電力大數(shù)據(jù)解決方案v130501課件

電力大數(shù)據(jù)平臺方案探討電力大數(shù)據(jù)議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景國內(nèi)外案例分享基于Scada系統(tǒng)的電力大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)探討議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介2電力大數(shù)據(jù)平臺對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，指導(dǎo)電網(wǎng)的規(guī)劃/建設(shè)、運行、資產(chǎn)運維和客戶服務(wù)，提升電力企業(yè)的運營水平依據(jù)精確地監(jiān)測數(shù)據(jù)和計算，指導(dǎo)線路和設(shè)備的布點監(jiān)視并分析過負(fù)荷，決定是否需要對變壓器容量進(jìn)行檢查根據(jù)負(fù)荷平衡狀況，采取新的電網(wǎng)連接方式電壓和功率因數(shù)分析，調(diào)整電容器和電壓調(diào)節(jié)器的位置根據(jù)測量的故障電流，設(shè)置設(shè)備容量規(guī)劃/建設(shè)配網(wǎng)運行資產(chǎn)運維部署智能電表，實現(xiàn)對用戶側(cè)電量、電壓、電流、功率的完整數(shù)據(jù)采集借助雙向通信的電表，實現(xiàn)與用戶的互動通過電價策略調(diào)整，加強需求側(cè)管理，優(yōu)化負(fù)荷曲線，減少電力消耗通過系統(tǒng)集成，建立完成的停電管理系統(tǒng)開始試點家庭電力自動化管理方案客戶服務(wù)監(jiān)視并識別電壓和功率因數(shù)不合格的位置，安排合理的運行方式監(jiān)視并識別電壓問題區(qū)域，發(fā)現(xiàn)負(fù)荷不平衡，調(diào)整運行方式，保證電壓水平和負(fù)荷平衡自動故障診斷、分析、隔離和處理。故障距離計算。檢測負(fù)荷容量，決定是否過負(fù)荷的狀態(tài)，對閉環(huán)和并線是否有影響利用監(jiān)測數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確的計算線損，調(diào)整運行方式實現(xiàn)線損最小對變壓器和線路負(fù)荷峰谷值及持續(xù)時間進(jìn)行記錄，制定合理的維修和管理策略根據(jù)實時運行數(shù)據(jù)，分析變壓器和電纜的情況，改進(jìn)設(shè)備檢修計劃；減少檢修次數(shù)，以便于減少停電次數(shù)和停電時間，提高可靠性指標(biāo)識別接近額定容量并報警，減少負(fù)荷以增加設(shè)備的壽命對設(shè)備老化情況進(jìn)行分析，制定合理維修策略

LAN傳感器數(shù)字化保護(hù)裝置變電站自動化IED,線路監(jiān)測,智能傳感器,智能電網(wǎng)設(shè)備,線路監(jiān)測,氣象數(shù)據(jù),表計作傳感器智能傳感器平臺分布式線路傳感器保安監(jiān)控遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視智能化電網(wǎng)設(shè)備表計網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集和通信網(wǎng)關(guān)電力大數(shù)據(jù)平臺對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，指導(dǎo)電網(wǎng)的規(guī)劃/建設(shè)、3數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸信息集成分析優(yōu)化信息展現(xiàn)數(shù)據(jù)源整合程度Level4-高級優(yōu)化,建模,規(guī)劃,決策支持Level3-

數(shù)據(jù)分析,事件的實時或事后診斷處理,數(shù)據(jù)挖掘Level2–指標(biāo)計算,趨勢分析Level1–實時事件,閾值,通知;屏幕顯示,郵件,傳呼4個分析層次電力大數(shù)據(jù)平臺參考架構(gòu)實時數(shù)據(jù)高速總線數(shù)據(jù)集成總線數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸信息集成分析優(yōu)化信息展現(xiàn)數(shù)據(jù)源整合程度Lev4

SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，是一種實時采集和分析數(shù)據(jù)的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)采集、控制點數(shù)的多少，系統(tǒng)規(guī)模的大小不同，小到只有一臺計算機(jī)組成一個小型SCADA系統(tǒng)；大到由多臺服務(wù)器和若干臺工作站協(xié)同組成大型SCADA系統(tǒng)。工業(yè)上，SCADA系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程通訊、供水與污水處理、化工、電力、電力、冶金、油氣輸送等領(lǐng)域。Scada系統(tǒng)簡介Scada系統(tǒng)簡介5SCADA系統(tǒng)典型硬件配置圖SCADA系統(tǒng)典型硬件配置圖6議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景國內(nèi)外案例分享基于Scada系統(tǒng)的電力大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)探討議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介7

