CN115528814A - 一种用于电力系统的异常数据监控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于电力系统的异常数据监控系统和方法,其包括:云端服务平台、第一数据采集器、第二数据采集器、一次高电压系统和二次低电压系统;第一数据采集器采集一次高电压系统的运行数据后发送至云端服务平台;第二数据采集器采集二次低电压系统的运行数据后发送至云端服务平台;云端服务平台基于接收的处理后的一次高电压系统、二次低电压系统的数据确定一次高电压系统、二次低电压系统的综合健康状况。本发明通过电力系统多维数据的综合分析,能及时判定系统状态,实现智慧监控,同时降低了异常数据管理的难度和成本。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统数据处理技术领域,具体涉及一种用于电力系统的异常数据监控方法及系统。
背景技术
目前云计算、大数据和物联网等新兴技术在电力系统监控中得到广泛应用,但在提高效率的同时也面临诸多监控数据存储方面的问题:(1)数据体量大:PB级;常规的调度自动化系统包含数十万个采集点;配用电、数据中心将达到千万级;(2)数据类型繁多:实时数据历史数据文本数据多媒体数据时间序列数据等各类结构化、半结构化数据以及非结构化数据;(3)异常数据占比:所采集的绝大部分数据都是正常数据,只有极少量的异常数据,而异常数据是系统健康与否的直接根据也是后续状态检修的最重要依据,如果监控系统中单独隔离出异常数据缓存和存储空间,将增加不必要的硬件成本,因此如何有效管理和存储电力系统的异常监控数据成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术中一个或多个技术缺陷,提出了如下技术方案。
本发明提供一种用于电力系统的异常数据监控方法,所述方法包括:
S101采集步骤:
第一数据采集器采集一次高电压系统的运行数据后发送至云端服务平台;
第二数据采集器采集二次低电压系统的运行数据后发送至所述云端服务平台;
S102分析步骤:
所述云端服务平台接收所述一次高电压系统和/或二次低电压系统的运行数据后,通过预设规则识别所述运行数据中的异常数据,并将所述异常数据隔离存储;
S103监控步骤:
所述云端服务平台将所述异常数据发送至监控终端,所述监控终端根据接收到的异常数据对电力系统进行监控、预警和处置;
S104数据存储步骤:
所述云端服务平台接收到监控终端发来的处置完毕信息后,解除异常数据隔离。
进一步的,所述电力系统包括若干个用于执行S101采集步骤的第一数据采集器和第二数据采集器;
所述一次高电压系统中受监控的电力设备包括:发电机、电力变压器、断路器、隔离开关和/或输电线路;
所述二次低电压系统中受监控的电力设备包括:绝缘装置、继电保护装置、测量仪表和/或信号器具。
进一步的,所述S102分析步骤中,所述云端服务平台在数据存储空间的缓存中划分出第一缓存空间和第二缓存空间,所述异常数据存放在第二缓存空间,包括所述异常数据在内的所有运行数据存放在第一缓存空间,以实现异常数据的隔离。
进一步的,所述S104数据存储步骤还包括:所述云端服务平台接收到监控终端发来的处置完毕信息后,清空所述第二缓存空间中的异常数据。
进一步的,所述第一缓存空间的大小为所述第二缓存空间大小的K倍,
本发明还提出了一种基于上述用于电力系统的异常数据监控方法的用于电力系统的异常数据监控系统,该系统包括:
云端服务平台、数据采集设备、一次高电压系统和二次低电压系统;
所述数据采集设备包括若干个第一数据采集器和第二数据采集器;
所述第一数据采集器用于采集一次高电压系统的运行数据并发送至所述云端服务平台;
所述第二数据采集器用于采集二次低电压系统的运行数据并发送至所述云端服务平台;
所述云端服务平台用于接收所述一次高电压系统和/或二次低电压系统的运行数据,并用于通过预设规则识别所述运行数据中的异常数据,将所述异常数据隔离存储;
所述云端服务平台还用于将所述异常数据发布至监控终端,所述监控终端用于根据接收到的异常数据对电力系统进行监控、预警和处置。
