CN111934321A - 一种基于大数据平台的输电网输电能力的评估系统 - Google Patents

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杨勇
张柏林
崔岗
付嘉瑜
邵冲
刘克权
张坤贤
伏岁琳
何欣
史玉杰
陈仕彬
郝如海
王树东
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State Grid Gansu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Gansu Electric Power Co Ltd
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State Grid Gansu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Gansu Electric Power Co Ltd
Lanzhou University of Technology
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Abstract

一种基于大数据平台的输电网输电能力的评估系统，涉及输电网输电能力领域，合并单元(1)对数据的采集进行合并整合，最终反馈给信息子站网络交换机(5)；监视IED(3)对控制IED(2)起到监视作用，保护IED(4)对控制IED(2)起到保护作用，数据层通信网络(6)通过卫星(10)实时接收外部气象信息，并将信息子站网络交换机(5)的线路信息数据以及实时天气数据反馈给控制中心交换机(7)；控制中心交换机(7)再将所有信息数据传递给搭建了3个节点的Hadoop集群系统的服务器(9)以及人机接口(8)，服务器(9)进行快速数据处理，人机接口(8)进行信息的输入/输出。

Description

一种基于大数据平台的输电网输电能力的评估系统
技术领域
本发明涉及输电网输电能力领域，特别涉及Hadoop大数据分析与处理。
背景技术
近年来，大容量、超大规模、超高压、交直流混合以及信息化、柔性化、市场化是现代电力系统最显著的标志。随着多元化电力负荷的快速增长，高密度、高渗透分布式电源的广泛应用以及大规模波动式能源集中并网，造成网损增大，电力系统稳定性越来越低。因此，在结合当前国家对柔性交流输电技术和特高压输电技术的支持下，通过大数据平台对输电网的输电能力进行评估分析，从电网输电能力受限的原因入手，在保证电网安全、经济、可靠运行的前提下，紧跟国家能源发展战略目标，采取一些技术措施在保证电网安全、经济、可靠运行的基础上，尽可能地满足各区域用电负荷需求并且做好输电网输电能力的评估。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于大数据平台的输电网输电能力评估系统。
本发明是一种基于大数据平台的输电网输电能力的评估系统，该系统由合并单元1、控制IED 2、监视IED 3、保护IED 4、信息子站网络交换机5、数据层通信网络6、控制中心网络交换机7、人机接口8、服务器9、和卫星10组成；合并单元1对数据的采集进行合并整合，最终反馈给信息子站网络交换机5；监视IED 3对控制IED 2起到监视作用，保护IED 4对控制IED 2起到保护作用，数据层通信网络6通过卫星10实时接收外部气象信息，并将信息子站网络交换机5的线路信息数据以及实时天气数据反馈给控制中心交换机7；控制中心交换机7再将所有信息数据传递给搭建了3个节点的Hadoop集群系统的服务器9以及人机接口8，服务器9进行快速数据处理，人机接口8进行信息的输入/输出。
本发明的有益之处在于：本发明的有益效果在于添加了能够实时获取自身线路发热散热、动态电容以及外在气象条件等数据，搭建3个节点的Hadoop集群，与以往输电能力评价体系相比，减少了可靠性评估的计算量，提高了计算速度。
附图说明
图1是本发明专利整体示意图；图2为控制中心网络交换机对多个(图中列举了5个)发电站的信息交换的简化示意图；图3为服务器中加入Hadoop的工作流程示意图；附图标记及对应名称为：1-合并单元；2-控制IED；3-监视IED；4-保护IED；5-信息子站网络交换机；6-数据层通信网络；7-控制中心网络交换机；8-人机接口；9-服务器；10-卫星；7-1-变电站A网络交换机；7-1-1-变电站A的控制IED；7-1-2-变电站A的监视IED；7-1-3-变电站A的保护IED；7-1-4-变电站A的合并单元；7-2-变电站B网络交换机；7-2-1-变电站B的控制IED；7-2-2-变电站B的监视IED；7-2-3-变电站B的保护IED；7-2-4-变电站B的合并单元；7-3-变电站C网络交换机；7-3-1-变电站C的控制IED；7-3-2-变电站C的监视IED；7-3-3-变电站C的保护IED；7-3-4-变电站C的合并单元；7-4-变电站D网络交换机；7-4-1-变电站D的控制IED；7-4-2-变电站D的监视IED；7-4-3-变电站D的保护IED；7-4-4-变电站D的合并单元；7-5-变电站E网络交换机；7-5-1-变电站E的控制IED；7-5-2-变电站E的监视IED；7-5-3-变电站E的保护IED；7-5-4-变电站E的合并单元。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明是一种基于大数据平台的输电网输电能力的评估系统，该系统由合并单元1、控制IED 2、监视IED 3、保护IED 4、信息子站网络交换机5、数据层通信网络6、控制中心网络交换机7、人机接口8、服务器9、和卫星10组成；合并单元1对数据的采集进行合并整合，最终反馈给信息子站网络交换机5；监视IED 3对控制IED 2起到监视作用，保护IED 4对控制IED 2起到保护作用，数据层通信网络6通过卫星10实时接收外部气象信息，并将信息子站网络交换机5的线路信息数据以及实时天气数据反馈给控制中心交换机7；控制中心交换机7再将所有信息数据传递给搭建了3个节点的Hadoop集群系统的服务器9以及人机接口8，服务器9进行快速数据处理，人机接口8进行信息的输入/输出。
如图2所示，线路自身发热散热、动态电阻采用智能化电子设备控制IED 2，并增加监视IED 3和保护IED 4的装置。
如图2所示，信息采集与整合以及传递采用信息子站网络交换机5和合并单元1。
如图2所示，数据通信层网络6能够进行发电站实时天气接收。
如图2所示，通过控制IED 2智能化电子设备对线路自身发热散热、动态电容等线路问题进行采集数据，然后合并单元1对数据的采集进行合并整合，最终反馈给信息子站网络交换机5。监视IED 3对控制IED 2起到监视作用，保障系统的可靠性，保护IED 4对控制IED 2起到保护作用，保障系统任务顺利完成。数据层通信网络6通过卫星10实时接收外部气象信息，并将信息子站网络交换机5的线路信息数据以及实时天气数据反馈给控制中心交换机7。控制中心交换机7再将所有信息数据传递给搭建了3个节点的Hadoop集群系统的服务器9以及人机接口8，服务器9进行快速数据处理，人机接口8进行信息的输入/输出。
如图1、图2所示，图1为一个变电站的具体实施情况，图2为多个变电站实现图1系统功能的简化示意图(以5个变电站为例)。以变电站A为例：通过控制IED 7-1-1对线路自身发热散热、动态电容等电路问题进行数据采集，然后合并单元7-1-4对数据的采集进行合并整合，最终反馈给变电站A网络交换机7-1。监视IED 7-1-2对控制IED 7-1-1起到监视作用，保护IED 7-1-3对控制IED 7-1-1起到保护作用。数据层通信网络6通过卫星10实时接收发电站A的外部气象信息，并将信息子站网络交换机5的线路信息数据以及实时天气数据反馈给控制中心交换机7。控制中心交换机7再将所有信息数据传递给搭建了3个节点的Hadoop集群系统的服务器9以及人机接口8。服务器9进行快速数据处理，人机接口8进行信息的输入/输出。变电站B、变电站C、变电站D、变电站E的信息数据的获取和变电站A同理，以下不详细叙述。
如图3为Hadoop系统的处理数据的流程图。各发电站的数据反馈给服务器9之后，服务器9会获取数据并对数据进行存储，然后对数据处理，其中包括数据计算、数据挖掘、内存计算、流计算，总体上减少了可靠性评估的计算量，提高了计算速度。最后将数据应用到配电、营销、调度等。
本发明的信息采集与整合以及传递采用信息子站网络交换机和合并单元，保证了信息的可靠传递。此外数据通信层网络增加了发电站实时天气接收功能，伴随着4G、WIFI等无线通信技术迅猛发展，以及5G时代的降临，获取实时天气的准确性与快速性是可以保障的。并且保证电网在任何天气条件下都能实现在保证电网安全、经济、可靠运行的基础上，提高了输电网输电能力的评估水平。
近年来随着大数据领域的不断发展，数据处理越来越火热，处理数据的软件也是千姿百态。本发明应用近几年数据处理比较出色的软件—Hadoop。通过搭建3个节点的Hadoop群，对得到的数据进行有效的处理。
经以上所述，基于大数据平台的输电网输电能力的评估系统实现提高调度员电网控制的精准度和效果，改善电网结构，达到电网安全运行和提高输电网对外部气象条件的适应目的，并且保证较高水平的输电目的。