2008年初的罕見冰雪災(zāi)害發(fā)生后，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司均加大了對輸電線路覆冰、在線監(jiān)測的研究投入1998年開始，國內(nèi)高等院校及廠家陸續(xù)開展了對輸電線路在線監(jiān)測方面的產(chǎn)品的研發(fā)2002年~2004年國內(nèi)相繼研發(fā)成功了輸電線路圖像監(jiān)測系統(tǒng)及輸電線路覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，覆冰監(jiān)測裝置在國內(nèi)總體應(yīng)用量在1500余套左右，圖像監(jiān)測裝置在3000套以上目前在線監(jiān)測產(chǎn)品制造廠家達(dá)到10余家，監(jiān)測裝置總體產(chǎn)品應(yīng)用量達(dá)到1萬臺左右第一、線路在線監(jiān)測

8視頻在線監(jiān)測現(xiàn)狀目前線路的視頻在線監(jiān)測還是以在線監(jiān)視為主，使用人工進(jìn)行視頻或圖片的巡檢。

直升機(jī)巡線應(yīng)用也越來越多，巡線過程中拍攝的需要處理視頻數(shù)據(jù)數(shù)量巨大視頻在線監(jiān)測現(xiàn)狀目前線路的視頻在線監(jiān)測還是以在線監(jiān)視為主，使9自動異常識別的意義隨著視頻監(jiān)測系統(tǒng)投入的越來越多，人工監(jiān)視易造成肉眼疲勞，造成漏報。

監(jiān)控中心的視頻線路較多，人工監(jiān)視也無法一一監(jiān)看，易造成漏報采用視頻處理技術(shù)對監(jiān)控視頻和圖片進(jìn)行實時處理與分析，通過提取線路特征，自動識別異常情況并進(jìn)行報警，能極大減少工作量，提升輸電線路的安全可靠性。

10自動異常識別的意義隨著視頻監(jiān)測系統(tǒng)投入的越來越多，人工監(jiān)視易

線路視頻在線監(jiān)測常見的異常情況1）外物接近導(dǎo)線安全預(yù)警距離智能視頻檢測與報警2）線路飄掛物智能視頻檢測與報警3）導(dǎo)線弧垂點上下變化智能視頻檢測與報警；4）導(dǎo)線弧垂點舞動智能視頻檢測與報警；5）導(dǎo)線間距變化智能視頻檢測與報警1234511

線路視頻在線監(jiān)測常見的異常情況（續(xù)）6）導(dǎo)線覆冰智能視頻檢測與報警7）輸電線路保護(hù)區(qū)內(nèi)大型機(jī)械闖入并停留智能視頻檢測與報警：8）人員、車輛入侵輸電線路特定區(qū)域智能視頻檢測與報警；9)輸電線路保護(hù)區(qū)內(nèi)樹木生長超高的智能視頻檢測與報警：678912

