一种基于云计算大数据的电网信息管理系统的制作方法

本发明涉及信息管理，具体为一种基于云计算大数据的电网信息管理系统。

背景技术：

1、智能电网最近在许多国家的电子电网改造计划中被采用，取代了传统的电力系统，与传统电网相比，智能电网在效率、可靠性、经济性和电力服务方面都有显著的改善。虽然智能电网给电网带来了一些好处，但它们的部署通常仅限于小区域(例如:在一个城市或一个小的省份里)，智能电网大规模部署(例如:在全国范围内)面临着许多的技术难点，其中非常重要的一点是信息收集、信息存储和信息处理。由于有大量的前端智能设备，现有条件下，管理从这些设备接收到的大量信息是一件很困难的事情，这些数据包括选择、部署、监控和分析智能电网的数据。更重要的是，在智能电网中通常需要实时处理这些信息。任何延误都可能造成严重后果。

2、公开号为cn107864040a的中国发明专利公开了一种基于安全云计算的智能电网大数据信息管理系统，允许所有涉及的实体，即顶部云计算中心、区域云计算中心和终端用户都可以被用作加密密钥或签名验证密钥。底层的实体可以使用这些标识来加密数据，以便与更高级别的实体进行安全通信。本加密方案通过使用身份而不是依赖于传统pki(公共密钥基础设施)的数字证书，可以节省大量的用于计算和通信的资源，并且具有可伸缩性。

3、但是现有技术存在不便实现提高电力系统的运行效率、可靠性和可维护性，及时发现问题并采取措施，从而减少电力中断和故障，提供更可靠的电力供应，同时还能优化资源分配，降低运营成本的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于云计算大数据的电网信息管理系统，解决了现有技术存在不便实现提高电力系统的运行效率、可靠性和可维护性，及时发现问题并采取措施，从而减少电力中断和故障，提供更可靠的电力供应，同时还能优化资源分配，降低运营成本的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于云计算大数据的电网信息管理系统，包括电网设备运行数据获取模块、发电机组运行状态监测模块、变电设备运行状态监测模块、节点负荷监测模块、电网稳定性评估模块以及存储模块，其中：所述电网设备运行数据获取模块用于获取电网运行信息；所述发电机组运行状态监测模块用于基于电网设备运行数据获取模块获取的电网运行信息评估发电机组的运行状态，获取发电机组运行时外因影响系数；所述变电设备运行状态监测模块用于基于电网设备运行数据获取模块获取的电网运行信息评估变电设备的运行状态，获取变电设备运行稳定系数；所述节点负荷监测模块用于基于电网设备运行数据获取模块获取的电网运行信息以及电网供电能力评估电网自给能力，获取电网供电自给系数；所述电网稳定性评估模块用于基于发电机组运行时外因影响系数、变电设备运行稳定系数和电网供电自给系数评估电网稳定系数；所述存储模块用于存储电网设备运行数据获取模块获取的电网运行信息、发电机组运行状态监测模块获取的发电机组运行稳定系数、变电设备运行状态监测模块获取的变电设备运行稳定系数、节点负荷监测模块获取的电网供电自给系数、电网稳定性评估模块获取的电网稳定系数以及计算参数。

3、进一步地，所述电网运行信息包括发电机组运行温度数据，发电机组运行振动数据、变电设备电压数据、变电设备电流数据、节点负荷数据以及电网发电量。

4、进一步地，所述计算参数包括发电机温度权重系数、发电机振动的权重系数、温度计算调制因子、振动计算调制因子、电压计算调制系数、电压谐波计算调制系数、电流计算调制系数、电流谐波计算调制系数、自给计算调制参数、单节点负荷计算参数、电网负荷计算参数、发电机组运行时外因影响系数和变电设备运行稳定系数的权重因子。

5、进一步地，获取发电机组运行时外因影响系数的过程如下：读取电网设备运行数据获取模块周期性获取的发电机组运行温度数据，发电机组运行振动数据；对发电机组运行温度数据和发电机组运行振动数据进行预处理，删除极大值和极小值；分别对发电机组运行温度数据和发电机组运行振动数据进行均一化处理；读取发电机温度权重系数、发电机振动的权重系数、温度计算调制因子和振动计算调制因子并计算发电机组运行时外因影响系数。

