基于大数据的中低压配网运维平台的研究

张志军 胡长悦 刘杰 潘明杰 徐昊天

【摘要】    在进行电网管理工作时，要着重开展运维管理，从中低压配网运营平台的应用角度来说，要针对故障区域，进行有效维护，跟踪记录工作状态，及时进行故障处理，要建立具有良好工作能力的大数据运营平台，首先，能够提升电力管理部门的工作水平，另外，可以实现电网资源的合理分配，提升服务水平，进行部门资源的优化管理，也有利于提升电力部门的服务质量。

【关键词】    大数据    中低压配网    运维平台    研究

一、大数据分析的中低压配网故障的重要意义

伴随分布式发电系统的大范围应用，电力系统的工作水平逐步提升，在进行中低压配网运营管理工作是为了进行分支线路的管理工作，提升运营管理的精确性，要进行针对化的管理。比如，进行D5000电网系统的自动化管理工作时，可以采用主线闭合的高程“三遥”遥控，根据技术要求，提升工作效率，应用数据平台内的远程遥控资料，进行电网调度工作。尽管中低压配电调控数据在不断增加部分数据，只能依靠人工解析应用效率不高，在这样情况下，要应用大数据技术和云计算技术，进行高效化的管理和分析，尽可能提升中低压配电网络调控效率，减少人工误差，提升运算结果的精准性。

比如，要进行电网调动系统的自动化升级，提升电网调度系统的工作能力，寻找具有探究价值的信息资料，进行中低压配电网络的故障检测，能解决这些问题，就有效缓解了DAS系统现有的矛盾问题，投入有限的资金，提升电力系统的应用水平，提升工作效果，提升电网系统的供电水平，提升供电网络的服务效率。从供电企业的角度来说，这是可以应用的技术手段。总体来说，在电力能源行业利用大数据技术进行电网故障的合理监测，有非常重要的应用意义。

二、中低压配网运维平台的技术分析

2.1数据归集技术

中低压配电网络的数据内容较为复杂，存在多种类型的数据信息，系统从外部资源中获取数据，进行数据的集中管理和有效筛选，通过开展多方面的技术操作，实现数据信息的集中管理，利用大数据分析技术，进行数据处理工作。数据归集技术是非常重要的应用环节，要提取有效信息，提升数据处理的准确性，科学判断故障问题，提升系统运营管理效率，减少数据误差，提升数据利用效率，实现数据分析的真正意义。

2.2数据存储技术

中低压配网的大数据通常为结构化数据，但也包含图像，音频，视频文本等非结构化数据。从大数据层面，可以采取分布式数据管理模式，针对结构化数据，通常采用关系型数据库技术，不但可以储存大规模的数据信息，还可以进行数据检索和调取查询。针对半结构化数据，通常采用分布式数据库技术，该数据技术可以兼容多种类型的数据类型，可以储存音频，影像等非结构化信息，也可以储存结构化数据。针对非结构化数据，通常采用分布式文件系统，该系统可以提供具有扩展性的储存服务，方面储存文本之类的数据信息。综合来看，数据储存技术较为重要，是进行大数据应用的技术基础。

2.3数据处理技术

目前阶段，中低压配网数据较为繁杂，要根据不同种类和不同需要，进行处理工作。针对动态性数据，采用流处理技术，可以进行动态化数据的及时处理，系统结构较为稳定，工作效率较高。针对静态性数据，可以利用批处理技术，可针对多个数据源，进行同时处理，方便操作，较为灵活。

进行多种计算机并行处理工作时，通常采用内在处理方式，综合利用多种处理技术，包括流技术，批技术，图像处理技术等，这样可以利用有效的时间，实现更多工作，在保证工作质量的前提上，提升工作速度，减轻能源消耗，减少工作负担。

2.4 数据分析技术

中低压配网运维平台，在完成所有数据的处理工作后，要进行数据的分析工作，这也是最为重要的工作环节，通常采用数据挖掘方式。数据挖掘系数分为许多种，包括统计方式，机器学习方式，神经网络方式和数据库方式。进行运维平台的管理工作时，优先采用机器学习方式，进行数据分析工作。进行机械设备的数据更新，提升设备鉴别水平，提升电网数据处理效率，实现智能化分析工作。

三、中低压配网调控管理数据的基本流程及特征

从目前来看，中低压配网调控项目的技术支持是自动化数据管理系统，进行协助管理的是能量管理系统，共同协调管理，可以提供给工作人员更加简化的工作流程。可以辅助进行中低压配置网络的监测记录和故障处理，提供可供实际操作的技术系统。

3.1自动化数据管理系统的基本流程及特征

中低压配电网络中的自动化数据管理系统，包括各类应用设备，包括开关设备，分界闭合设备，变压器设备，需要实时进行电流和电压的数据处理工作，利用多样化的处理方式，接入數据网络和骨干网络，共同进行DAS系统主站的数据处理工作，为工作人员提供多方面的自动化信息，可进行远程控制。这类数据管理系统的工作优势在于，在具体运行阶段，可使用的范围面积较大。可实现外部线路的运营管理，该线路的承载数据规模较大。其工作劣势在于，难以维持平衡的通信状态，精确程度有限，不能运用在非自动化的线路系统中。