131視頻讀入及預(yù)處理2圖像灰度化3圖像邊緣檢測4直線監(jiān)測5距離換算6異物檢測技術(shù)方案131視頻讀入及預(yù)處理2圖像灰度化3圖像邊緣檢測4直線監(jiān)測5第二、智能用電：通過分析、決策和評估，形成最優(yōu)績效目標(biāo)的智能用電分析14分析決策評估用戶特征及設(shè)備狀態(tài)綜合:負(fù)荷特性挖掘：利用人工智能和數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)分析個體及群體的典型負(fù)荷特性重過載監(jiān)測與分析：感知電力設(shè)備的負(fù)載狀況，有針對性地分析解決在運行中出現(xiàn)的重過載現(xiàn)象智能用電適應(yīng)性評價：綜合行為、經(jīng)濟(jì)、位置及其他因素，評估用戶對不同智能用電策略的適應(yīng)程度智能用電策略優(yōu)化與仿真:策略定義：針對用戶特點尋找適應(yīng)的策略，針對設(shè)備發(fā)現(xiàn)并解決問題方案優(yōu)化：針對給定的目標(biāo)和用戶適應(yīng)的策略，綜合考慮成本、供電可靠性和用戶滿意度等多重因素，形成最優(yōu)方案場景仿真：模擬不同場景，分析不同情況下的智能用電分析效果執(zhí)行效果評估:用戶表現(xiàn)考核：跟蹤用戶對智能用電指令的執(zhí)行情況，根據(jù)相應(yīng)的激勵和懲罰規(guī)則分析其獎懲結(jié)果設(shè)備運行工況評估：根據(jù)重過載監(jiān)測與分析，給出解決方案后查看設(shè)備運行工況策略庫反饋調(diào)整：根據(jù)用戶實際的執(zhí)行情況，調(diào)整適應(yīng)于用戶的策略庫定義規(guī)則123第二、智能用電：通過分析、決策和評估，形成最優(yōu)績效目標(biāo)的智能設(shè)計新型的用戶用電特性分析模型，為新型智能用電解決方案奠定基礎(chǔ)用電特性識別是新型智能用電解決方案的基礎(chǔ)。既要識別個體用電特性的技術(shù)，同時也需要從個體特性中提取出群體共性的方法。個體識別技術(shù)中需要重點考慮數(shù)據(jù)降噪等避免偽特性的方法，而群體共性提取技術(shù)則需要考慮如何識別個體特性相似性的模型。用電信息采集系統(tǒng)用戶的用電信息整年的日負(fù)荷特性曲線用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行聚類分析一個聚類代表一種用電模式用戶用電行為分析基于數(shù)據(jù)挖掘和人工智能技術(shù)的用戶用電行為分析主要有兩方面的內(nèi)容：時間對單個用戶的用電模式進(jìn)行識別。用戶的用電模式往往不止一種，存在多樣性。通過對用戶的用電規(guī)律和用電特性進(jìn)行深入分析，識別出用戶的所有用電模式。對不同用戶的用電模式進(jìn)行聚類分析。得到用戶用電模式的群體性，有助于針對同一群體用戶開展進(jìn)一步研究，識別出對應(yīng)的用電模式。各類應(yīng)用設(shè)計新型的用戶用電特性分析模型，為新型智能用電解決方案奠定基15制定錯峰方案NO用戶ID用戶類型用電模式用電指導(dǎo)錯峰量1富康線3號亮化工程，限減少部分亮化3.2MW2南環(huán)線7號娛樂場所營業(yè)推后半小時1.2MW3尹通線12號照明工程，限減少部分照明2.8MW4……28MW工業(yè)用戶商業(yè)用戶NO用戶ID用戶類型用電模式用電指導(dǎo)錯峰量1北交線5號高耗能，限生產(chǎn)提前1小時2.6MW2富康線28號高排放，限生產(chǎn)推后1小時2.4MW3水泉線16號高排放，限關(guān)閉2臺機(jī)組1.7MW4……62MW16制定錯峰方案NO用戶ID用戶類型用電模式用電指導(dǎo)錯峰量1富康調(diào)度室營銷部工用1工用2商用1工用3商用3工用5商用4錯峰指令反饋信息錯峰指令錯峰指令反饋信息反饋信息營銷部門把安排好的各用戶的錯峰量和錯峰時間發(fā)送給用戶，用戶接到錯峰指令后確認(rèn)分配的錯峰指標(biāo)，開始實施錯峰用電錯峰方案實施之后，用戶的用電方式發(fā)生改變，系統(tǒng)的實際負(fù)荷曲線也隨之發(fā)生改變。從圖中可以看出，錯峰之后，電力缺口移除，且系統(tǒng)實際的用電負(fù)荷曲線與預(yù)測的負(fù)荷曲線圖相比得到了優(yōu)化錯峰方案執(zhí)行17調(diào)度室營銷部工用1工用2商用1工用3商用3工用5商用4錯峰指設(shè)計新型智能用電優(yōu)化模型，綜合考慮用戶特點、網(wǎng)絡(luò)情況和經(jīng)濟(jì)因素等，形成最優(yōu)績效目標(biāo)的輪休和錯峰計劃18輸入用戶數(shù)據(jù):個體特性群體特性……系統(tǒng)數(shù)據(jù):負(fù)荷缺口線路負(fù)載網(wǎng)絡(luò)約束……其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù):政策規(guī)定其他用戶設(shè)置參數(shù)……輸出優(yōu)化約束條件Min經(jīng)濟(jì)性影響可靠性影響用戶滿意度影響CostTICostTIICostTIII++用戶調(diào)整能力約束系統(tǒng)運行約束政策和規(guī)則約束智能用電備選方案方案效果與影響設(shè)計新型智能用電優(yōu)化模型，綜合考慮用戶特點、網(wǎng)絡(luò)情況和經(jīng)濟(jì)因狀態(tài)檢修是指根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來安排檢修計劃，實施設(shè)備檢修。

第三、故障預(yù)測：是狀態(tài)檢修的核心問題狀態(tài)檢修是指根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，19研究思路故障關(guān)聯(lián)關(guān)系分析故障概率分析結(jié)果故障原因分析結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)圖片視頻流運行數(shù)據(jù)氣象信息缺陷報告病史信息試驗數(shù)據(jù)投運信息20研究思路故障關(guān)聯(lián)關(guān)系分析故障概率分析結(jié)果故障原因分析結(jié)構(gòu)化數(shù)故障原因分析（變壓器）序號部件設(shè)備故障事件1套管套管炸裂2分接開關(guān)觸頭燒損、桶體爆炸3儲油柜變壓器進(jìn)水、油面異常升高、呼吸系統(tǒng)有異常4繞組絕緣擊穿5鐵芯鐵芯過熱6絕緣介質(zhì)絕緣擊穿7冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)失效、冷卻器故障8引線引線斷股、引線相間短路、引線對地短路9附件絕緣油裂化、變壓器跑油一級分類二級分類三級分類內(nèi)部原因運行原因操作錯誤應(yīng)急處理不當(dāng)運行標(biāo)準(zhǔn)不當(dāng)設(shè)備過載檢修原因檢修操作不當(dāng)監(jiān)督不當(dāng)圖紙錯誤判斷失誤試驗不合標(biāo)準(zhǔn)檢修標(biāo)準(zhǔn)不當(dāng)一級分類二級分類三級分類外部原因人為原因外力破壞極端天氣原因雷電冰雪暴雨地質(zhì)災(zāi)害原因地震土質(zhì)松動洪水泥石流自然環(huán)境原因污穢原因生物原因鳥害問題小動物21故障原因分析（變壓器）序號部件設(shè)備故障事件1套管套管炸裂2分關(guān)聯(lián)分析外絕緣絕緣電阻油中氣體外部氣溫負(fù)載故障概率電容量油位雷擊使用Apriori算法計算關(guān)聯(lián)系數(shù)，量化評估故障因素和故障率之間的關(guān)聯(lián)性。Apriori算法使用逐層搜索的迭代方法，