进一步的,所述云端服务平台还用于在数据存储空间的缓存中划分出第一缓存空间和第二缓存空间,所述异常数据存放在第二缓存空间,包括所述异常数据在内的所有运行数据存放在第一缓存空间,以实现异常数据的隔离。
进一步的,所述第一缓存空间的大小为所述第二缓存空间大小的K倍,
进一步的,所述一次高电压系统中受监控的电力设备包括:发电机、电力变压器、断路器、隔离开关和/或输电线路;
所述二次低电压系统中受监控的电力设备包括:绝缘装置、继电保护装置、测量仪表和/或信号器具。
进一步的,所述数据采集设备包括:烟感器、温湿度表、气体探测器、红外探测器、摄像头和/或电能表。
本发明的有益效果在于:提供了用于电力系统的异常数据监控方法及系统,一次高电压系统/二次低电压系统中受监控的电力设备基于监控需求实时监测,通过路电力传输网为连接,按照区域子系统区分实现了全域全时段的智能监测:云端服务平台进行云部署,从各区域子系统提取关键采集的数据,进行整网全区域数据立体化监测,保证监测准确性和预警及时性,即通过多个数据维度进行电力系统的监测,便于发现系统的故障;在现有技术中难以对监控数据进行有效合理存储及管理的背景下,本发明通过对云端服务平台数据存储缓存空间进行合理分配,既保证了异常数据及时准确存储、准确判断电力系统健康状态,便于事先预警、事中处置和事后追溯整改,也合理控制了监控系统的管理维护成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是根据本发明的实施例的用于电力系统的异常数据监控方法的流程图。
图2是根据本发明的实施例的用于电力系统的异常数据监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
图1示出了本发明的一种用于电力系统的异常数据监控方法,该方法包括:
S101采集步骤:
第一数据采集器采集一次高电压系统的运行数据后发送至云端服务平台;
第二数据采集器采集二次低电压系统的运行数据后发送至云端服务平台;
优选的,电力系统可按地理区域划分管辖,因此,整个区域的监控就包括了若干个用于执行S101采集步骤的第一数据采集器和若干个用于执行S101采集步骤的第二数据采集器;例如,在一个实施例中,所述电力系统根据区域划分为多个区段,每个区段都具有第一数据采集器、第二数据采集器,分别用于与该区段的一次高电压系统、二次低电压系统和电网系统等电力系统相连。
其中,一次高电压系统中受监控的电力设备包括:发电机、电力变压器、断路器、隔离开关和/或输电线路;二次低电压系统中受监控的电力设备包括:绝缘装置、继电保护装置、测量仪表和/或信号器具。
S102分析步骤:
云端服务平台接收一次高电压系统和/或二次低电压系统的运行数据后,通过预设规则识别运行数据中的异常数据,并将异常数据隔离存储;
S103监控步骤:
云端服务平台将异常数据发送至监控终端,优选的,云端服务平台将根据异常数据判断得出的电力系统健康状态信息也同时发送至监控终端,监控终端根据接收到的异常数据和电力系统健康状态信息对电力系统进行监控、预警和处置;
S104数据存储步骤:
云端服务平台接收到监控终端发来的处置完毕信息后,解除异常数据隔离。
优选的,S102分析步骤中,云端服务平台在数据存储空间的缓存中划分出第一缓存空间和第二缓存空间,异常数据存放在第二缓存空间,包括异常数据在内的所有运行数据存放在第一缓存空间,以实现异常数据的隔离。
优选的,S104数据存储步骤还包括:云端服务平台接收到监控终端发来的处置完毕信息后,清空第二缓存空间中的异常数据。
优选的,第一缓存空间的大小为第二缓存空间大小的K倍,
其中,e为自然常数,m为一次高电压系统中受监控电力设备的数量,n为二次低电压系统中受监控电力设备的数量;通常,二次低压系统中设备数量远多于一次高电压系统中受监控电力设备的数量,即n>m,这样,K是一个大于自然常数的倍数,保证了大量正常数据的存储空间即第一缓存空间的大小,因为正常数据占绝大多数。
通过将采集到、初步智能分析后传输到云端服务平台的一次高电压系统和二次低电压系统数据进行分区存储,通过对缓存空间进行合理的分配,既保证了异常数据及时准确存储、便于事先预警、事中处置和事后追溯整改,也合理控制了监控系统的管理维护成本。
本发明实施例还提出了一种基于上述监控方法的用于电力系统的异常数据监控系统,如图2所示,该系统包括:
