CN107240957A - 一种基于大数据流式计算用于电网监测预警的方法 - Google Patents

Abstract

一种基于大数据流式计算用于电网监测预警的方法，步骤为：1)对各渠道各实时监测系统监测数据的实时接入；2)对接入的数据进行与监测预警实例的映射；3)对监测实例缓存数据集合进行数据更新；4)对监测实例进行预警计算；5)清理预警实例缓存数据；6)判定预警等级；7)推送预警信息。本发明的用于基于电网的实时监测不同场景的预警方法，具有解决目前电网监测信息数据量大、多渠道监测时间不一致，监测终端采样不一致的问题，保证预警信息的准确性。

Description

一种基于大数据流式计算用于电网监测预警的方法

技术领域

本发明涉及电力系统自动化监控预警技术，特别是涉及一种用于实现多渠道监测源、采样时间不一致的数据进行计算预警的技术。

背景技术

随着数字变电站的快速发展，自动化信息系统数量越来越多，系统规模和容量越来越大，信息量日趋庞大。监控终端的大力推广，监测对象特性差异，监测数据相关性运算进行预警作用逐步凸显。

实际情况中，不同的监测终端有各自的监测采样时刻，有不同的监测采样频率。对各种监测终端来源的监测数据进行共同计算预警存在很大的延时问题及准确性。特别是在终端数量不断增长，监测数据量不断上升的情况下，实现全方位监控预警的难度也在不断增加，监控预警质量不断下降。单信息源的监控预警已经不能支撑电网生产安全、稳定的预警需求。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能对数据量大、监测采样时间不一致、多监测渠道来源的数据进行实时预警计算。

为了解决上述问题，本发明提供的一种基于大数据流式计算用于电网监测预警的方法，实现步骤如下：

1)流式数据接入，即实时接入电网设备监测数据信息，数据源涉及综自系统，计量四合一在线监测系统，主配网自动化系统，电能质量在线监测系统，开关测温在线监测系统，室外红外测温监测系统，电压检测系统；将所述数据源根据类型进行数据整合，得到集合S＝{S₁，S₂，……，S_n}，其中n属于正整数；S_i根据监测时间接入新数值，i属于正整数，且i∈[1,n]，得到V_t1∈S_i，V_t2∈S_i，……V_tm∈S_i，其中V_t为S_i时刻为t时的值，m属于正整数，t属于正数,且t>0；

2)实例映射，对流式接入的实时监测数据V_t进行与监测预警实例映射，得到预警公式所需各监测类型数据集合P＝{P₁,P₂,…P_e},其中e属于正整数，且e∈[1,n]，

3)集合数据更新，取第二个步骤中接入的数据V_t同类型集合P_k及P_k中最新监测值时间t_km,其中k∈[1,e]；对于不同类型集合P_u取最新监测值时间t_um，其中u∈[1,e]；若集合P_u都存在t_um>t_km，则移除P_k监测时刻早于t_km的值，添加入最新接入数据V_t，即V_tkm∈P_k，V_t∈P_k，且t>t_km；否则只将V_t添加入集合P_k中；

4)执行监测预警实例计算，取第三个步骤中集合P_k及最新监测时刻t及t_km，取第三个步骤中的集合P_u及t_um；若t_um<t_km,则不执行实例预警计算；否则，取集合P_u中最小一个t_um时刻t_s为监测预警时间，取各类型集合P_e中监测时间为t_s左右相邻的两个监测值V_te1、V_te2，即t_e1<t_s<t_e2；计算各类型集合P_e在t_s时刻值V_ts＝V_te1+(V_te2-V_te1)*(t_s-t_e1)/(t_e2-t_e1)；以各类型V_ts值带入预警公式进行计算得到预警判定值R；

5)集合数据更新，根据第四个步骤中得到的监测预警时间t_s及第二个步骤中的数据集合P，移除P中监测时间小于t_s的数据值；

6)预警结果判定，根据第四个步骤得到预警判定值R，对比已设定的预警实例各等级阈值得到预警等级结果；

7)预警信息推送，根据第五个步骤得到的预警等级结果，对于需要实时报警的数据，利用程序设计方法逐级逐层推送至上层用户接口。

本发明的有益效果是，能够对多监测数据来源，监测时间不一致，监测频率不一致，监测数据量大，流式接入数据的情况下实现监测预警；本发明的用于基于电网的实时监测不同场景的预警方法，具有解决目前电网监测信息数据量大、多渠道监测时间不一致，监测终端采样不一致的问题，保证预警信息的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的流程图。

