基于云计算电力自动化监控系统设计与实现

基于云计算电力自动化监控系统设计与实现

陈贵水

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摘要：伴随着经济技术和市场经济的不断发展，我国的能源消耗每年都在增加，需求也在增加，特别是电力需求很高，因此我国电力需求不断增长，高能耗对我国电力企业来说是一个严重的问题。如何提高能源效率和有效利用资源是电力企业发展的首要目标，最大的电力生产问题是安全。目前国内许多电力公司都采用集成的电力自动化设备监控和管理系统，以降低电力事故的风险，确保电力安全。

关键词：云计算；电力自动化；监控系统

引言

近年来，随着经济的快速增长和社会的进步，能源和环境问题日益严重，社会和经济发展面临着巨大的问题，智能电网的进步和对许多分布式新能源机组的访问大大改变了网络运行特性，使云计算应用于电力系统能够高效地处理大型电力数据，并有效地将资源和存储集成到电力系统中。电力自动化监控系统的核心是基于计算机控制实现过程控制的自动化系统，能够对智能电网的运行状态进行全过程的实时监控，并实现相关的多元化辅助性功能，即数据采集、故障诊断、电力调度、运行趋势分析等，通过自动化监控系统能够顺利推进电力数据的共享。

1电力自动化监控系统概述

电源自动监控系统结合了计算机、通信技术、跟踪技术和传感器技术，可实现对集成系统的实时监控。一旦中断，短路等，自动电源监控系统可快速将此信息传递给电力调度中心和电力调度中心的员工，以确保不会进一步停电，因此，自动电源监控系统以实时监控电力设备的计算机信息技术为基础，从而改进计算机网络、通信技术和信息管理系统、所有网络制造过程的自动控制系统的网络规划。 一个信息平台上的电力调度中心和自动化软件平台可全面控制整个电力系统的电力、配电、交通和控制。

2云计算概念

云计算是分布式数据计算技术的主流,具有安全性、可靠性、可扩展性、数据处理能力、数据处理设备使用效率高等优点,能够有机地结合不同的分布式计算资源,借助虚拟技术实现数据计算资源的高效集成。同时,利用分布式存储和互联网通信的云计算技术与使用集中数据存储和内部网络通信的传统分布式计算技术有很大不同。基于云计算的这些显着特性,传统的网络编程算法无法通过云计算平台实现。因此,必须依靠云计算技术的特点来设计和优化网络规划算法。首先,云计算可以估计计算资源的数据处理性能,不同计算资源的数据处理性能存在较大差异,在设计和优化新算法时,数据和问题尽可能小,以保证数据计算资源的有效利用。其次,由于云计算利用互联网进行通信,新算法需要最大限度地减少计算资源之间的通信,以减少通信延迟对算法运行的影响。第三,云计算采用分布式数据存储,新算法应遵循“近距离处理”原则,最大限度地减少节点之间的数据交换,保证数据处理效率。

3电力自动化监控系统的设计

3.1电力自动化监控系统程序设计

编程是电力自动监控系统运行的关键，它必须具有读取传感器收集的数据并将收集的信息传输到监控模块的功能，该模块读取或调整空调、吸尘器和其他设备的温度值、湿度值和报警参数，以确保机房在设计时考虑到系统的使用要求，从而在更为合适的环境中删除或添加转换和模拟缓冲器。

3.2实时状态监控

电力自动化监控系统需要采用浏览器／服务器的方式进行信息发布，并在用户终端进行显示，现场实时采集到的数据经过后台的应用程序运算、处理之后，直接在用户终端上显示，对相关设备的运行参数以及运行状态进行实时显示与监控，同时还可以以曲线、参数表等形式进行多元化显示，反映出该项参数的历史变化趋势，由此便能够实现人力资源成本的节约。

3.3数据处理

全面的电力自动化设备监控管理拥有强大的编写灵活性，它采用了公认的计算技术，可从多方面进行定义，包括环境数据、实时数据、自动电源等。，当数据超出设置值时，会根据设备的实际使用情况发出信号，然后通过高级通信网络快速传输到自动通信设备综合监控和分析控制系统，从而向管理员发出故障警报，并在服务器处理完毕后将数据存储在数据库中，以便在发生其他错误时快速处理。

3.4智能电力调度与负荷预测

负荷预测是基于先前记录的负荷数据，对当前时间之后的某个时间点或某个时间段的负荷情况进行预测。有很多因素都会对负荷预测产生影响，诸如系统的运行特性、线路的拓扑结构、负荷的变化分布情况等，负荷预测需要满足一定程度的精度要求，负荷预测的精准度越高，对电能的合理调度产生的影响就越小，负荷预测是电力系统能量管理的重要组成部分，对电网运行的经济性产生很大影响。随着智能电网的逐步构建，电力系统市场化运营的逐步推进，负荷预测的精准程度不仅会对电能的合理调度产生影响，还会对整个电网的运行稳定性乃至电网的安全运行产生影响，所以对不同类型负荷的运行特性、变化规律进行有效辨识是进行电力系统能量调度的前提条件，而对记录的历史负荷数据中的个别坏数据进行辨识和修正是保证负荷预测精准性的基础。在进行负荷预测的时候，历史负荷数据是进行负荷预测的基本依据，并且要搭建合理高效的负荷预测数学模型，在大量历史负荷数据的基础上进行大量的研究与试验，同时对负荷预测数学模型和新算法进行不断的优化升级，这样才能够保证负荷预测数学模型更精确地反映出负荷的实际变化规律。自动电源监控会根据特定规则实时更新，同时，相邻时间轴线上的切面数据之间的差异有效地反映了在此期间内电网状态的变化，这意味着由于电力系统网络拓扑结构的重组而导致的输入功率和电流分布发生变化，包含了错误测量信息，因此对电力系统状态估计精度的要求更高。 当电力系统拓扑错误和其他数据被正确识别时，实际上，据估计维护的专家的状态基本上满足估计状态的要求，该状态基本上反映了电力系统的当前运行状态，称为基本状态，并与当前时间剖切面数据进行了比较，以确定过渡分布状态。

3.5联合处理

借助现代通信技术和计算机技术，全面的设备监控系统可以共享收集到的数据和有关自动化电气设备的信息，这一点非常重要，因为大多数电气公司都是跨区域发展的，而电气公司则是通过集成的监控和管理的自动设备系统在不同区域之间实现统一的数据共享，从而提高电气企业在整个区域内的扩展性能。

结束语

本文专门针对电力自动化监控系统进行设计，首先提出了云计算的概念，从云计算的角度出发，设计了电力自动化监控系统的基本架构，然后对系统功能进行分解，详细研究了每一部分的功能。最后对电力监控自动化系统的应用效果进行了分析。应用结果表明，本文所设计的基于云计算电力监控自动化系统的可靠性和实用性较高，具备进行大规模推广应用的价值。

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