直到不能再找到頻繁項集為止。22關(guān)聯(lián)分析外絕緣絕緣電阻油中氣體外部氣溫負(fù)載故障概率電容量油位變壓器健康狀態(tài)評估附件引線繞組絕緣介質(zhì)分接開關(guān)鐵芯套管冷卻系統(tǒng)儲油柜故障概率預(yù)測23變壓器健康狀態(tài)評估附件引線繞組絕緣介質(zhì)分接開關(guān)鐵芯套管冷卻系議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景國內(nèi)外案例分享基于Scada系統(tǒng)的電力大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)探討議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介24案例一：Vestas風(fēng)機(jī)選址以毫秒級捕獲傳感器數(shù)據(jù)（如：主軸傳感器、齒輪箱傳感器和定子傳感器等），監(jiān)控單臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)運行狀態(tài)以秒級捕獲傳感器數(shù)據(jù)，監(jiān)控風(fēng)機(jī)位置、彼此協(xié)作情況，保證發(fā)電場以最優(yōu)狀態(tài)工作以分鐘級捕獲傳感器數(shù)據(jù)，監(jiān)控輸電狀態(tài)、效率案例一：Vestas風(fēng)機(jī)選址以毫秒級捕獲傳感器數(shù)據(jù)（如：主軸25案例一：Vestas風(fēng)機(jī)選址案例一：Vestas風(fēng)機(jī)選址26案例二：EnerNoc電力大數(shù)據(jù)中間商創(chuàng)新電力業(yè)務(wù)模式案例二：EnerNoc電力大數(shù)據(jù)中間商創(chuàng)新電力業(yè)務(wù)模式27案例二：EnerNoc電力大數(shù)據(jù)中間商創(chuàng)新電力業(yè)務(wù)模式案例二：EnerNoc電力大數(shù)據(jù)中間商創(chuàng)新電力業(yè)務(wù)模式28案例三：某網(wǎng)省公司用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)驗證案例三：某網(wǎng)省公司用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)驗證29

性能驗證采用xx省網(wǎng)公司用采業(yè)務(wù)真實數(shù)據(jù)，主要涉及29張數(shù)據(jù)表，共189.91億條記錄，選取了三個計算和四個查詢?nèi)蝿?wù)場景，對比大數(shù)據(jù)平臺和Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫處理性能情況。三個計算任務(wù)涉及表和記錄數(shù)：1)公變數(shù)據(jù)完整率之今日電量計算（2.47億）2）低壓數(shù)據(jù)完整率計算（116.1億）

3)低壓用戶電量計算（143.7億）上報公變數(shù)據(jù)主表333390公變用戶計量點228991停電統(tǒng)計表上報公變電量數(shù)據(jù)153193115公變終端測量點250975終端資產(chǎn)統(tǒng)計公變數(shù)據(jù)完整率明細(xì)公變?nèi)蝿?wù)表112821系統(tǒng)單位代碼1320數(shù)據(jù)完整率明細(xì)臨時表9071統(tǒng)計終端用戶表838885低壓任務(wù)表低壓測量點表統(tǒng)計低壓數(shù)據(jù)完整率4134600916低壓表記表低壓用戶表系統(tǒng)單位代碼1320上報低壓數(shù)據(jù)主表上報低壓電量數(shù)據(jù)表7374570544停電統(tǒng)計表終端資產(chǎn)上報低壓電量數(shù)據(jù)表7374570544上報低壓數(shù)據(jù)主表低壓測量點表低壓用戶表低壓表記表終端資產(chǎn)統(tǒng)計低壓日電量6906656585低壓測量點表低壓歷史數(shù)據(jù)異常615803低壓數(shù)據(jù)異常表854964性能驗證30

1)采集覆蓋情況明細(xì)

2）采集數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查3)批量抄表數(shù)據(jù)查詢4)臺區(qū)線損分析明細(xì)四個查詢?nèi)蝿?wù)涉及表和記錄數(shù)：1.57億條臺區(qū)線損統(tǒng)計P碼2645單位級別關(guān)系1351G_TG634564單位級別關(guān)系1351用戶280480低壓數(shù)據(jù)終端資產(chǎn)上報任務(wù)數(shù)據(jù)主表910439上報數(shù)據(jù)完整率明細(xì)P碼2645用戶數(shù)280357用戶明細(xì)表225288終端資產(chǎn)上報任務(wù)數(shù)據(jù)主表910106用戶明細(xì)表224140單位級別關(guān)系1351終端資產(chǎn)P碼2630用戶數(shù)269803單位代碼1320性能驗證31