具体实施方式

见图1，本发明提供的一种基于大数据流式计算用于电网监测预警的方法，实现步骤如下：

1)流式数据接入，即实时接入电网设备监测数据信息，数据源涉及综自系统，计量四合一在线监测系统，主配网自动化系统，电能质量在线监测系统，开关测温在线监测系统，室外红外测温监测系统，电压检测系统；将所述数据源根据类型进行数据整合，得到集合S＝{S1，S2，……，Sn}，其中n属于正整数；Si根据监测时间接入新数值，i属于正整数，且i∈[1,n]，得到Vt1∈Si，Vt2∈Si，……Vtm∈Si，其中Vt为Si时刻为t时的值，m属于正整数，t属于正数,且t>0；

2)实例映射，对流式接入的实时监测数据Vt进行与监测预警实例映射，得到预警公式所需各监测类型数据集合P＝{P1,P2,…Pe},其中e属于正整数，且e∈[1,n]，

3)集合数据更新，取第二个步骤中接入的数据Vt同类型集合Pk及Pk中最新监测值时间tkm,其中k∈[1,e]；对于不同类型集合Pu取最新监测值时间tum，其中u∈[1,e]；若集合Pu都存在tum>tkm，则移除Pk监测时刻早于tkm的值，添加入最新接入数据Vt，即Vtkm∈Pk，Vt∈Pk，且t>tkm；否则只将Vt添加入集合Pk中；

4)执行监测预警实例计算，取第三个步骤中集合Pk及最新监测时刻t及tkm，取第三个步骤中的集合Pu及tum；若tum<tkm,则不执行实例预警计算；否则，取集合Pu中最小一个tum时刻ts为监测预警时间，取各类型集合Pe中监测时间为ts左右相邻的两个监测值Vte1、Vte2，即te1<ts<te2；计算各类型集合Pe在ts时刻值Vts＝Vte1+(Vte2-Vte1)*(ts-te1)/(te2-te1)；以各类型Vts值带入预警公式进行计算得到预警判定值R；

5)集合数据更新，根据第四个步骤中得到的监测预警时间ts及第二个步骤中的数据集合P，移除P中监测时间小于ts的数据值；

6)预警结果判定，根据第四个步骤得到预警判定值R，对比已设定的预警实例各等级阈值得到预警等级结果；

7)预警信息推送，根据第五个步骤得到的预警等级结果，对于需要实时报警的数据，利用程序设计方法逐级逐层推送至上层用户接口。

Claims (1)

1.一种基于大数据流式计算用于电网监测预警的方法，其特征在于，实现步骤如下：

1)流式数据接入，即实时接入电网设备监测数据信息，数据源涉及综自系统，计量四合一在线监测系统，主配网自动化系统，电能质量在线监测系统，开关测温在线监测系统，室外红外测温监测系统，电压检测系统；将所述数据源根据类型进行数据整合，得到集合S＝{S₁，S₂，……，S_n}，其中n属于正整数；S_i根据监测时间接入新数值，i属于正整数，且i∈[1,n]，得到V_t1∈S_i，V_t2∈S_i，……V_tm∈S_i，其中V_t为S_i时刻为t时的值，m属于正整数，t属于正数,且t>0；

2)实例映射，对流式接入的实时监测数据V_t进行与监测预警实例映射，得到预警公式所需各监测类型数据集合P＝{P₁,P₂,…P_e},其中e属于正整数，且e∈[1,n]，

3)集合数据更新，取第二个步骤中接入的数据V_t同类型集合P_k及P_k中最新监测值时间t_km,其中k∈[1,e]；对于不同类型集合P_u取最新监测值时间t_um，其中u∈[1,e]；若集合P_u都存在t_um>t_km，则移除P_k监测时刻早于t_km的值，添加入最新接入数据V_t，即V_tkm∈P_k，V_t∈P_k，且t>t_km；否则只将V_t添加入集合P_k中；

4)执行监测预警实例计算，取第三个步骤中集合P_k及最新监测时刻t及t_km，取第三个步骤中的集合P_u及t_um；若t_um<t_km,则不执行实例预警计算；否则，取集合P_u中最小一个t_um时刻t_s为监测预警时间，取各类型集合P_e中监测时间为t_s左右相邻的两个监测值V_te1、V_te2，即t_e1<t_s<t_e2；计算各类型集合P_e在t_s时刻值V_ts＝V_te1+(V_te2-V_te1)*(t_s-t_e1)/(t_e2-t_e1)；以各类型V_ts值带入预警公式进行计算得到预警判定值R；

5)集合数据更新，根据第四个步骤中得到的监测预警时间t_s及第二个步骤中的数据集合P，移除P中监测时间小于t_s的数据值；

6)预警结果判定，根据第四个步骤得到预警判定值R，对比已设定的预警实例各等级阈值得到预警等级结果；

7)预警信息推送，根据第五个步骤得到的预警等级结果，对于需要实时报警的数据，利用程序设计方法逐级逐层推送至上层用户接口。