6、进一步地，所述发电机组运行时外因影响系数λf的计算公式如下：其中i＝1,2,3...,n为发电机组运行温度数据中发电机温度数据的个数，ti为第i个发电机温度，i＝1,2,3...,m为发电机组运行振动数据中发电机振动数据的个数，zi为第i个发电机振动数据，δ1和δ2分别为发电机温度权重系数和发电机振动的权重系数，α1和α2分别为温度计算调制因子和振动计算调制因子。

7、进一步地，所述获取变电设备运行稳定系数的过程如下：读取变电设备电压数据和变电设备电流数据，分别计算电压均方根值和电流均方根值；对变电设备电压数据和变电设备电流数据进行频谱分析，分别获取变电设备电压谐波数据和变电设备电流谐波数据；基于变电设备电压谐波数据和变电设备电流谐波数据分别计算电压总谐波畸变和电流总谐波畸变；读取电压计算调制系数、电压谐波计算调制系数、电流计算调制系数和电流谐波计算调制系数并基于电压均方根值、电流均方根值、电压总谐波畸变和电流总谐波畸变计算变电设备运行稳定系数。

8、进一步地，所述变电设备运行稳定系数λb的计算公式为：

9、

10、其中i＝1,2,3...,q为变电设备电压数据中电压数据的个数，vi为第i个电压数据，i＝2,3,4,...,p为变电设备电压谐波数据中二次谐波以上的电压谐波的个数，fiv为第i个电压谐波数据，i＝1,2,3...,w为变电设备电流数据中电流数据的个数，ii为第i个电流数据，i＝2,3,4,...,r为变电设备电流谐波数据中二次谐波以上的电流谐波的个数，fii为第i个电流谐波数据，χv为电压计算调制系数、为电压谐波计算调制系数、χi电流计算调制系数和电流谐波计算调制系数，为电压基准谐波，为电流基准谐波。

11、进一步地，所述获取电网供电自给系数的过程如下：读取每个电网节点的节点负荷数据；基于每个电网节点的节点负荷数据计算电网整体负荷fhzt；获取电网发电量，计算电网供电自给系数λzj，计算公式为：其中fddw为电网发电量，ξ为自给计算调制参数。

12、进一步地，所述电网整体负荷fhzt的计算公式为：其中fhij为第i个电网节点的第j个节点负荷数据，υ为单节点负荷计算参数，γ为电网负荷计算参数。

13、进一步地，所述评估电网稳定系数的步骤如下：读取发电机组运行时外因影响系数和变电设备运行稳定系数的权重因子；计算电网稳定系数γw，计算公式如下：其中θ1和θ2分别为发电机组运行时外因影响系数和变电设备运行稳定系数的权重因子。

14、本发明具有以下有益效果：

15、(1)、该基于云计算大数据的电网信息管理系统，通过电网设备运行数据获取模块实时获取电网运行数据，包括各种设备的状态、性能指标、运行参数等，这些数据可能来自传感器、监测设备、遥测等多种来源，使用发电机组运行状态监测模块和变电设备运行状态监测模块，对电网中的发电机组和变电设备进行监测和评估，通过节点负荷监测模块，系统监测电网节点的负荷情况，以了解电网的供电能力和负荷需求，电网稳定性评估模块综合考虑了发电机组运行状态、变电设备状态和电网供电能力等因素，评估电网的稳定性系数，将采集的数据存储在存储模块中，以备后续分析和查询。

16、(2)、该基于云计算大数据的电网信息管理系统，综合考虑了电网的多个关键因素，包括发电机组运行状态、变电设备运行状态、电网节点负荷以及电网自给能力等，有助于系统管理员更全面地评估电网的稳定性，无论是正常运行还是在异常情况下。通过考虑这些因素，系统能够提供更准确和全面的数据分析，帮助管理人员更好地了解电网的状态。

17、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。