面向大數(shù)據(jù)分析下配網(wǎng)主動式運維分析

田永明，張潤恩，婁孝東，馬 堯，于發(fā)碩

（1.國網(wǎng)新疆電力有限公司烏魯木齊供電公司，新疆 烏魯木齊 830000；2.國網(wǎng)新疆電力有限公司信息通信公司，新疆 烏魯木齊 830000）

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)與電力配網(wǎng)系統(tǒng)的融合，開發(fā)出了配電主動式運維，其自身具備的自動化和智能化，緩解了傳統(tǒng)人工操作的復(fù)雜且危險等相關(guān)問題，主要采用了遙測技術(shù)、遙控技術(shù)、通信控制技術(shù)等，使其中安置的智能電器的元件協(xié)調(diào)運作，保證了系統(tǒng)運維的穩(wěn)定性和安全性，即便處于高峰期也會穩(wěn)定的運行電低谷并詳細(xì)記錄，為后續(xù)工作提供有效依據(jù)，提高了工作效率，全面的發(fā)揮出了互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，提高了電網(wǎng)運維的準(zhǔn)確性和安全性。

1 配網(wǎng)主動式運維概述

配網(wǎng)主動式運維主要為配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的維護和配置等，實現(xiàn)配電網(wǎng)正常運作，目前，配網(wǎng)主動式運維在大數(shù)據(jù)時代背景的推動下，在多數(shù)電力企業(yè)中廣泛應(yīng)用。主動式運維能夠?qū)崟r對配電網(wǎng)的運行狀態(tài)和可靠進行檢測和分析，在傳統(tǒng)配電網(wǎng)運行中可能會出現(xiàn)某項數(shù)據(jù)的遺漏或者丟失，導(dǎo)致運維人員不能夠準(zhǔn)確的分析配網(wǎng)的運行狀態(tài)乃至增加了后期運維的難度。如今，電力配網(wǎng)結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜化，因此，對配電網(wǎng)運行的安全可靠十分重視，配網(wǎng)主動式運維模式是時代發(fā)展的必然趨勢，首先，主動式運維模式能夠?qū)ο到y(tǒng)進行風(fēng)險測評，主動對配網(wǎng)運維風(fēng)根據(jù)測評信息分別進行等級判斷，在大數(shù)據(jù)的支持下，建立起配網(wǎng)主動式運維平臺，能夠自動對相應(yīng)數(shù)據(jù)進行分類和儲存，為運維管理人員提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。除此之外，配網(wǎng)主動式運維可以對分類的數(shù)據(jù)主動匹配平臺中的對應(yīng)的功能模板，結(jié)合一定的比例系數(shù)建立運維模型，模型中將會顯示配電系統(tǒng)中各項系數(shù)，能夠準(zhǔn)確的計算出配電設(shè)備的各項性能情況、正常損耗及使用壽命[1]，將電氣設(shè)備的維護工作變得簡單易操。在對配電網(wǎng)運維進行分析之后，實現(xiàn)對負(fù)荷點可靠性評價，判斷其是否能夠滿足負(fù)荷點正常情況下的使用標(biāo)準(zhǔn)，相比傳統(tǒng)配電運維方式而言大數(shù)據(jù)分析下的配電網(wǎng)主動式運維安全性較高、準(zhǔn)確性較高、更加可靠和可行性。

