一种基于电网可视化的高压客户接入系统及方法
技术领域
本发明涉及数据可视化技术领域,特别涉及一种基于电网可视化的高压客户接入系统及方法。
背景技术
随着互联网、物联网、云计算等信息技术的迅猛发展,信息技术与政治、经济、军事、科研、生活等方方面面不断交叉融合,催生了超越以往任何年代的巨量数据,信息社会已经迈入大数据(BigData)时代。遍布世界各地的各种智能移动设备、传感器、电子商务网站、社交网络每时每刻都在生成类型各异的数据。
其中,网络大数据是指“人、机、物”三元世界在网络空间(Cyberspace)中彼此交互与融合所产生并在互联网上可获得的大数据。网络大数据往往呈现出突发涌现等非线性状态演变现象,因此难以对其变化进行有效评估和预测,另一方面,网络大数据常常以数据流的形式动态、快速地产生,具有很强的时效性这些特征都对现有的互联网计算平台提出了挑战。
大数据可视化是指在大数据自动分析挖掘方法的同时,利用支持信息可视化的用户界面以及支持分析过程的人机交互方式与技术,来有效融合计算机的计算能力和人的认知能力,以获得对于大规模复杂数据集的洞察力。电网数据可视化不同于传统的信息可视化行业,电网数据具有规模大、维度高、来源多、动态演化等特点,如何对电网数据进行可视化分析为电网领域最大的挑战。现有高压客户接入需要进行实地考察以及实地线路负荷测试才能给客户可靠的接入方案,及时性不够,急需要通过大数据手段对电网数据进行整合优化,实现电网数据的合理利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电网可视化的高压客户接入系统及方法,以实现电网数据可视化。
为实现以上目的,本发明采用一种基于电网可视化的高压客户接入系统,包括:多源化数据平台、存储单元、数据处理单元、功能单元以及电网可视化平台;
多源化数据平台的输出端与存储单元连接,多源化数据平台用于将电网系统、第三方平台提供的电网多源化数据发送至存储单元;
数据处理单元的输入端与存储单元的输出端连接,数据处理单元用于对电网多源化数据进行处理,得到数据处理结果;
功能单元的输入端与数据处理单元的输出端连接,功能单元用于对数据处理单元输出的数据处理结果进行分析,得到数据分析结果;
电网可视化平台的输入端与功能单元的输出端连接,电网可视化平台用于将功能单元输出的数据分析结果进行可视化展示。
进一步地,所述存储单元包括数据导入模块和数据抽取模块;
数据导入模块的输入端与所述电网系统和第三方平台连接;
数据抽取模块的输入端与所述电网系统和第三方平台连接。
进一步地,所述数据处理单元包括数据挖掘模块、数据加工模块以及数据搜索模块,数据挖掘模块、数据加工模块以及数据搜索模块分别与所述存储单元输出端连接;
数据挖掘模块用于对所述存储单元输出的电网多源化数据进行挖掘,得到数据挖掘结果;
数据加工模块用于对所述存储单元输出的电网多源化数据进行分析加工,得到数据加工结果;
数据搜索模块用于根据访问者输入的查询条件从所述存储单元中检索相应的数据。
进一步地,所述功能单元包括供电分析模块、资源分析模块、市场分析模块、用户特征分析模块以及系统管理模块;
供电分析模块用于根据所述数据处理单元输出的数据处理结果分析电网各个园区全景视图、配电线路和配电线路负载率;
资源分析模块用于分析根据所述数据处理单元输出的数据处理结果分析电网各个园区资源;
市场分析模块用于根据所述数据处理单元输出的数据处理结果分析暂时客户详细信息以及电量信息;
用户特征分析模块用于根据所述数据处理单元输出的数据处理结果分析专线客户的详细信息、地理分布情况、用电排名、用电量情况以及功率因素特征;
系统管理模块用于对电网园区内的企业进行权限管理。
进一步地,所述电网可视化平台用于采用数据可视化分析方法对园区进行可视化分析展示,数据可视化分析方法包括地图可视化、时态可视化、多维可视化、分层可视化以及网络可视化。
进一步地,所述系统管理模块将访问者的访问权限分为省事县领导访问权限、数据分析人员访问权限、各级业务人员访问权限以及平台管理人员访问权限。
另一方面,提供一种基于电网可视化的高压客户接入方法,包括:
利用Sqoop、Flume导入电网系统以及第三方平台的电网多源化数据;
将电网多源化数据导入HBASE、ORCLE、HDFS多种数据库进行存储;
对数据库中的所述电网多源化数据进行挖掘、搜索及加工处理,得到数据处理结果;
对数据处理结果进行分析,得到待展示的数据分析结果;
以地图和图标的形式将数据分析结果进行可视化展示。
进一步地,所述对数据库中的所述电网多源化数据进行挖掘、搜索及加工处理,得到数据处理结果,包括:
利用SPSS、Mahout或R.Hadoop软件对所述电网多源化数据进行挖掘,得到数据挖掘结果;
利用Solr、分词以及创建索引方法对所述电网多源化数据进行搜索,得到搜索结果;
