基于Python的低壓配變運(yùn)行指標(biāo)自動(dòng)化監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

1低壓配變運(yùn)行指標(biāo)監(jiān)控現(xiàn)狀

基于計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)和遠(yuǎn)程抄錄智能臺(tái)區(qū)終端,供電企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓配變臺(tái)區(qū)運(yùn)行指標(biāo)參數(shù)的采集,包括電壓、電流、負(fù)載率、三相不平衡率等。但由于計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)部署在企業(yè)內(nèi)網(wǎng),基于網(wǎng)絡(luò)安全的考慮,無(wú)法通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)無(wú)縫訪問(wèn),只能依靠供電所工作人員每日人工查詢、篩選、分析低壓配變運(yùn)行指標(biāo)情況,效率十分低下,使監(jiān)控時(shí)效性極差。

2低壓配變運(yùn)行指標(biāo)自動(dòng)化監(jiān)控必要性

提供高質(zhì)高效客戶服務(wù)和保障優(yōu)質(zhì)電力供應(yīng),滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要,成為電網(wǎng)企業(yè)的新時(shí)代使命。然而由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、用電需求的不匹配,導(dǎo)致部分地區(qū)還存在低電壓、重過(guò)載等問(wèn)題,影響用戶用電體驗(yàn)。

以三相不平衡率指標(biāo)為例,通過(guò)采集某地市供電局2018年某天計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中16004臺(tái)低壓配變運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

如圖1所示,通過(guò)分析該天三相不平衡次數(shù)區(qū)間分布情況,50次以上占71.99%,達(dá)11707個(gè)。

如圖2所示,通過(guò)分析該天三相不平衡率區(qū)間分布情況,達(dá)到80%以上的低壓配變占58.54%,達(dá)9544個(gè)。

綜上可以得出結(jié)論,在該樣本中,超過(guò)70%的低壓配變的三相不平衡發(fā)生超過(guò)50次（若以15min一次全天共96次采集頻率的中位數(shù)48次來(lái)統(tǒng)計(jì),超過(guò)70%的低壓配變有74%的時(shí)間處于三相不平衡狀態(tài)）,同時(shí)近六成的低壓配變?nèi)嗖黄胶饴蔬_(dá)到80%以上。

因此,研究一種高效可行的輔助監(jiān)控低壓配變運(yùn)行指標(biāo)的方法,解決人工監(jiān)控不到位、數(shù)據(jù)分析不準(zhǔn)確、信息獲取不及時(shí)等問(wèn)題,為供電所消除故障、升級(jí)更換工作提供方便、有效的輔助決策信息,是保障更優(yōu)質(zhì)電力供應(yīng)的一種重要手段。

3低壓配變運(yùn)行指標(biāo)自動(dòng)化監(jiān)控實(shí)現(xiàn)方案

目前的低壓配變運(yùn)行指標(biāo)監(jiān)控方式主要存在數(shù)據(jù)獲取人工化、數(shù)據(jù)分析機(jī)械化、告警接收被動(dòng)化三方面問(wèn)題,基于Python的網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)和釘釘平臺(tái)消息推送可以解決這三方面的問(wèn)題。

3.1網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)原理、Python爬蟲(chóng)技術(shù)模塊和釘釘平臺(tái)介紹

3.1.1網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)工作原理

網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)（又稱為"網(wǎng)頁(yè)蜘蛛""網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人"）,是一種按照設(shè)計(jì)的規(guī)則,模擬瀏覽器行為自動(dòng)地抓取網(wǎng)頁(yè)信息的程序或腳本。主要分為四個(gè)階段:（1）請(qǐng)求階段。模擬瀏覽器行為,通過(guò)構(gòu)造正確的Headers、Cookies和Data等參數(shù),向目標(biāo)URL發(fā)送GET或PosT請(qǐng)求。(2）響應(yīng)階段。服務(wù)器收到請(qǐng)求,向爬蟲(chóng)程序返回Responses響應(yīng)體,往往包含HTML、JsoN等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。（3獲取數(shù)據(jù)。使用網(wǎng)頁(yè)解析器、JsoN解析器等工具解析Responses響應(yīng)體,獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)。（4）存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。使用soL、文本、CsV等工具或格式文件存儲(chǔ)數(shù)據(jù),供下一步分析。