3.2能量管理系统数据基本流程及特征

能量管理系统，主要进行变电站运行数据的搜集工作，进行变电站运行状态的信息搜寻工作，包括电流，电压等信息，经过串行通信系统和以太网络管理系统，进行数据管理工作。可以给调控管理人员提供远程遥控和远程遥测方面的数据信息，方便进行电流数值的管理工作，每五分钟提供一个数据信息，储存在历史服务器中，提升检测效率，实现大范围数据管理，为技术人员提供精准信息，方便开展后续操作。

在中低压配电网络电力调度工作的进展过程中，可以了解到能量管理系统的特征在于：可以匹配各种类型的配网线路，能够提供较为精准的监测数据，维护稳定的通信状态。其涵盖的技术数据较为全面，可以进行全方位的探索监测，但主要问题在于，难以掌控中低压配网上的设备。进行部分支线路的监测工作时，对于非自动化问题无法进行有效监测，难以提升监测效率。能量管理系统的历史数据库，能够提供妥善保存的电流数据，提供良好的数据管理服务和数据处理服务，也可以应用在数据挖掘技术的实际操作中。

四、中低压配网运维平台的架构分析

4.1系统架构

中低压配网运营平台的系统架构，要根据配电数据的实际情况进行分层。要以云计算和大数据技术为核心内容，展现开放性和包容性的特征。进行系统架构创建工作时，要根据实际情况，明确具体流程，进行主体设计工作。通常来说，包括用户层，网络传输层，前置端，后台服务端等四个工作环节。

用户层是需要故障报修者利用信息终端，比如电脑和智能手机，进行报修操作。网络传输层是由国内三大运营商：电信，移动，联通，提供数据传输系统，利用基站或传输专线，进行数据传输工作。前置端则是接收数据，进行信号转换的主要地带，通过前置端，将数据内容传输到负责数据处理的服务器。

后台服务器，则将数据储存在数据库中，利用大数据分析技术进行数据处理，最终通过信息终端，将分析结果表现出来，也就是判断得出的故障地点和故障原因。

4.2 应用架构

中低压配网运营平台的整体框架分为三层，包括交互层，大数据技术平台，技术应用层等。不同的工作系统包含了不同的工作数据，要进行原始记录和数据分析，通常将原始记录储存在前端服务数据库中，依靠服务器的大数据分析技术，进行数据分析工作，判断故障问题，进行故障处理。该系统的应用架构较为清晰，方便开展各个环节的技术工作。

五、中低压配网运维平台的功能设计

5.1 日常监控设计

在中低压配电网络运行过程中，可根据各方面的数据信息，进行全方位的监控工作，了解该设备的具体运行情况。主要包括以下重要方面：电网承载率，供电规划，当前阶段的用户使用数量，变压器运行状态，都可以通过图形或列表的形式进行具体展现。电网维保平台可以进行电网系统的监控工作，也可以进行故障诊断和故障处理，包括问题上报，故障处理记录，故障处理跟踪，日常线路检测等。

進行派单处理工作时，要安排技术人员到达维修网点进行维修管理，及时反馈故障现象和维修进度，显示维修数据和维修成果。同时，展现具体的综合计划，包括电网发展规划和未来工作方案，包括未来的线路规划和停电通知，进行电网运行状态的实时跟踪，及时体现日常监控设备的设计意义。

5.2故障诊断设计

首先，可以了解到故障诊断设计的应用原理，在于电网线路应用状态的诊断，主要根据线路负载率，电流情况，电压情况，用户使用情况，线路老化情况来进行整体判断。如果无法找到故障原因 要进行深入剖析，则根据结构布局，电网线路走向和变压器的应用情况来进行判断。也需要故障方提供信息，包括开户信息，故障地点和操作行为，根据这些诊断数据采用大数据分析技术，进行故障区域的具体定位，明确故障原因。从根本上，分析电网系统的故障问题，进行智能化故障诊断。

5.3故障处理设计

完成电网故障诊断后，找到根本原因，安排技术人员进行维修处理。故障处理设计的主要作用，是可以明确具体故障地点，维修人员数量，维修时所需的必要装备。可以记录维修阶段的工作进度，预估具体需要的维修时间，实现维修工作的与服务反馈，进行工单跟进处理和数据分析。工作情况和派工状态可以通过信息终端显示，派工信息也可以通过短信提醒的方式，及时提供给报修人员。也会提醒维修人员，抓紧进度，提升工作效率。

5.4 安全防护设计

要根据监测系统提供的具体数据，进行大数据分析，做好风险规划，提供良好的安全防护策略，根据线路老化状态和能源消耗状态，进行全面分析，及时更换老旧线路，做好频繁故障区域的合理调整，进行部分线路的规划整改，禁止乱拉线路的违规行为，提升电网系统的安全管理水平，实现高效的电网安全防护工作，减少安全隐患。

六、结语

总体来说，中低压配网是非常重要的电力应用系统，随着电力行业发展水平提升，电网技术范围逐步扩大，电力结构越发复杂，要做好整体系统的协调管理，才能提升整个系统的工作效率。中低压配网是电力网络的最后工作环节，和电力服务质量直接挂钩，因此，在进行故障分析工作时，要重点关注提升工作力度。

参  考  文  献

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