基于Hadoop的智能电网监控系统的设计与实现-论文.pdf

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1、科技创新2014年第17期l科技创新与应用基于Hadoop的智能电网监控系统的设计与实现-杜旭·刘森颜璨仪(1、中国南方电网，广东广州5106232、广东电网公司电力科学研究院智能电网所，广东广州510080)摘要：针对智能电网监控系统中海量监控数据存取、处理困难的问题，通过综合利用地理信息技术、网络通信技术和分布式数据库技术等，提出一种基于Hadoop云计算框架的智能电网监控系统，并介绍了系统的工作流程。最后结合浙江省杭州市某地区的虚拟电网中某电厂的运行进行了实例介绍和分析。实例表明，相比传统数据库模式和已有方法，系统对信息处理具有更高的效

2、率和可靠性。关键词：智能电网；空间信息；云计算；通信网络；MapReduce引言杆塔、电缆线路等。带有空间属性特征的其他数据即电网环境信息，电力系统实时数据是电力系统设备测量和采集的重要数据，这包括气象信息、灾害信息、地质监测(地震)、自然灾害(台风、冰灾些数据是分析电力系统稳定性，预测电网负荷和电力设备故障、老等)、危险源等信息。这些都会对电网产生影响，是监控系统需要重化等方面的重要依据，是电网运行必须监测的数据_lJ。电网中密布着点关注的。智能电网监控系统属于一个复杂性的适应系统，需要地的众多电力设备和监测仪器，组成了需要电力信息系统不停

3、接收理信息技术、网络通信技术以及数据库技术等的全面支持。和处理的实时状态数据。这些状态数据的数据量巨大，对于监控系地理信息系统的技术优势在于它的混合数据结构和有效的数统提出了较高的可靠性和实时性要求。而传统系统在面对海量状态据集成、独特的地理空问分析能力、快速的空间定位搜索，以及地理数据时，表现出存储能力和处理能力严重不足的问题，在很大程度过程的演化模拟和空间决策支持功能等，通过将电网设备与其地理上制约了电网监控系统的工作效率。因此，存储信息数据与处理这位置属性相结合，可以更加快速得确定出线问题或者事故的地点和些数据已成为制约智能电网监控的关

4、键所在。Hadoop是一种专为电网设备设施，提高了应急反应的效率。大数据集对象分析处理提出的分解／聚合云计算框架[31。通过分布式智能电网对电网自动化和运营水平提出了更高要求，实现智能文件系统HDFS和并行编程模型Map／Reduce两大核心的协调管电网，必须将信息技术神经网络贯穿全网，通过传感器网络、智能终理，系统可以对海量数据进行有效分割与合理调度，从而实现针对端、智能控制中心和信息网络实现全网可观可控，变革传统电网控大数据的高效的并行处理。当前，我国正在加快智能电网建设，采用制和运营模式，以兼容新能源和灵活应对用户多样需求日。云计算技术

5、进行状态监测数据的可靠存储和并行处理，对于未来智监控系统对电力参数进行显示和监测的同时，为了今后对数据能电网的建立必然起到巨大的推动作用。基于此，本文在研究地理进行统计、分析和处理，并实现数据曲线动态显示，还要求对系统提信息系统与智能电网有机结合的基础上，通过研发基于Hadoop的供数据库存储功能。由于电力信息存在数据种类繁多、数据量大、格智能电网监控系统，实现对大数据集电网监控信息的高效并行存储式不统一且一次写入、多次读取等特点，电力监测设备需要不断地与处理，解决我国对电网运行实时监控难、慢的问题，完善对电网运将实时监测数据等写入数据库。为

6、满足可靠性和实时性的要求，不行情况的监控，以提高电网整体应急保障能力，增强我国智能电网采用传统的关系数据库，而采用基于列存储的分布式数据管理模的信息化建设中的运行管理能力。式，来支持大数据集的高效管理_l_。分布式数据库虽然将数据记录分1理论概述散在各物理节点上，但逻辑上仍属于同一个系统。通过数据分布的电网监测是指电网在一定的运行状态下，通过特征信号的检方法共享这些数据，一个全局数据库用于负责整个系统的管理，部测、变换、分析处理以及显示记录，并输出诊断所采集的信息，提供分数据库则由每个节点的局部数据库承担。这样，数据的分散采用设备故障诊断的依

7、据的过程。通过将先进的自动控制、通讯技术、计使局部应用达到最大，对各计算节点之间的相互干扰也降到最低。算机技术、信息技术等相结合，对系统内某物理区域监控的电力运任务在各节点之间分担，从而避免了负荷瓶颈，提高了工作效率。行设备设施进行遥测、遥信、遥控、遥调操作，对二次设备和辅助设2系统设计备实现远程控制，实现对全部一次设备的监视、测量、控制、记录和2．1系统框架流程报警，实现电网的优化运行、优化控制与优化管理，从而提高电网运基于Hadoop的智能电网监控地理信息系统分为三个层次，分行状况、安全水平以及事故灾害预测预报的水平。别为现场监控层、网络

8、通信层、管理应用层。1．1监控对象现场监控层又称为感知层，由各种传感器以及传感器网管构涉及电网监测的对象和内容很多，表1描述了监控框架中涉及成，包括温度传感器、湿度