引言
随着我国新能源的快速发展和以特高压电网为主的大型电网的建立,电网的运行特点发生了显著变化。客观地说,有必要改变当前的调度流程模式,提高调度业务的创新能力,特别是提高输电事故处理的智能化水平,提高事故处理的输电效率,确保大电网的安全稳定运行。
1.基于大数据平台的电网故障信息架构
(1)故障后的处理程序分为四个模块。一是实时故障诊断和跟踪模块,是诊断软件的主要组成部分,负责分析报警数据,找出故障组件或保护和断路器故障的原因。由于该单元的优先级最高,本文定义了一个spark组件处理该单元。spark组件的特点是实时接收数据,并根据周期将数据分成多批进行处理,处理周期短,通常以毫秒为单位。SparkStream计算软件能最大限度地适应故障诊断软件的实时处理特性,充分发挥故障诊断软件的实时处理特性Spark计算性能[1]。二是错误信息查询模块。目前,电网分级传输机制规定,事件级报警信息只能上传到主传输站,许多对诊断错误有用的预警信息只存储在变电站后台。因此,可以使用sparksql查询网站上的数据,以提供错误跟踪的支持。Sparksql包含传统SQL基于交互查询功能,采用交互查询功能spark由于内存处理方法,它可以对分布式数据集进行非常高性能的结构化查询,因此spark平台集成度高,sparksql查询结果可直接提交到故障诊断模块spark,跟踪处理。第三,数据模型和拓扑模块可以实现发射主站和变电站之间的数据交换和网络拓扑计算,实现图形的快速采集和分析,形成整个网络拓扑,然后通过无源子网检测拓扑计算缩小故障诊断范围。第四,离线日志文件分析模块设计为批处理系统。作为故障后分析的一部分,本单元的处理对象是几十兆的日志文件。可选择离线计算Hadoop分布式计算组件MapReduce。MapReduce其特点是处理大数据块,其现代数据复制策略也使其具有高度的容错性,适用于日志文件的分析和存储。
(2)基于大数据平台的故障跟踪过程设计。在实时处理系统中,保护启动事故等级信息.由保护程序和断路器跳闸信息组成,对应站警窗口的紧急信息。变电站将实时上报事件级别信息,并从调度方获得最高级别的响应。目前的网络故障诊断算法也是基于事件级别的信息,因此实时处理系统的优先级最高,响应速度最快。如果故障诊断算法确定断路器和保护工作正常,将诊断摘要复制到变送器或传输到智能电网自愈程序;如果故障诊断算法有保护.断路器拒绝工作或故障,近期实时处理,系统将在线。在准实时处理系统中,一般级别信息由视频链路诊断.注册提示.样本值(SV)相关分离等信息组成,对应站台报警窗口的严重信息;异常保护装置的报警级别信息包括报警和保护电压互感器(TV)采样.线路测量和光纤采样异常控制.与站台报警窗口一般信息报警窗口一般信息一致的信息[2]。
2.探索应用于智能电网系统中的几种智能报警技术
近年来,国内外科学家和专家对智能报警技术进行了深入研究和初步实践,取得了显著成效。从目前的研究成果来看,主要集中在两个方面:一是利用专家系统.遗传算法.模糊组等人工智能分析算法分析变送器报警信息,实现设备故障在线诊断。二是结合监控业务的特点,对报警信息进行分类.研究了推理分析和综合呈现。从实际效果来看,上述研究成果对提高输电自动化系统报警信息处理的智能化水平起着重要作用,但距离大型电网的运行支撑还有一定的距离。随着特高压交直流互联网建设的推进,区域电网的运行特点发生了显著变化,单台设备故障导致大面积设备停运的风险不断增加,各机构之间缺乏信息共享是事件扩大的重要因素。因此,需要研究大规模分布式智能报警技术,实现单点报警和网络干扰多点响应,提高各级网络故障的协同传输能力。