2 基于大數(shù)據(jù)分析的配網(wǎng)主動式運維平臺設(shè)計

2.1 平臺整體設(shè)計

大數(shù)據(jù)分析下的配網(wǎng)主動式運維體現(xiàn)出之智能化和自動化特點，主動式運維管控平臺的構(gòu)建運用了物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、云計算等先進技術(shù)，豐富了應(yīng)用功能模塊，能夠主動對配網(wǎng)進行全面的問題分析。除此之外，配網(wǎng)主動式運維平臺，還融合了配電自動化、PMS2.0等應(yīng)用，形成以更加專業(yè)的運維管理系統(tǒng)平臺。對配網(wǎng)運行狀態(tài)進行控制，全面分析配網(wǎng)整體運維數(shù)據(jù)，還包括程督辦及績效評估等閉環(huán)管理程序，與傳統(tǒng)配網(wǎng)運維相比，創(chuàng)新了數(shù)據(jù)運檢業(yè)務(wù)，突出了配網(wǎng)主動運維的高效性和可操性，提高了運行效率。配網(wǎng)主動式運維平臺整體設(shè)計中一共分為了三層，分別為配網(wǎng)主站層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層。通過相互時間的協(xié)調(diào)運行，實現(xiàn)對整個配網(wǎng)系統(tǒng)的運維檢測和分析，其中主站層涉及到的有主機和集中器，主要處于監(jiān)控站位置內(nèi)，主要任務(wù)便是實現(xiàn)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進行收納和分析，對整個運維系統(tǒng)進行全面監(jiān)管。網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)信息之間的傳遞，包括相應(yīng)的通信裝置，能夠?qū)ε渚W(wǎng)主動式運維系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和參數(shù)的采集，然后對采集到的數(shù)據(jù)進行分析和處理，通過網(wǎng)絡(luò)通信裝置將其發(fā)送到主站層上，主站層會對接收到的數(shù)據(jù)進行分類和識別，將其分別發(fā)送到對應(yīng)的設(shè)備。設(shè)備層包括多功能的儀表和直流屏等設(shè)備，在運行狀態(tài)下配合網(wǎng)絡(luò)層工作，一般情況下，設(shè)備層會設(shè)置在配電現(xiàn)場，便于執(zhí)行各項指令。

2.2 配網(wǎng)主動式運維的數(shù)據(jù)分類

配網(wǎng)主動式運維主要核心是數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)進行分辨配網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)，設(shè)計監(jiān)控環(huán)節(jié)中，要求對監(jiān)控辨別應(yīng)用類型，所涉及到的數(shù)據(jù)主要是配網(wǎng)模型數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)分析，可以實現(xiàn)對配網(wǎng)系統(tǒng)的整體監(jiān)控，例如變電站和發(fā)電廠等信息的辨別。除此之外，配網(wǎng)主動式運維中還需要運用到遙控和遙信數(shù)據(jù)，遙信數(shù)據(jù)中包括有開關(guān)和保護等相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對配網(wǎng)運行狀態(tài)的控制，還涉及到電流和電壓數(shù)據(jù)等。在大數(shù)據(jù)分析下，配網(wǎng)主動式運維中利用遙測數(shù)據(jù)進行計算和分析得出計算點，通過得出的計算點進行判斷配網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)及各項設(shè)備性能等情況，例如負(fù)荷總加、合格率等。配網(wǎng)主動式運維具有一定的智能性，在達(dá)到設(shè)定的結(jié)果時或者系統(tǒng)發(fā)生異常等情況下，配網(wǎng)主動式運維會發(fā)生預(yù)警和告警，能夠及時對配網(wǎng)運維管理人員發(fā)送故障信息，保障配網(wǎng)系統(tǒng)環(huán)境的安全。

3 基于大數(shù)據(jù)的配網(wǎng)主動運維設(shè)計

3.1 實時監(jiān)測模塊

大數(shù)據(jù)分析下配網(wǎng)主動式運維的主要設(shè)計理念便是實現(xiàn)實時監(jiān)控，保證配電網(wǎng)系統(tǒng)安全。主動式運維系統(tǒng)采用配網(wǎng)監(jiān)控窗口操作，并得出實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)可以分析出配電網(wǎng)系統(tǒng)運作狀態(tài)和性能，并將有效數(shù)據(jù)發(fā)送至配網(wǎng)維護管理人員。結(jié)合主動式配網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析，配網(wǎng)運行狀態(tài)主要含有三層構(gòu)架，分別為數(shù)據(jù)圖、配電柜和監(jiān)控配網(wǎng)的狀態(tài)。每個環(huán)節(jié)功能環(huán)環(huán)相扣，其中數(shù)據(jù)圖能夠提供準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)，另外，自身具備的信號燈可以反映配網(wǎng)的運行狀態(tài)，正常與不正常的狀態(tài)下所給出的提示不同。配電柜的主要任務(wù)是獲取監(jiān)控配網(wǎng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)，并結(jié)合設(shè)備給出的數(shù)據(jù)進行控制信號燈的狀態(tài)。預(yù)警和告警是由監(jiān)控配網(wǎng)的狀態(tài)進行控制的，實現(xiàn)對配網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)的全面監(jiān)控，實現(xiàn)運行時間、電流電壓信息的傳遞，共同完成配網(wǎng)整體系統(tǒng)的實時監(jiān)控。