低壓用戶電量計算：191min12minOracle平臺大數(shù)據(jù)平臺143.7億12min191min低壓用戶電量計算低壓用戶電量計算：191min132計算任務(wù)驗證對比大數(shù)據(jù)33計算任務(wù)驗證對比大數(shù)據(jù)33查詢?nèi)蝿?wù)驗證對比查詢?nèi)蝿?wù)驗證對比34議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景國內(nèi)外案例分享基于Scada系統(tǒng)的電力大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)探討議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介35Scada系統(tǒng)數(shù)據(jù)現(xiàn)狀2.數(shù)據(jù)格式TagData{intPlantType;//數(shù)據(jù)源類型，如火電、水電、太陽能、光伏、社會等

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longTime;//時間

boolType;//類型

WORDStatus;//狀態(tài)}數(shù)據(jù)量每個點每秒的數(shù)據(jù)約為20~30B，較高的測試條件為24萬個點，計算后為8.64億條/小時（約24GB/小時）入庫頻率Always，持續(xù)入庫數(shù)據(jù)量增長數(shù)據(jù)采集量恒定，采集周期也固定（3~5秒）1.3.數(shù)據(jù)抽取性能需求保證數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)寫入速度<3秒數(shù)據(jù)查詢速度越快越好Scada系統(tǒng)數(shù)據(jù)現(xiàn)狀2.數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)量每個點每秒的數(shù)據(jù)約為36大數(shù)據(jù)平臺總體架構(gòu)設(shè)想實時數(shù)據(jù)接口實時數(shù)據(jù)存儲大數(shù)據(jù)平臺總體架構(gòu)設(shè)想實時數(shù)據(jù)接口實時數(shù)據(jù)存儲37謝謝大家！謝謝大家！38電力大數(shù)據(jù)平臺方案探討電力大數(shù)據(jù)議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景國內(nèi)外案例分享基于Scada系統(tǒng)的電力大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)探討議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介40電力大數(shù)據(jù)平臺對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，指導(dǎo)電網(wǎng)的規(guī)劃/建設(shè)、運行、資產(chǎn)運維和客戶服務(wù)，提升電力企業(yè)的運營水平依據(jù)精確地監(jiān)測數(shù)據(jù)和計算，指導(dǎo)線路和設(shè)備的布點監(jiān)視并分析過負(fù)荷，決定是否需要對變壓器容量進(jìn)行檢查根據(jù)負(fù)荷平衡狀況，采取新的電網(wǎng)連接方式電壓和功率因數(shù)分析，調(diào)整電容器和電壓調(diào)節(jié)器的位置根據(jù)測量的故障電流，設(shè)置設(shè)備容量規(guī)劃/建設(shè)配網(wǎng)運行資產(chǎn)運維部署智能電表，實現(xiàn)對用戶側(cè)電量、電壓、電流、功率的完整數(shù)據(jù)采集借助雙向通信的電表，實現(xiàn)與用戶的互動通過電價策略調(diào)整，加強需求側(cè)管理，優(yōu)化負(fù)荷曲線，減少電力消耗通過系統(tǒng)集成，建立完成的停電管理系統(tǒng)開始試點家庭電力自動化管理方案客戶服務(wù)監(jiān)視并識別電壓和功率因數(shù)不合格的位置，安排合理的運行方式監(jiān)視并識別電壓問題區(qū)域，發(fā)現(xiàn)負(fù)荷不平衡，調(diào)整運行方式，保證電壓水平和負(fù)荷平衡自動故障診斷、分析、隔離和處理。故障距離計算。檢測負(fù)荷容量，決定是否過負(fù)荷的狀態(tài)，對閉環(huán)和并線是否有影響利用監(jiān)測數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確的計算線損，調(diào)整運行方式實現(xiàn)線損最小對變壓器和線路負(fù)荷峰谷值及持續(xù)時間進(jìn)行記錄，制定合理的維修和管理策略根據(jù)實時運行數(shù)據(jù)，分析變壓器和電纜的情況，改進(jìn)設(shè)備檢修計劃；減少檢修次數(shù)，以便于減少停電次數(shù)和停電時間，提高可靠性指標(biāo)識別接近額定容量并報警，減少負(fù)荷以增加設(shè)備的壽命對設(shè)備老化情況進(jìn)行分析，制定合理維修策略

LAN傳感器數(shù)字化保護(hù)裝置變電站自動化IED,線路監(jiān)測,智能傳感器,智能電網(wǎng)設(shè)備,線路監(jiān)測,氣象數(shù)據(jù),表計作傳感器智能傳感器平臺分布式線路傳感器保安監(jiān)控遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視智能化電網(wǎng)設(shè)備表計網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集和通信網(wǎng)關(guān)電力大數(shù)據(jù)平臺對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，指導(dǎo)電網(wǎng)的規(guī)劃/建設(shè)、41數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸信息集成分析優(yōu)化信息展現(xiàn)數(shù)據(jù)源整合程度Level4-高級優(yōu)化,建模,規(guī)劃,決策支持Level3-

