電力自動化系統(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)分析及處理

電力自動化系統(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)分析及處理

【摘要】分析了電力系統(tǒng)的動態(tài)特點，提出了數(shù)據(jù)分析和處理的重要性。在此基礎(chǔ)上分析了數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)獲取，在研討數(shù)據(jù)處理時重點闡述了數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)安全，為進(jìn)一步系統(tǒng)研究提供了數(shù)據(jù)研究方法。校正器| 轉(zhuǎn)換器| 傳送器| 變送器| 傳感器| 記錄儀| 有紙記錄儀| 無紙記錄儀|
　　1引言
　　電力系統(tǒng)是一個集發(fā)電、變電、輸電、配電為一體的動態(tài)系統(tǒng)。電能本身不能儲存的特殊性,決定了這個動態(tài)系統(tǒng)的特殊性——實時性。作為維系這個動態(tài)系統(tǒng)的紐帶與核心的部門——調(diào)度,則需掌握大量的實時數(shù)據(jù)信息,為正確的調(diào)度與操作創(chuàng)造條件。數(shù)據(jù)處理是電力自動化系統(tǒng)的核心部分,如何有效、安全地獲得數(shù)據(jù)，充分利用數(shù)據(jù)，滿足日益增多的各種電力自動化系統(tǒng)的需求是必須面對的問題，所以對電力自動化系統(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及處理具有深刻的理論意義和廣泛的實際應(yīng)用。
　　2電力自動化系統(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)分析
　　2.1數(shù)據(jù)分類
　　在電力自動化系統(tǒng)中，從數(shù)據(jù)來源劃分為如圖所示的實時數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)、日常管理數(shù)據(jù)和市場經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等4類。
　　                               
　　                                                                      圖1數(shù)據(jù)分類
　　（1）實時數(shù)據(jù)
　　這些數(shù)據(jù)多來自于實時采集系統(tǒng),數(shù)據(jù)量很大,存儲空間需求高。這些數(shù)據(jù)來自實際生產(chǎn),通過必要的糾錯處理,可以作為調(diào)度或市場運作的重要依據(jù)。目前,這些系統(tǒng)比較成熟、全面,在搭建數(shù)據(jù)平臺時不需做過多處理,只需建立穩(wěn)定可靠的輸入、輸出接口,必要時還可以導(dǎo)出到離線數(shù)據(jù)服務(wù)器中用于數(shù)據(jù)分析。共立儀器KYORITSU分類： |絕緣電阻測試儀 |接地電阻測試儀 |回路阻抗測試儀 |漏電記錄儀 |萬用表 |鉗表 |漏電開關(guān)測試儀 |多功能測試儀 |相序表 |照度計 |測溫儀 |轉(zhuǎn)速計 |記錄儀 |電力計 |電流 電壓記錄儀 |電能質(zhì)量分析儀
　�。�2）基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)
　　主要是針對電力設(shè)備屬性進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃的數(shù)據(jù)。廣州市駿凱電子科技有限公司例如:線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也就是常說的設(shè)備管理。這些數(shù)據(jù)一般由所在單位根據(jù)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)各自管理,并與相關(guān)數(shù)據(jù)服務(wù)器(如調(diào)度中心的服務(wù)器)設(shè)以關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)同步。維護(hù)工作由各廠完成。這樣基本上可以滿足數(shù)據(jù)的同步。一般情況下,調(diào)度中心也集中存儲這些數(shù)據(jù),便于進(jìn)行保護(hù)的整定、穩(wěn)定計算以及電力市場條件下的計算。
　　（3）日常管理的數(shù)據(jù)
　　主要包括電力系統(tǒng)日常運行時的記錄內(nèi)容,以及各部門工作流程中所處理的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)一般情況下僅在小范圍交換,只要保證在某一特定區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)同步就基本可滿足需求。但是,若要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺,規(guī)范這一部分?jǐn)?shù)據(jù)也非常必要。其原因有二:一是這些記錄或流程的數(shù)據(jù)必然會涉及相應(yīng)的電力設(shè)備情況;二是存在一些管理系統(tǒng)的交叉,此時各自獨立運行的系統(tǒng)就無法滿足需要。對于一個部門(如區(qū)調(diào))內(nèi)部的工作,不必與上級部門進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,此部門內(nèi)部的管理系統(tǒng)以及管理數(shù)據(jù)可以根據(jù)各自設(shè)計的系統(tǒng)運行。但是需要向上級申報時,由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同,將給數(shù)據(jù)交換帶來很大困難。因此,將此類數(shù)據(jù)納入統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)劃也很有必要。
　�。�4）市場經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)
　　隨著市場化進(jìn)程步伐的加快,必然要在電力系統(tǒng)內(nèi)引入經(jīng)濟(jì)性數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將成為市場公平競爭、結(jié)算的依據(jù)。隨著市場化的深入,這部分?jǐn)?shù)據(jù)可擴(kuò)展的空間非常大。因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)劃時一定要注重數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性,而且與實時數(shù)據(jù)的接口、與電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)的接口都將是此數(shù)據(jù)規(guī)劃的重要工作。
