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基于大数据的输变电设备状态预警系统架构研究

2017-03-11 18:57:04 电力信息与通信技术 　 点击量： 评论 (0)
摘要：为了支撑输变电设备状态大数据的应用需求,提高电网公司运检业务工作成效,文章围绕业务需求和输变电设备状态预警系统体系架构,梳理了电网公司运检部门的大数据业务需求,并分类提出了支撑各项需求的详细功能


2.2 数据架构
 
为了提高输变电设备状态大数据业务的可用性,输变电设备状态预警系统与设备(资产)运维精益管理系统、输变电设备状态监测系统、调度管理系统、覆冰预测预警系统、数值天气预报中心、雷电定位系统等实现数据共享,通过贯通基层核心业务,实现跨专业数据共享与业务融合。输变电设备状态预警系统数据架构如图5所示。
 
图5 输变电设备状态预警系统数据架构
 
Fig.5 Data architecture of power transmission and transformation equipment status early warning system
 
2.3 技术架构
 
输变电设备状态预警系统所需业务数据由数据接入组件统一接入,数据源包括PMS、OMS、状态监测系统、雷电定位系统等。采集数据根据类型与业务特点存储在不同的数据库中,结构化数据主要存储在关系型数据库,大容量单表主要存储在分布式数据库(Massive Parallel Processor,MPP),实时性要求较高的数据主要存储在内存数据库。根据业务需求给各类数据分配不同计算组件的计算任务[10-13]。输变电设备状态预警系统技术架构如图6所示。
 
图6 输变电设备状态预警系统技术架构
 
Fig.6 Technology architecture of power transmission and transformation equipment status early warning system
 
2.4 物理架构
 
状态预警系统采用分布式计算集群的方式搭建,以满足设备异常预警实时性以及海量数据处理效率的要求。系统在应用上划分为数据库服务器、应用服务器、分布式计算集群服务器、负载均衡器等。输变电设备状态预警系统物理架构如图7所示。
 
图7 输变电设备状态预警系统物理架构
 
Fig.7 Physical architecture of power transmission and transformation equipment status early warning system
 
1)数据库服务器：用于存放分布式计算集群的计算结果,并将其提供给应用服务器进行数据展示。
 
2)应用服务器：供终端用户直接访问,展示数据分析结果。
 
3)分布式计算集群服务器：①Master节点：进行任务分发以及管理Slave节点,以主备模式部署2台;②Slave节点：进行任务处理。
 
4)负载均衡器：通过负载均衡平台,根据后台服务器的可靠性及性能状况进行负载分担,以实现负载均衡和高可用性。
 
3 结语
 
本文在总结了我国电网输变电设备状态大数据现状的基础上,围绕业务需求和系统体系架构,采用大数据技术提出了输变电设备状态预警系统体系架构设计方案,解决了海量设备状态数据融合及设备状态预警的时效性问题,并为设备状态监控与评价提供了研究的新思路,为输变电设备运维技术服务的开展提供了有效支撑,具体如下：
 
1)梳理了电网公司运检业务大数据业务需求、功能需求与典型应用,并根据业务需求分类提出了各项需求的具体功能;
 
2)基于各功能需求开展了输变电设备状态预警系统体系架构设计,包括总体架构、数据架构、技术架构和基础平台设计,提出了利用大数据技术支撑电网公司运检业务的新设想,为实现运检业务的高效运转奠定了基础。
 
作者简介：
 
张博文(1986-),男,陕西咸阳人,工程师,从事输变电设备状态评价与数据分析工作;阎春雨(1960-),男,河北易县人,高级工程师(教授级),从事输变电设备状态检修工作;
 
毕建刚(1977-),男,内蒙古丰镇人,高级工程师,从事状态检修与故障诊断技术方面的研究工作;
 
王峰(1978-),男,湖北武汉人,高级工程师,从事信息化系统设计与输变电设备状态检修工作;
 
韩帅(1986-),男,山东济南人,工程师,从事输变电设备故障诊断工作。基金项目： 国家电网公司科技项目“特高压及跨区电网智能运检平台架构体系研究”(GY71-16-002);
 
原标题:基于大数据的输变电设备状态预警系统架构研究

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