數(shù)據(jù)分析,事件的實時或事后診斷處理,數(shù)據(jù)挖掘Level2–指標(biāo)計算,趨勢分析Level1–實時事件,閾值,通知;屏幕顯示,郵件,傳呼4個分析層次電力大數(shù)據(jù)平臺參考架構(gòu)實時數(shù)據(jù)高速總線數(shù)據(jù)集成總線數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸信息集成分析優(yōu)化信息展現(xiàn)數(shù)據(jù)源整合程度Lev42

SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，是一種實時采集和分析數(shù)據(jù)的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)采集、控制點數(shù)的多少，系統(tǒng)規(guī)模的大小不同，小到只有一臺計算機(jī)組成一個小型SCADA系統(tǒng)；大到由多臺服務(wù)器和若干臺工作站協(xié)同組成大型SCADA系統(tǒng)。工業(yè)上，SCADA系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程通訊、供水與污水處理、化工、電力、電力、冶金、油氣輸送等領(lǐng)域。Scada系統(tǒng)簡介Scada系統(tǒng)簡介43SCADA系統(tǒng)典型硬件配置圖SCADA系統(tǒng)典型硬件配置圖44議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景國內(nèi)外案例分享基于Scada系統(tǒng)的電力大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)探討議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介45

2008年初的罕見冰雪災(zāi)害發(fā)生后，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司均加大了對輸電線路覆冰、在線監(jiān)測的研究投入1998年開始，國內(nèi)高等院校及廠家陸續(xù)開展了對輸電線路在線監(jiān)測方面的產(chǎn)品的研發(fā)2002年~2004年國內(nèi)相繼研發(fā)成功了輸電線路圖像監(jiān)測系統(tǒng)及輸電線路覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，覆冰監(jiān)測裝置在國內(nèi)總體應(yīng)用量在1500余套左右，圖像監(jiān)測裝置在3000套以上目前在線監(jiān)測產(chǎn)品制造廠家達(dá)到10余家，監(jiān)測裝置總體產(chǎn)品應(yīng)用量達(dá)到1萬臺左右第一、線路在線監(jiān)測

46視頻在線監(jiān)測現(xiàn)狀目前線路的視頻在線監(jiān)測還是以在線監(jiān)視為主，使用人工進(jìn)行視頻或圖片的巡檢。

直升機(jī)巡線應(yīng)用也越來越多，巡線過程中拍攝的需要處理視頻數(shù)據(jù)數(shù)量巨大視頻在線監(jiān)測現(xiàn)狀目前線路的視頻在線監(jiān)測還是以在線監(jiān)視為主，使47自動異常識別的意義隨著視頻監(jiān)測系統(tǒng)投入的越來越多，人工監(jiān)視易造成肉眼疲勞，造成漏報。

監(jiān)控中心的視頻線路較多，人工監(jiān)視也無法一一監(jiān)看，易造成漏報采用視頻處理技術(shù)對監(jiān)控視頻和圖片進(jìn)行實時處理與分析，通過提取線路特征，自動識別異常情況并進(jìn)行報警，能極大減少工作量，提升輸電線路的安全可靠性。

48自動異常識別的意義隨著視頻監(jiān)測系統(tǒng)投入的越來越多，人工監(jiān)視易

線路視頻在線監(jiān)測常見的異常情況1）外物接近導(dǎo)線安全預(yù)警距離智能視頻檢測與報警2）線路飄掛物智能視頻檢測與報警3）導(dǎo)線弧垂點上下變化智能視頻檢測與報警；4）導(dǎo)線弧垂點舞動智能視頻檢測與報警；5）導(dǎo)線間距變化智能視頻檢測與報警1234549

線路視頻在線監(jiān)測常見的異常情況（續(xù)）6）導(dǎo)線覆冰智能視頻檢測與報警7）輸電線路保護(hù)區(qū)內(nèi)大型機(jī)械闖入并停留智能視頻檢測與報警：8）人員、車輛入侵輸電線路特定區(qū)域智能視頻檢測與報警；9)輸電線路保護(hù)區(qū)內(nèi)樹木生長超高的智能視頻檢測與報警：678950