利用Sparkcore、Impala或Spark-SQL软件对所述电网多源化数据进行加工处理,得到数据加工结果。
与现有技术相比,本发明存在以下技术效果:通过分析工业园区内供电状况、资源分布、客户分布及客户用电特征,结合用电客户需求,以客户为中心,利用大数据的分析方法展示可视化数据,指导园区客户经理为园区客户提供增值服务,园区客户经理掌握园区动态和分类分级客户情况以及接入方案辅助设计供数据支撑和可视化手段。解决了现有的工业园区可视化程度低、客户了解园区动态困难、客户经理设计方案耗时多的问题。
附图说明
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述:
图1是一种基于电网可视化的高压客户接入系统的结构示意图;
图2是功能单元的结构示意图;
图3是一种基于电网可视化的高压客户接入方法的流程示意图;
图4是某银行省分行早峰迎峰、晚峰逆风型示意图;
图5是某铁路供电段早峰迎峰、晚峰逆风型示意图;
图6是某电器制造公司早峰逆峰、晚峰迎峰型示意图;
图7是某光伏公司早峰逆峰、晚峰迎峰型示意图;
图8是某医院双峰型示意图;
图9是某大型连锁超市双峰型示意图。
具体实施方式
为了更进一步说明本发明的特征,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用,并非用来对本发明的保护范围加以限制。
如图1所示,本实施例公开了一种基于电网可视化的高压客户接入系统,包括:多源化数据平台、存储单元、数据处理单元、功能单元以及电网可视化平台;
多源化数据平台的输出端与存储单元连接,多源化数据平台用于将电网系统、第三方平台提供的电网多源化数据(包括:变电站信息、线路信息、负荷信息、客户信息等)发送至存储单元;
数据处理单元的输入端与存储单元的输出端连接,数据处理单元用于对电网多源化数据进行处理,得到数据处理结果;
功能单元的输入端与数据处理单元的输出端连接,功能单元用于对数据处理单元输出的数据处理结果进行分析,得到数据分析结果;
电网可视化平台的输入端与功能单元的输出端连接,电网可视化平台用于将功能单元输出的数据分析结果进行可视化展示。
需要说明的是,本实施例基于多源数据的融合,以园区用户为中心,从供电状况、资源状况、用户状况以及竞争状况等几个方面,采用地图、时态、多维、分层以及网络等多种不同的数据可视化分析方法,对园区进行可视化分析展示,为园区客户经理账务园区动态和分类分级客户情况以及接入方案辅助设计供数据支撑和可视化手段。
进一步地,所述存储单元包括数据导入模块和数据抽取模块;
数据导入模块的输入端与所述电网系统和第三方平台连接;
数据抽取模块的输入端与所述电网系统和第三方平台连接。
其中,数据导入模块用于导入电网系统和第三方平台中存储的数据,数据抽取模块用于抽取电网系统和第三方平台中存储的数据。本实施例通过抽取或导入不同系统中的数据,并将数据进行融合,得到多源化数据,以为后续的数据分析处理提供全面的数据支撑。
进一步地,所述数据处理单元包括数据挖掘模块、数据加工模块以及数据搜索模块,数据挖掘模块、数据加工模块以及数据搜索模块分别与所述存储单元输出端连接;
数据挖掘模块用于对所述存储单元输出的电网多源化数据进行聚类、分类、推荐过滤、频繁子项挖掘,得到数据挖掘结果;
具体地,本实施例通过选取电网多源化数据为数据集进行数据预处理,结合数据分析算法,具体的常见算法有朴素贝叶斯(前提属性之间相互独立),贝叶斯信念网络,k-最近邻分类,遗传算法,神经网络,模糊集方法等,最后得到数据挖掘结果。
数据加工模块用于对所述存储单元输出的电网多源化数据进行分析加工,得到数据加工结果;
具体地,本实施例通过在大数据开发平台中利用各种存储计算组件中对多源化数据进行加工处理,这个过程也就是所谓的ETL过程,在开发平台中处理完毕的数据,需要通过回写和导出反馈回线上业务系统,具体操作主要是利用常用数据库软件中通过建立存储过程、JOB等方法对多源数据进行处理并存入相关结果表,得到数据加工结果。
数据搜索模块用于根据访问者输入的查询条件从所述存储单元中检索相应的数据。
进一步地,如图2所示,所述功能单元包括供电分析模块、资源分析模块、市场分析模块、用户特征分析模块以及系统管理模块;
供电分析模块用于根据所述数据处理单元输出的数据处理结果分析电网各个园区全景视图、配电线路和配电线路负载率;该模块主要是利用变电站和配电线路的地理位置信息展现在地图中,并通过配电线路负载率大小对配电线路进行描述。
资源分析模块用于分析根据所述数据处理单元输出的数据处理结果分析电网各个园区资源;该模块主要是整合各园区在运、在建、规划电源点地理位置信息和电源点剩余间隔情况,并通过地图进行展示。
