(云南电网有限责任公司瑞丽供电局云南瑞丽678699)
摘要:数据可视化作为一种新兴的研究领域,是一项以数据图形化为载体传达庞杂数据信息的大数据技术分支,其研究核心在于如何利用图形,通过艺术表达和交互设计,配电网作为电力供应的末端,可通过在配电网运行数据逻辑的基础上构建完整的信息传递框架,选择识别度高的图表形式将监测的数据信息清晰地展示出来。
关键词:配电网;运行数据;移动应用;可视化;系统设计
1.引言
随着电网规模的翻倍增长以及客户对电力供应的要求越来越高,对供电企业的生产运维工作的效率和质量提出了更高的要求,配电网作为电力供应的末端,对保证电网供电质量、提高电网运行效率至关重要,同时也是创新用户服务的关键环节。分布式电源接入对电网的影响主要是对配电网的影响,配电网的研究方向分散、成果和应用碎片化,没有形成能引领配电领域发展的理论体系和标准体系;新技术应用单一,没有形成综合的集成应用体系,对配电网的安全运行、可靠运行、经济运行和智能化水平的整体提升效果并不明显。如何借助现代先进的科学技术手段实现配电网相关数据的集成、融合、快捷展现,帮助供电企业提高配网管理水平,提高配电网管理质量是近年来各大供电企业高度重视而且深入研究的重要课题。
移动应用技术作为一种新的交互支撑手段,可以补充和加强配网业务支撑能力,也使我们摆脱了“画地为牢”的固定应用模式,从根本上改进和完善电力系统生产、运营和管理方式。基于智能手机、平板电脑等智能移动终端的应用是IT行业近几年快速发展的新领域。从移动端系统支持自定义安装应用软件之日起,就发生了质的变化,再随着无线网络的支持,在各行业中应用越来越广泛。在电网调度领域内,已有很多信息化系统为电网运行管理提供技术支撑,但基本采用PC端的桌前办公,模式过于单一,灵活性不佳,不能很好地支持调度相关人员随时、随地掌握电网运行状态,进行日常的事务处理。
本文通过对瑞丽配电网运行数据移动应用技术进行研究,使调度管理工作从PC端延伸到移动端,原有的桌前办公方式继续保留,两者结合达成多元化办公方式,有效克服了现有办公方式的局限性,帮助各级管理者和运行人员随时随地掌握电网运行状态,从而提高工作效率和调度管理水平。
2.配电网移动应用网络架构设计
在配电网移动应用部署中,网络架构分为三大部分,分别为移动应用区、移动安全接入区、内部业务系统。移动应用区主要包括从移动智能终端发起访问,通过GPRS/CDMA/3G/4G等通信方式到达移动运营商平台,再通过APN或VPN到达云南电网公司的企业网入口端;内部业务系统包括配电网数据运行系统等;移动安全接入区主要是APN、VPN通信接入后,与内部业务系统之间的接口部分。
图1系统网络架构图
由于配电网系统直接支撑着电网业务,因此基于移动应用技术的配电网运行数据交互与展示系统很大程度上影响着电力系统的安全稳定运行。因此,本文提出的配电网移动应用网络架构从以下四个方面保障其具有较高的安全性和可靠性。
1)智能终端侧安全控制:由移动应用进行终端验证、访问控制、身份认证、使用权限控制,对本地数据进行加密存储。
2)运营商侧安全控制:APN入网许可验证,通过运营商的专线直接与云南电网公司机房连接,保证移动办公服务器到手机上的连接都是在公司内部网络,保障移动办公的数据在网络传输上的安全;通过APN接入点传输的数据进行加密传输。通过VPN通道也是如此,从终端到企业内网建立虚拟专用网络。
3)移动安全接入区安全控制:通过云南电网公司已有的移动安全接入平台(运行在云南电网公司原有的网络安全架构内),保证移动办公服务器在原有网络安全架构下运行,不需要改变原有的网络安全架构。同时与4A平台进行集成完成身份验证;通过与SSLVPN集成,对移动应用与服务器之间的交互数据进行加密传输。
4)内部应用安全控制:为现有业务系统基础上的移动应用服务端(架设在内网),即为核心区。通过与策略路由器集成,控制移动终端只能根据预定策略访问指定的服务地址和端口。
3.配电网移动应用系统功能设计
由于配电网设备管理涉及线路、母线、开关、断路器、刀闸、电容器、电抗器、主变、发电机、厂站、风机、变电绕组等的遥测、遥信数据,计量表码、电流电压、功率、电压监测数据等海量的实时、准实时数据以及设备台账、功能位置、档案图像等结构化、非结构化数据,需研究解决以上海量数据的采集与处理。另一方面,由于移动终端的性能较低,屏幕小等特点,研究如何将多种配电网数据、融合数据进行展现,且需要保持良好的用户体验。
3.系统展示
基于移动应用技术的配电网运行数据展示系统包括配电网运行动态、设备状态、配电网规模、配电网资讯、系统设置等模块。
其中的综合数据包含电网运行数据的统计数据,如总发电有功、无功;水电有功、无功。数据可自定义排序。每一个数据点,可以在管理后台自定义,并支持按分区、单位、角色分配数据权限。
4.结论
数据可视化作为一种新兴的研究领域,是一项以数据图形化为载体传达庞杂数据信息的大数据技术分支,其研究核心在于如何利用图形,通过艺术表达和交互设计,配电网作为电力供应的末端,可通过在配电网运行数据逻辑的基础上构建完整的信息传递框架,选择识别度高的图表形式将监测的数据信息清晰地展示出来。对保证电网供电质量、提高电网运行效率至关重要。如何提高配电网运行数据的交互与展示效率及功能是实现配网智能化的技术关键。本文基于移动应用技术,设计了配电网运行数据监测与可视化系统的展示。该系统能对配电网运行数据集成整合,实现配电网实时信息接入,解决以上海量数据的采集与处理,实现对历史数据的快速查询和访问;此外,还可从不同维度监测配网数据运行的动态情况,将大量的配电网数据转变为易于被人接受、处理、记忆的传达,让用户在短时间内便捷、高效的接收到全部信息。数据可视化界面设计原则主要涉及设计心理学、交互设计两个学科,以建立友好的人机环境为基本原则,通过移动应用技术手段提高界面可用性和用户体验,同时考虑用户心理因素,建立控制、减低信息量,整合关注点的设计原则,为瑞丽配电网设备实时运行的工况监控提供一种便捷的移动设备监测技术的方法及应用。
参考文献:
[1]刘海涛,赵江河,苏剑.基于ESB的配电网自动化及管理系统信息集成[J].电力系统自动化,2008(16):47-51.