云端服务平台、数据采集设备、一次高电压系统和二次低电压系统;
数据采集设备包括若干个第一数据采集器和第二数据采集器;
第一数据采集器用于采集一次高电压系统的运行数据并发送至云端服务平台;
第二数据采集器用于采集二次低电压系统的运行数据并发送至云端服务平台;
云端服务平台用于接收一次高电压系统和/或二次低电压系统的运行数据,并用于通过预设规则识别运行数据中的异常数据,将异常数据隔离存储;
云端服务平台还用于将异常数据发布至监控终端,监控终端用于根据接收到的异常数据对电力系统进行监控、预警和处置。
优选的,云端服务平台还用于在数据存储空间的缓存中划分出第一缓存空间和第二缓存空间,异常数据存放在第二缓存空间,包括异常数据在内的所有运行数据存放在第一缓存空间,以实现异常数据的隔离。
优选的,第一缓存空间的大小为第二缓存空间大小的K倍,
通常,二次低压系统中设备数量远多于一次高电压系统中受监控电力设备的数量,即n>m,这样,K是一个大于自然常数的倍数,保证了大量正常数据的存储空间即第一缓存空间的大小,因为正常数据占绝大多数。
通过将采集到、初步智能分析后传输到云端服务平台的一次高电压系统和二次低电压系统数据进行分区存储,通过对缓存空间进行合理的分配,既保证了异常数据及时准确存储、便于事先预警、事中处置和事后追溯整改,也合理控制了监控系统的管理维护成本。
优选的,一次高电压系统中受监控的电力设备包括:发电机、电力变压器、断路器、隔离开关和/或输电线路;
二次低电压系统中受监控的电力设备包括:绝缘装置、继电保护装置、测量仪表和/或信号器具。
优选的,数据采集设备包括:烟感器、温湿度表、气体探测器、红外探测器、摄像头和/或电能表。
本发明中,数据采集设备等末端节点基于所在区段的电力使用需求做自监测,通过区段和子区段作为分节点,进行边缘计算,可实现街道级别的系统智能监测;云端服务平台进行云部署,从街道各用电子系统提取关键监测及用户数据,进行整网全业务数据立体化监测,保证监测准确性和预警及时性,即通过多个数据维度进行电力系统的监测,便于发现系统的故障,这是重要发明点之一。
优选实施例中,第一数据采集器包括第一边缘增强计算设备、第一结构化数据采集设备和第一日志分析设备,一次高电压系统的原始数据包括电力生产数据、系统性能数据、发电设备状态数据、系统设置参数和系统日志数据,第一日志分析设备将生产数据、系统性能数据、发电设备状态数据、系统设置参数和系统日志数据进行结构化处理得到一次高电压系统结构化数据,第一结构化数据采集设备从第一日志分析设备获取一次高电压系统结构化数据后通过第一心跳数据发送至第一边缘增强计算设备进行初步筛选、汇集及分析后发送至云端服务平台。
在一个实施例中,第二数据采集器包括第二边缘增强计算设备、第二结构化数据采集设备和监控录像智能诊断系统,二次低电压系统的原始数据包括视频图像数据、设备状态数据、系统设置参数和系统日志数据,监控录像智能诊断系统使用智能算法判断图像中固定线条的锐度值是否达标,判断视频质量是否可作为下一步操作的依据,并将是否达标的结果结及设备状态数据、系统设置参数和系统日志数据生成二次低电压系统结构化数据,第二结构化数据采集设备从监控录像智能诊断系统获取二次低电压系统结构化数据后通过第二心跳数据发送至第二边缘增强计算设备进行初步筛选、汇集及分析后发送至云端服务平台。
通过采集一次高电压系统、二次低电压系统及建立日志分析系统,分析日志中业务系统运行的关键信息并统计,将时间等非结构化数据的结构化,大幅减少原始文件的传输及存储,从源头上降低了数据存储成本需求,并使用智能算法判断视频质量,从而降低数据传输量,减轻了网络传输和云端服务平台的计算压力,提高整个监控系统运行的效率。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的装置。
最后所应说明的是:以上实施例仅以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种用于电力系统的异常数据监控方法,其特征在于,所述方法包括:
S101采集步骤:
第一数据采集器采集一次高电压系统的运行数据后发送至云端服务平台;