3.2 故障檢測和告警管理模塊

面向大數(shù)據(jù)分析下配網(wǎng)主動式運維融合了計算機通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自行測試和完成命令，最突出的特點便是智能化。配電網(wǎng)運維系統(tǒng)在運行的過程中，可以對電量、負(fù)荷實現(xiàn)智能化控制，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定的完成各項任務(wù)設(shè)定，利用傳感器收集或測量相關(guān)的數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析，保證了所需數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，傳統(tǒng)測量技術(shù)中，檢測人員通常會被自身的主觀判斷和相關(guān)經(jīng)驗所影響，利用配網(wǎng)主動式運維可以有效的避免數(shù)據(jù)誤差的產(chǎn)生。配電運維過程中最重要的便是安全問題，在傳統(tǒng)安全管理方面，需要管理人員輪流進行質(zhì)量巡查，當(dāng)發(fā)生故障時，不能及時發(fā)現(xiàn)故障出處，主動式運維系統(tǒng)在啟動后便會進行實時監(jiān)控，并且工作人員可以對主動式運維系統(tǒng)進行設(shè)置閥值，當(dāng)逾越閥值系統(tǒng)便會及時發(fā)出警報，直接錄入到運維的系統(tǒng)服務(wù)中心，并通過語音通報、短信、郵件等形式將預(yù)警提示通知給相關(guān)管理人員。通過實時監(jiān)督的功能，可以在最短的時間內(nèi)找出故障位置并處理。

3.3 巡視維護模塊

巡視維護模塊突破了傳統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)的區(qū)域性質(zhì)的局限，充分利用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的操控。建立控制遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，為維護人員提供了進行故障診斷工作的便捷，其主要依靠于計算機監(jiān)控設(shè)備，系統(tǒng)當(dāng)中導(dǎo)入巡視卡，即便沒有計算機設(shè)備，在移動終端也可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的巡視和維護[2]，并且其網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，保證了電氣設(shè)備運行信息可以實時傳輸?shù)焦ぷ魅藛T那里。巡視維護模塊對配網(wǎng)系統(tǒng)故障具備準(zhǔn)確的判斷，工作人員無法診斷的情況下，其系統(tǒng)可以提供有效數(shù)據(jù)進行分析和決策，維護配網(wǎng)設(shè)備穩(wěn)定運行。巡視維護模塊屬于智能運維，對配網(wǎng)設(shè)備的采集和維護，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)資源共享，可以準(zhǔn)確結(jié)合設(shè)備現(xiàn)場的實際情況，對故障信息進行針對性分析與判斷。

3.4 展現(xiàn)模塊

展現(xiàn)模塊主要設(shè)計目的便是為運維工作人員提供高效的工作平臺，工作人員可以通過展現(xiàn)模塊實現(xiàn)對配網(wǎng)系統(tǒng)各模塊的控制和調(diào)試，密切聯(lián)系系統(tǒng)與用戶，實現(xiàn)用戶對系統(tǒng)的統(tǒng)一控制。該模塊包括門戶組件、報表處理組件等，能夠?qū)⑴渚W(wǎng)主動式運維系統(tǒng)各管理信息進行顯示，并對配網(wǎng)的門戶組件有效整合，為配網(wǎng)工作人員提供更多便利。除此之外，管理人員可以結(jié)合個人喜好調(diào)整個性化平臺，滿足現(xiàn)代人的審美要求。配網(wǎng)報表處理組件，利用圖形與表格顯示信息，能夠?qū)ο鄳?yīng)信息進行辨和分類，保證數(shù)據(jù)的有效性和安全可靠性。

4 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)分析下的配網(wǎng)主動式運維促進了電氣設(shè)備運維的發(fā)展，在電力工程中發(fā)揮了積極性作用，增強了控制效果，并提高了設(shè)備的運維診斷效率，并保障了配網(wǎng)運維的安全與可靠。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，逐漸實現(xiàn)了實時動態(tài)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)測，為運維工作人員的數(shù)據(jù)監(jiān)測和維護提供了便利。