市场分析模块用于根据所述数据处理单元输出的数据处理结果分析暂时客户详细信息以及电量信息;
用户特征分析模块用于根据所述数据处理单元输出的数据处理结果分析专线客户的详细信息、地理分布情况、用电排名、用电量情况以及功率因素特征;专线客户是指单个配电线路只对单一客户进行送电。该模块中用电排名就是结合园区及全市专线客户用电量进行排名;用电量情况以及功率因素特征反映客户近一年月用电量信息和功率因素情况。
系统管理模块用于对电网园区内的企业进行权限管理。
具体地,供电分析模块中全景视图涵盖了各园区110kV、220kV变电站分布和历年重过载情况,同时对各变电站的配电线路及配电线路负载率进行了综合展示;变电站信息展示了园区变电站的信息及近几年及各月最大和平均负载率情况;线路信息展示了线路的信息及近几年及各月最大和平均负载率情况;停电信息展示了线路历年各月停电分布情况;资源分析模块中全景视图涵盖了园区各类型资源的分布情况及间隔剩余情况;资源信息展示园区资源详情;市场分析模块中全景视图涵盖了园区各类型客户(在途、存、潜在)分布情况及容量电量情况;存量客户信息展示客户详细信息及用电量信息;分布式电源信息展示分布式电源详细信息;用户特征分析模块中客户负荷分析从生产特征、敏感因素、迎逆峰特性、成长特征、行业特征等方面来了解客户用电情况;电量分析从行业等角度分析排名、用电量情况、功率因素等特征;电费分析从电费、峰谷比、力惩电费等方面来分析客户用电情况;系统管理模块包括组织管理和系统用户管理,其中,组织管理用于对园区内企业进行管理;系统用户管理用于对园区内企业进行权限管理。
进一步地,系统用户管理将访问者分为分为四种权限,分别为省市县领导、数据分析人员、各级业务人员和平台管理人员。省市县领导具有最高的访问权限能够浏览可视化平台数据并进行打印和下载;数据分析人员可以对需要分析的数据进行规则设定和规则修改,可以浏览数据分析结果;各级业务管理人员智能浏览与本身平级和低于本身级别的数据分析结果,平台管理人员不能浏览可视化平台数据只对可视化平台进行管理维护。
进一步地,所述电网可视化平台用于采用数据可视化分析方法对园区进行可视化分析展示,数据可视化分析方法包括地图可视化、时态可视化、多维可视化、分层可视化以及网络可视化。
需要说明的是,本实施例中对电网多源化数据进行可视化分析并进行动态展示,比如通过分析客户负荷、电量、电费数据,对客户的生产特征、敏感因素、迎逆峰特性、成长特征、行业特征、功率因素、峰谷比等特征进行分类,并与同行业进行比较,从而掌握客户用电特征,指导个性化服务方案和增值服务设计。
以专线用户峰谷特性分析过程为例:
分析需求:对专线用户的负荷峰谷特性进行分析,并与统调负荷相关性进行分类分析,辅助进行专线客户接入方案设计。
分析对象:园区专线用户
分析思路:统调负荷早峰、晚峰时间间隔分割;将用户负荷分割出早峰和晚峰片段;利用用户早峰、晚峰片段和统调负荷早峰、晚峰片段计算相关度;相关度取值[-1,1],越接近-1表示趋势越相反,越接近1表示趋势越相同。
分析算法/模型:
相关度的计算公式为:
其中,X是用户负荷曲线,Y是统调负荷曲线,Cov(X,Y)为X与Y的协方差,Var[X]为X的方差,Var[Y]为Y的方差。
数据准备:廊道资源设施数据、调度SCADA。
分析结果:
按照早峰、晚峰和迎峰、逆峰,可以将用户分为以下3种类型:早峰迎峰、晚峰逆峰型(如图4、图5所示),早峰逆峰、晚峰迎峰型(如图6、图7所示),双峰型(如图8、图9所示)。
如图3所示,本实施例公开了一种基于电网可视化的高压客户接入方法,包括如下步骤S1至S5:
S1、利用Sqoop、Flume导入电网系统以及第三方平台的电网多源化数据;
S2、将电网多源化数据导入HBASE、ORCLE、HDFS多种数据库进行存储;
S3、对数据库中的所述电网多源化数据进行挖掘、搜索及加工处理,得到数据处理结果;
S4、对数据处理结果进行分析,得到待展示的数据分析结果;
S5、以地图和图标的形式将数据分析结果进行可视化展示。
具体地,上述步骤S3:对数据库中的所述电网多源化数据进行挖掘、搜索及加工处理,得到数据处理结果。包括:
利用SPSS、Mahout或R.Hadoop软件对所述电网多源化数据进行挖掘,得到数据挖掘结果;
利用Solr、分词以及创建索引方法对所述电网多源化数据进行搜索,得到搜索结果;
利用Sparkcore、Impala或Spark-SQL软件对所述电网多源化数据进行加工处理,得到数据加工结果。
需要说明的是,本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,所述的存储介质,如ROM/RAM、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。