而言，集控站等电力相关平台可能会因为电磁影响出现改变，所以在具体建设期间需要应用双绞线方式进行评比，规避回波形成的额外损耗；其次，数据层。数据的安全性很大程度体现在主体程度的安全水平基础上。目前大多数的操作程序关键都在于封闭性的状态，但是这也是防护体系存在缺陷的主要因素。目前Unix、Windows系统在配电网自动化调度程序当中具备较高的应用价值，其属于安全性水平相对较高的一种；最后，网络层。网络层的安全管理属于自动化调度平台的重点，在网络层卖弄上需要做好数据保障管理。
3.3 电网调度故障自动诊断
硬件结构中通讯系统采取的标准是EtherCAT协议，该协议适用于以太网的使用标准，数据可以通过定时预测判断，精度高，效果好，对于机械设计和控制有很好的效果，EtherCAT协议以数据帧格式传递信息，传递过程不会改变数据帧原本的结构。通讯系统的以周期性的方式传递故障信息，传递内容除了故障信息外还有数据地址。相较于传统系统，使用EtherCAT协议的通讯设备能够同时接收和传送数据包，分析地址节点。通讯设备的每个数据节点都有对应的传输线，大大降低了读取数据、传输数据的延时时间。故障诊断系统硬件的应用模块主要负责与其它编程和配置进行交互，交互的应用设备不同，连接方式也不同，任务端可以顺利访问各个主站的功能函数。设定的故障诊断系统支持多种数据传输方式和交换方式，能够提供的邮箱服务包括COE邮箱服务、AOE邮箱服务、VOE邮箱服务、SOE邮箱服务、EOE邮箱服务，由EtherCAT提供PI(ProcessImage)的地址文件，文件具有回执能力，自动生成配置文件，在主站接口生成映像，反映电网调度故障诊断结果。
3.4 任务分配与调度模块
对于任务划分的问题，并不是所有电网大数据的处理类应用均可以在云计算平台内完成运行、管理与维护，需要按照应用的具体特征进行细致的划分。智能电网的潮流计算的大数据处理在划分任务时，能够将每个电网预期异常状况的初始参数设计成一个子任务，并将其作为最为基本的工作单元完成操作。任务调度模块的基本功能就是科学、合理地将这些工作单元充分调度到工作机上执行。调度策略的相关设计必须考虑工作机的配套硬件运行状况和相关软件状况。硬件配置状况包括CPU的内存空间、主频大小及空余磁盘内存等。软件信息则包括CPU的利用率、网络宽带运行状况、负载状况及可靠性分析等。容错问题，即云计算的特征。容错策略需自动检测到失效节点信息，并将其逐一排除。
4 结束语
基于电力调度大数据及转移潮流算法的状态估计智能分析技术，实现了电网SCADA数据的实时错误辨识，从根本上解决了人工核实量测错误工作量大、效率低、成本高的问题，为调度及自动化人员提供了良好的工具，实际应用表明该方法可以对电网遥信、遥测状态跳变进行准确定位，方便调度及自动化人员发现并解决故障，极大提高了SCADA错误量测定位水平。
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