3.1.2Python爬蟲(chóng)Requests模塊

Python是一種跨平臺(tái)的解釋型腳本語(yǔ)言,擁有豐富的第三方庫(kù),其中Requests就是一款優(yōu)秀的HTTP工具庫(kù)。同時(shí)支持session會(huì)話保持和Cookies自適應(yīng)更新,大大降低了網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)現(xiàn)難度。

3.1.3釘釘企業(yè)平臺(tái)

釘釘(DingTalk）是阿里巴巴集團(tuán)專為中國(guó)企業(yè)打造的免費(fèi)溝通和協(xié)同的多端平臺(tái),提供PC、web和手機(jī)等多終端登錄。釘釘內(nèi)建有企業(yè)通信錄功能,并提供豐富的API供調(diào)用向企業(yè)成員精準(zhǔn)推送消息通知。

3.2低壓配變運(yùn)行指標(biāo)自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)計(jì)思路

(1）數(shù)據(jù)獲取方面。基于Python設(shè)計(jì)一款輕型的網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)服務(wù),定期自動(dòng)化爬取計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中配變負(fù)載率、電壓質(zhì)量、電流三相不平衡等關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)。由于爬取的目標(biāo)系統(tǒng)單一且目標(biāo)位置固定,只需直接指定相應(yīng)目標(biāo)即可,爬取目標(biāo)少、路徑簡(jiǎn)單,爬取效率更高,更符合準(zhǔn)實(shí)時(shí)告警的時(shí)效要求。

(2）告警推送方面。通過(guò)釘釘開(kāi)放平臺(tái),在企業(yè)應(yīng)用中創(chuàng)建結(jié)合釘釘平臺(tái),對(duì)接開(kāi)放的消息推送API,定制推送策略,實(shí)時(shí)推送告警信息到手機(jī),實(shí)現(xiàn)告警信息獲取主動(dòng)化、實(shí)時(shí)化。

(3）信息安全方面。釘釘消息推送所使用的API是通過(guò)HTTPs協(xié)議傳輸數(shù)據(jù),保障鏈路上的信息安全。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面,釘釘通過(guò)AEs256算法加密和ssL/TLs加密,采用密碼界世界領(lǐng)先的橢圓曲線算法,達(dá)到銀行級(jí)別加密水平。

4應(yīng)用效果

在實(shí)際應(yīng)用中,筆者發(fā)現(xiàn)基于Python的低壓配變運(yùn)行指標(biāo)自動(dòng)化監(jiān)控工具效果顯著。(1）大大減輕供電所工作量。自動(dòng)化的爬蟲(chóng)程序可以實(shí)現(xiàn)7×24h全天候無(wú)間斷爬取、分析、監(jiān)控低壓配變狀態(tài),無(wú)需安排專人每日登錄系統(tǒng)查詢、下載、篩選、統(tǒng)計(jì)。（2）告警信息獲取便捷。告警信息通過(guò)釘釘APP自動(dòng)推送到手機(jī)端,可以隨時(shí)隨地獲取,及時(shí)了解不健康低壓配變的信息。（3）大力支撐工作決策。準(zhǔn)確、及時(shí)的告警信息推送,使供電所可以快速定位不健康低壓配變,為進(jìn)一步的消缺、增容、更換等工作提供有力的決策支撐。

5結(jié)語(yǔ)

人民對(duì)美好生活的追求,其中一部分也就是對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)電力的追求。而提供優(yōu)質(zhì)電力,發(fā)電、輸電、變電、配電各環(huán)節(jié)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)保障缺一不可。建設(shè)一張安全、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)質(zhì)配電網(wǎng),保障低壓配變健康、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行是關(guān)鍵之一?；赑ython的低壓配變運(yùn)行指標(biāo)自動(dòng)化監(jiān)控工具,充分利用自動(dòng)化1T技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、分析、結(jié)果反饋全環(huán)節(jié)的自動(dòng)化運(yùn)行,為低壓配變運(yùn)維單位及時(shí)、充分識(shí)別設(shè)備健康,制定有效措施提供了有益的幫助。