第二数据采集器采集二次低电压系统的运行数据后发送至所述云端服务平台;
S102分析步骤:
所述云端服务平台接收所述一次高电压系统和/或二次低电压系统的运行数据后,通过预设规则识别所述运行数据中的异常数据,并将所述异常数据隔离存储;
S103监控步骤:
所述云端服务平台将所述异常数据发送至监控终端,所述监控终端根据接收到的异常数据对电力系统进行监控、预警和处置;
S104数据存储步骤:
所述云端服务平台接收到监控终端发来的处置完毕信息后,解除异常数据隔离。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于,
所述电力系统包括若干个用于执行S101采集步骤的第一数据采集器和第二数据采集器;
所述一次高电压系统中受监控的电力设备包括:发电机、电力变压器、断路器、隔离开关和/或输电线路;
所述二次低电压系统中受监控的电力设备包括:绝缘装置、继电保护装置、测量仪表和/或信号器具。
3.根据权利要求2的方法,其特征在于,
所述S102分析步骤中,所述云端服务平台在数据存储空间的缓存中划分出第一缓存空间和第二缓存空间,所述异常数据存放在第二缓存空间,包括所述异常数据在内的所有运行数据存放在第一缓存空间,以实现异常数据的隔离。
4.根据权利要求3的方法,其特征在于,
所述S104数据存储步骤还包括:所述云端服务平台接收到监控终端发来的处置完毕信息后,清空所述第二缓存空间中的异常数据。
6.一种用于电力系统的异常数据监控系统,其特征在于,所述系统包括:云端服务平台、数据采集设备、一次高电压系统和二次低电压系统;
所述数据采集设备包括若干个第一数据采集器和第二数据采集器;
所述第一数据采集器用于采集一次高电压系统的运行数据并发送至所述云端服务平台;
所述第二数据采集器用于采集二次低电压系统的运行数据并发送至所述云端服务平台;
所述云端服务平台用于接收所述一次高电压系统和/或二次低电压系统的运行数据,并用于通过预设规则识别所述运行数据中的异常数据,将所述异常数据隔离存储;
所述云端服务平台还用于将所述异常数据发布至监控终端,所述监控终端用于根据接收到的异常数据对电力系统进行监控、预警和处置。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,
所述云端服务平台还用于在数据存储空间的缓存中划分出第一缓存空间和第二缓存空间,所述异常数据存放在第二缓存空间,包括所述异常数据在内的所有运行数据存放在第一缓存空间,以实现异常数据的隔离。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,
所述一次高电压系统中受监控的电力设备包括:发电机、电力变压器、断路器、隔离开关和/或输电线路;
所述二次低电压系统中受监控的电力设备包括:绝缘装置、继电保护装置、测量仪表和/或信号器具。
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述数据采集设备包括:烟感器、温湿度表、气体探测器、红外探测器、摄像头和/或电能表。
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CN202211265049.0A CN115528814A (zh) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | 一种用于电力系统的异常数据监控方法及系统 |
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CN117495338A (zh) * | 2023-09-30 | 2024-02-02 | 国网江苏省电力有限公司信息通信分公司 | 基于自动化运维的系统故障诊断与修复方法 |
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2022
- 2022-10-17 CN CN202211265049.0A patent/CN115528814A/zh active Pending
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