[发明专利]一种大电网全景安全防御方法和系统

说明书

本发明提供了一种大电网全景安全防御方法和系统，该系统包括物理层、传输层、计算层和展示层；且该防御系统将采集的周期性电网数据进行融合与传输，并对传输数据进行分析和存储，以对电网数据进行数据挖掘；根据对电网数据的数据挖掘，用大数据技术计算处理后的电网数据，并展示数据计算结果。本发明提供的技术方案有效提升了电力时空大数据智能挖掘深度和利用广度，为实现全球能源互联网主动防御提供了坚实的技术支撑。

技术领域

本发明属于大电网在线安全监控与预警领域，具体讲涉及一种大电网全景安全防御的方法和系统。

背景技术

能源的不平衡分布、经济的不协调发展以及环境问题的凸显，能源未来的发展模式将展现可再生新能源技术和信息互联网技术深度融合的能源互联网，实现能源的高效、安全、经济和灵活发展，同时，能源互联网将会对电工学科的发展、理论研究及工程应用带来巨大的机遇和挑战。在可再生能源高渗透率及能源互联网快速发展趋势下，电网也将呈现更加复杂的随机、多源大数据及多尺度动态的特性，无疑给大电网的实时监控提出了更高的要求。

一些地区发生的大面积停电事故，暴露了现有的以“建模仿真+预想故障”为核心的在线安全防御系统在运行机制、时效性等方面存在的诸多问题，主要体现在：仿真系统近似实际物理系统、样本空间有限、实测数据利用率低、针对问题单一、态势感知和预警能力薄弱、在时效性方面无法满足大电网在线安全防控要求。

从整体看，对大电网广域测量信息的挖掘深度和应用广度远未达到基于监控平台和广域测量数据的大电网“实时精确分析、广域协调控制和动态自治”智能化防御目标，因此对大电网实时运行态势评估与智能控制提出了更加迫切的要求。

就电网安全防御系统的设计对电网安全稳定运行的意义，及电网安全稳定运行技术需要而言，需要提供一种电网安全防御系统，来提高对电网运行形势的评估和监控。

发明内容

为满足现有电网安全稳定运行监控和评估的需求，本发明提供了一种基于大数据技术的大电网全景安全防御系统实施方案。

一个方面，本发明提供了一种大电网全景安全防御的方法，其改进之处在于，该方法包括：

将预先采集的电网数据处理为统一的信息格式，传输所述处理后的电网数据并根据数据结构形式存储到相应的数据库；

对所述电网数据进行计算，提取影响电网稳定的因素，建立电网时空关联约束模型；

对所述电网数据进行挖掘，利用电网数据的时空动力学特性及关联特性评估电网运行态势，并在出现风险预警后提供防控策略；

构建电网时空数据事件行为的知识库，挖掘电网异常事件并预警；

对上述数据计算结果进行可视化展示。

进一步的，所述电网数据包括：电网仿真数据、实时稳态潮流数据、动态轨迹数据和电网外界环境数据。

进一步的，所述方法进一步包括：

对所述实时稳态潮流数据和动态轨迹数据进行流式处理，分析捕捉电网异常行为，结合历史数据建立电网动态评估模型。

进一步的，所述将预先采集的电网数据处理为统一的信息格式，传输所述处理后的电网数据，包括：

将周期性采集的电网数据通过数据清洗、集成、变换和归约转换成统一的信息格式；

利用开源数据转移工具Sqoop从关系型数据库中根据数据结构形式抽取电网数据，并用开源ETL工具Kettle软件将抽取的电网数据传递给分布式系统基础架构Hadoop；

将电网数据上传给分布式发布订阅消息系统Kafka集群。

进一步的，所述电网动态评估模型K如下式所示：