基于云存储的变电设备状态监测主站系统的研究与实现

摘要

作为电网未来发展方向的代表，智能电网从诞生之日起，一直是研究和应用的热点。国家电网公司已制定出坚强智能电网发展战略和整体规划，而变电站智能化则是坚强智能电网建设的基本前提和关键环节之一。变电设备状态监测主站系统是实现变电设备状态运行管理、提升变电系统生产运行管理精益化水平的重要技术手段，其建设和推广对提升变电站智能化水平具有重大的意义。
　　 本文针对变电设备状态监测主站系统在状态监测数据传输及数据共享所存在的问题，给出了变电设备状态监测主站系统框架及业务功能，并利用Web Service技术实现远程状态监测数据传输。该方法利用Web Service技术进行状态监测数据的传输，将变电站状态监测接入控制器(CAC)上收集的数据远程传入到网省端状态监测接入网关机(CAG)，实现异构的平台下状态监测数据的传输与共享，使得CAC与CAG可以跨越防火墙在电力Intranet上进行状态监测数据交换。
　　 针对智能变电站主站系统中状态监测数据海量、结构复杂多样、可靠性要求较高等特点，本文给出一种基于Hadoop的智能变电站状态监测数据可靠存储及快速查询方法。该方法将所收集的海量状态监测数据存储在Hadoop分布式文件系统(HDFS)中，并将状态监测数据查询索引存储在分布式结构化数据库(HBase)中，利用HBase管理状态监测数据，从而实现海量状态监测数据的可靠存储与快速查询。在此基础上，搭建了基于Hadoop的状态监测数据处理实验平台，并对该平台进行了基准测试、排序测试以及状态监测数据读写测试等。测试结果表明，该方法在查询时间、读写效率及吞吐量等方面具有较好的性能，能够满足智能变电站大规模状态监测数据的可靠存储及高效处理的需要。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 变电设备状态监测主站系统研究现状与存在问题

1．2．2 云计算研究现状

1．2．3 基于云计算的变电设备状态监测应用

1．3 本文工作

1．4 章节安排

第2章 变电设备状态监测主站系统

2．1 变电设备状态监测主站系统概述

2．2 变电设备状态监测主站系统结构

2．3 变电设备状态监测主站业务功能

2．3．1 综合告警

2．3．2 监测数据的可视化展示

2．3．3 装置管理

2．3．4 其他功能

2．4 本章小结

第3章 基于Web Service的CAC与CAG的数据交互

3．1 Web Service技术概述

3．2 CAC与CAG的远程数据交互

3．2．1 心跳交互

3．2．2 数据交互

3．2．3 控制交互

3．3 基于Web Service的交互功能测试

3．4 本章小结

第4章 基于云计算的状态监测数据处理方法

4．1 Hadoop关键技术的分析

4．1．1 Hadoop平台概述

4．1．2 Hadoop分布式文件系统(HDFS)

4．1．3 MapReduce模型

4．1．4 Hadoop面向列的数据库(HBase)

4．2 基于Hadoop的变电设备状态监测数据的处理平台框架

4．3 基于HBase的状态监测数据的索引建立方法

4．4 基于Hadoop的状态监测数据的快速查询

4．5 本章小结

第5章 基于Hadoop的状态监测数据测试

5．1 搭建Hadoop环境

5．1．1 安装Linux操作系统

5．1．2 安装并配置SSH

5．1．3 安装Hadoop

5．1．4 安装HBase

5．1．5 运行示例程序验证环境配置

5．2 状态监测数据排序能力测试

5．3 大规模状态监测数据块基准测试

5．4 状态监测数据读写查询性能测试

5．4．1 数据导入测试

5．4．2 组合索引对比测试

5．4．3 读、写延迟对比测试

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