511視頻讀入及預(yù)處理2圖像灰度化3圖像邊緣檢測4直線監(jiān)測5距離換算6異物檢測技術(shù)方案131視頻讀入及預(yù)處理2圖像灰度化3圖像邊緣檢測4直線監(jiān)測5第二、智能用電：通過分析、決策和評估，形成最優(yōu)績效目標(biāo)的智能用電分析52分析決策評估用戶特征及設(shè)備狀態(tài)綜合:負(fù)荷特性挖掘：利用人工智能和數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)分析個體及群體的典型負(fù)荷特性重過載監(jiān)測與分析：感知電力設(shè)備的負(fù)載狀況，有針對性地分析解決在運行中出現(xiàn)的重過載現(xiàn)象智能用電適應(yīng)性評價：綜合行為、經(jīng)濟(jì)、位置及其他因素，評估用戶對不同智能用電策略的適應(yīng)程度智能用電策略優(yōu)化與仿真:策略定義：針對用戶特點尋找適應(yīng)的策略，針對設(shè)備發(fā)現(xiàn)并解決問題方案優(yōu)化：針對給定的目標(biāo)和用戶適應(yīng)的策略，綜合考慮成本、供電可靠性和用戶滿意度等多重因素，形成最優(yōu)方案場景仿真：模擬不同場景，分析不同情況下的智能用電分析效果執(zhí)行效果評估:用戶表現(xiàn)考核：跟蹤用戶對智能用電指令的執(zhí)行情況，根據(jù)相應(yīng)的激勵和懲罰規(guī)則分析其獎懲結(jié)果設(shè)備運行工況評估：根據(jù)重過載監(jiān)測與分析，給出解決方案后查看設(shè)備運行工況策略庫反饋調(diào)整：根據(jù)用戶實際的執(zhí)行情況，調(diào)整適應(yīng)于用戶的策略庫定義規(guī)則123第二、智能用電：通過分析、決策和評估，形成最優(yōu)績效目標(biāo)的智能設(shè)計新型的用戶用電特性分析模型，為新型智能用電解決方案奠定基礎(chǔ)用電特性識別是新型智能用電解決方案的基礎(chǔ)。既要識別個體用電特性的技術(shù)，同時也需要從個體特性中提取出群體共性的方法。個體識別技術(shù)中需要重點考慮數(shù)據(jù)降噪等避免偽特性的方法，而群體共性提取技術(shù)則需要考慮如何識別個體特性相似性的模型。用電信息采集系統(tǒng)用戶的用電信息整年的日負(fù)荷特性曲線用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行聚類分析一個聚類代表一種用電模式用戶用電行為分析基于數(shù)據(jù)挖掘和人工智能技術(shù)的用戶用電行為分析主要有兩方面的內(nèi)容：時間對單個用戶的用電模式進(jìn)行識別。用戶的用電模式往往不止一種，存在多樣性。通過對用戶的用電規(guī)律和用電特性進(jìn)行深入分析，識別出用戶的所有用電模式。對不同用戶的用電模式進(jìn)行聚類分析。得到用戶用電模式的群體性，有助于針對同一群體用戶開展進(jìn)一步研究，識別出對應(yīng)的用電模式。各類應(yīng)用設(shè)計新型的用戶用電特性分析模型，為新型智能用電解決方案奠定基53制定錯峰方案NO用戶ID用戶類型用電模式用電指導(dǎo)錯峰量1富康線3號亮化工程，限減少部分亮化3.2MW2南環(huán)線7號娛樂場所營業(yè)推后半小時1.2MW3尹通線12號照明工程，限減少部分照明2.8MW4……28MW工業(yè)用戶商業(yè)用戶NO用戶ID用戶類型用電模式用電指導(dǎo)錯峰量1北交線5號高耗能，限生產(chǎn)提前1小時2.6MW2富康線28號高排放，限生產(chǎn)推后1小時2.4MW3水泉線16號高排放，限關(guān)閉2臺機(jī)組1.7MW4……62MW54制定錯峰方案NO用戶ID用戶類型用電模式用電指導(dǎo)錯峰量1富康調(diào)度室營銷部工用1工用2商用1工用3商用3工用5商用4錯峰指令反饋信息錯峰指令錯峰指令反饋信息反饋信息營銷部門把安排好的各用戶的錯峰量和錯峰時間發(fā)送給用戶，用戶接到錯峰指令后確認(rèn)分配的錯峰指標(biāo)，開始實施錯峰用電錯峰方案實施之后，用戶的用電方式發(fā)生改變，系統(tǒng)的實際負(fù)荷曲線也隨之發(fā)生改變。從圖中可以看出，錯峰之后，電力缺口移除，且系統(tǒng)實際的用電負(fù)荷曲線與預(yù)測的負(fù)荷曲線圖相比得到了優(yōu)化錯峰方案執(zhí)行55調(diào)度室營銷部工用1工用2商用1工用3商用3工用5商用4錯峰指設(shè)計新型智能用電優(yōu)化模型，綜合考慮用戶特點、網(wǎng)絡(luò)情況和經(jīng)濟(jì)因素等，形成最優(yōu)績效目標(biāo)的輪休和錯峰計劃56輸入用戶數(shù)據(jù):個體特性群體特性……系統(tǒng)數(shù)據(jù):負(fù)荷缺口線路負(fù)載網(wǎng)絡(luò)約束……其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù):政策規(guī)定其他用戶設(shè)置參數(shù)……輸出優(yōu)化約束條件Min經(jīng)濟(jì)性影響可靠性影響用戶滿意度影響CostTICostTIICostTIII++用戶調(diào)整能力約束系統(tǒng)運行約束政策和規(guī)則約束智能用電備選方案方案效果與影響設(shè)計新型智能用電優(yōu)化模型，綜合考慮用戶特點、網(wǎng)絡(luò)情況和經(jīng)濟(jì)因狀態(tài)檢修是指根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來安排檢修計劃，實施設(shè)備檢修。