Claims (6)

1.一种基于大数据平台的输电网输电能力的评估系统，其特征在于该系统由合并单元(1)、控制IED(2)、监视IED(3)、保护IED(4)、信息子站网络交换机(5)、数据层通信网络(6)、控制中心网络交换机(7)、人机接口(8)、服务器(9)、和卫星(10)组成；合并单元(1)对数据的采集进行合并整合，最终反馈给信息子站网络交换机(5)；监视IED(3)对控制IED(2)起到监视作用，保护IED(4)对控制IED(2)起到保护作用，数据层通信网络(6)通过卫星(10)实时接收外部气象信息，并将信息子站网络交换机(5)的线路信息数据以及实时天气数据反馈给控制中心交换机(7)；控制中心交换机(7)再将所有信息数据传递给搭建了3个节点的Hadoop集群系统的服务器(9)以及人机接口(8)，服务器(9)进行快速数据处理，人机接口(8)进行信息的输入/输出。
2.根据权利要求1所述的输电网输电能力的评估系统，其特征在于线路自身发热散热、动态电阻采用智能化电子设备控制IED(2)，并增加监视IED(3)和保护IED(4)的装置。
3.根据权利要求1所述的光输电网输电能力的评估系统，其特征在于信息采集与整合以及传递采用信息子站网络交换机(5)和合并单元(1)。
4.根据权利要求1所述的输电网输电能力的评估系统，其特征在于数据通信层网络(6)能够进行发电站实时天气接收。
5.根据权利要求3所述的输电网输电能力的评估系统，其特征在于实现了对多个发电站的数据信息进行整合与处理。
6.根据权利要求1所述的输电网输电能力的评估系统，其特征在于服务器(9)应用近几年数据处理比较出色的软件—Hadoop，搭建3个节点的Hadoop群。
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