第三、故障預(yù)測：是狀態(tài)檢修的核心問題狀態(tài)檢修是指根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，57研究思路故障關(guān)聯(lián)關(guān)系分析故障概率分析結(jié)果故障原因分析結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)圖片視頻流運行數(shù)據(jù)氣象信息缺陷報告病史信息試驗數(shù)據(jù)投運信息58研究思路故障關(guān)聯(lián)關(guān)系分析故障概率分析結(jié)果故障原因分析結(jié)構(gòu)化數(shù)故障原因分析（變壓器）序號部件設(shè)備故障事件1套管套管炸裂2分接開關(guān)觸頭燒損、桶體爆炸3儲油柜變壓器進(jìn)水、油面異常升高、呼吸系統(tǒng)有異常4繞組絕緣擊穿5鐵芯鐵芯過熱6絕緣介質(zhì)絕緣擊穿7冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)失效、冷卻器故障8引線引線斷股、引線相間短路、引線對地短路9附件絕緣油裂化、變壓器跑油一級分類二級分類三級分類內(nèi)部原因運行原因操作錯誤應(yīng)急處理不當(dāng)運行標(biāo)準(zhǔn)不當(dāng)設(shè)備過載檢修原因檢修操作不當(dāng)監(jiān)督不當(dāng)圖紙錯誤判斷失誤試驗不合標(biāo)準(zhǔn)檢修標(biāo)準(zhǔn)不當(dāng)一級分類二級分類三級分類外部原因人為原因外力破壞極端天氣原因雷電冰雪暴雨地質(zhì)災(zāi)害原因地震土質(zhì)松動洪水泥石流自然環(huán)境原因污穢原因生物原因鳥害問題小動物59故障原因分析（變壓器）序號部件設(shè)備故障事件1套管套管炸裂2分關(guān)聯(lián)分析外絕緣絕緣電阻油中氣體外部氣溫負(fù)載故障概率電容量油位雷擊使用Apriori算法計算關(guān)聯(lián)系數(shù)，量化評估故障因素和故障率之間的關(guān)聯(lián)性。Apriori算法使用逐層搜索的迭代方法，

直到不能再找到頻繁項集為止。60關(guān)聯(lián)分析外絕緣絕緣電阻油中氣體外部氣溫負(fù)載故障概率電容量油位變壓器健康狀態(tài)評估附件引線繞組絕緣介質(zhì)分接開關(guān)鐵芯套管冷卻系統(tǒng)儲油柜故障概率預(yù)測61變壓器健康狀態(tài)評估附件引線繞組絕緣介質(zhì)分接開關(guān)鐵芯套管冷卻系議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景國內(nèi)外案例分享基于Scada系統(tǒng)的電力大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)探討議程電力大數(shù)據(jù)背景簡介62案例一：Vestas風(fēng)機(jī)選址以毫秒級捕獲傳感器數(shù)據(jù)（如：主軸傳感器、齒輪箱傳感器和定子傳感器等），監(jiān)控單臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)運行狀態(tài)以秒級捕獲傳感器數(shù)據(jù)，監(jiān)控風(fēng)機(jī)位置、彼此協(xié)作情況，保證發(fā)電場以最優(yōu)狀態(tài)工作以分鐘級捕獲傳感器數(shù)據(jù)，監(jiān)控輸電狀態(tài)、效率案例一：Vestas風(fēng)機(jī)選址以毫秒級捕獲傳感器數(shù)據(jù)（如：主軸63案例一：Vestas風(fēng)機(jī)選址案例一：Vestas風(fēng)機(jī)選址64案例二：EnerNoc電力大數(shù)據(jù)中間商創(chuàng)新電力業(yè)務(wù)模式案例二：EnerNoc電力大數(shù)據(jù)中間商創(chuàng)新電力業(yè)務(wù)模式65案例二：EnerNoc電力大數(shù)據(jù)中間商創(chuàng)新電力業(yè)務(wù)模式案例二：EnerNoc電力大數(shù)據(jù)中間商創(chuàng)新電力業(yè)務(wù)模式66案例三：某網(wǎng)省公司用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)驗證案例三：某網(wǎng)省公司用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)驗證67

性能驗證采用xx省網(wǎng)公司用采業(yè)務(wù)真實數(shù)據(jù)，主要涉及29張數(shù)據(jù)表，共189.91億條記錄，選取了三個計算和四個查詢?nèi)蝿?wù)場景，對比大數(shù)據(jù)平臺和Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫處理性能情況。三個計算任務(wù)涉及表和記錄數(shù)：1)公變數(shù)據(jù)完整率之今日電量計算（2.47億）2）低壓數(shù)據(jù)完整率計算（116.1億）

3)低壓用戶電量計算（143.7億）上報公變數(shù)據(jù)主表333390公變用戶計量點228991停電統(tǒng)計表上報公變電量數(shù)據(jù)15