　　2.2數(shù)據(jù)獲取
　　現(xiàn)場數(shù)據(jù)的獲得一般通過采集、集中與轉(zhuǎn)發(fā)來實現(xiàn),根據(jù)不同的數(shù)據(jù)應(yīng)用類型、傳輸成本、系統(tǒng)性能要求,傳輸介質(zhì)有多種形式。通信方式包括如圖2所示，有線傳輸和無線傳輸兩大類,其中有線傳輸包括光纖、電纜、雙絞線等多種形式,無線傳輸包括微波、無線擴(kuò)頻、高速蜂窩式無線數(shù)據(jù)通信等。無線方式的優(yōu)點是無需架設(shè)。有形信道,簡化通道鋪設(shè)的工作量,但在傳輸信息的可靠性、實時性與有線方式相比仍有一定的差距。由于電力自動化系統(tǒng)是一個牽涉面廣、種類多的大系統(tǒng),由不同專業(yè)需求的多個系統(tǒng)組成,針對不同的要求,就各系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取部分,應(yīng)在采用新技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)統(tǒng)一考慮,才能在技術(shù)優(yōu)化組合的基礎(chǔ)上,最終提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和滿足對用戶優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。
　　                     
　                                                     　圖2數(shù)據(jù)獲取方式
　　3電力自動化系統(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)處理
　　3.1數(shù)據(jù)共享
　　系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)共享如圖3所示，其方式有文件共享、直接內(nèi)存訪問、利用網(wǎng)絡(luò)通訊、利用商業(yè)數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫。
　　                                                               
　　                                                               圖3數(shù)據(jù)共享
　�。�1）文件共享
　　這種方式數(shù)據(jù)文件目的明確、結(jié)構(gòu)清晰、讀取方便、編程簡單,但讀寫速度慢。
　�。�2）直接內(nèi)存訪問
　　這種方式速度極快,但編程復(fù)雜,會威脅系統(tǒng)的可靠性,而且還不能夠通過網(wǎng)絡(luò)來訪問。
　�。�3）利用網(wǎng)絡(luò)通訊,如:TCP/IP、UDP來將數(shù)據(jù)打包發(fā)送
　　這種方式速度較快,但數(shù)據(jù)包內(nèi)為二進(jìn)制數(shù)據(jù),編程復(fù)雜,尤其是系統(tǒng)的可擴(kuò)充性不。
　�。�4）利用商業(yè)數(shù)據(jù)庫
　　很多數(shù)據(jù)庫提供了完善的數(shù)據(jù)共享和安全機(jī)制,開放性非常好。但在綜合自動化系統(tǒng)中,實時數(shù)據(jù)有瞬時有效性、刷新速度快、數(shù)據(jù)形式不統(tǒng)一等特點,并不適合存放在商用數(shù)據(jù)庫中。
　�。�5）內(nèi)存數(shù)據(jù)庫
　　所有數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存中,結(jié)構(gòu)靈活、訪問速度快。但它的開放性很難做到商用數(shù)據(jù)庫那么好。
　　3.2數(shù)據(jù)流
　　數(shù)據(jù)流是指系統(tǒng)內(nèi)部對數(shù)據(jù)的管理。廣州市駿凱電子科技有限公司從數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)開始，數(shù)據(jù)就在系統(tǒng)內(nèi)部不停“流動”，具體流動策略與系統(tǒng)的功能有關(guān)。當(dāng)今系統(tǒng)數(shù)據(jù)量越來越大、功能日趨復(fù)雜，只有有效部署系統(tǒng)數(shù)據(jù)流，才能提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，滿足電力自動化系統(tǒng)安全、可靠、實時性的要求。典型的調(diào)度自動化系統(tǒng)配置如圖4所示。
　　在后臺主系統(tǒng)中，為了有效實現(xiàn)建立在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的各種應(yīng)用，對數(shù)據(jù)流的設(shè)計必須優(yōu)先規(guī)劃，其中包括基本目的類似，但由于數(shù)據(jù)種類的不同，需要分別設(shè)計不同的方式，才能在滿足應(yīng)用需求的同時符合系統(tǒng)優(yōu)化策略。
　　                        
　　                                                       圖4典型調(diào)度自動化系統(tǒng)配置圖
　　3.3數(shù)據(jù)倉庫
　　從整體考慮建立一個數(shù)據(jù)中心，有選擇地接收，管理各系統(tǒng)的信息"并根據(jù)需要向系統(tǒng)內(nèi)或系統(tǒng)外發(fā)布，保證決策的正確性、及時性，提高信息的共享性，是十分必要與有益的。同時，隨著管理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和數(shù)據(jù)量激增，人們希望能夠提供更高層次的數(shù)據(jù)分析功能。為此，數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)運而生。
　　數(shù)據(jù)庫技術(shù)是各系統(tǒng)中涉及數(shù)據(jù)存儲的成熟技術(shù)，數(shù)據(jù)倉庫盡管同數(shù)據(jù)庫一樣具有數(shù)據(jù)存儲的特性，但它具有更高層次的數(shù)據(jù)分析功能，即“數(shù)據(jù)倉庫是在企業(yè)管理和決策中面向主題的、集成的、與時間相關(guān)的、不可修改的數(shù)據(jù)集合。
　　3.4 數(shù)據(jù)安全
　　Internet/Intranet發(fā)展迅速，用戶在通過Web瀏覽器訪問信息資源的過程中，無需再關(guān)心一些技術(shù)性的細(xì)節(jié)，且界面友好，因而Web技術(shù)在處理信息發(fā)布方面應(yīng)用非常廣泛。
　　隨著通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對系統(tǒng)互聯(lián)、信息共享提出了更多的要求，而電力自動化系統(tǒng)對電網(wǎng)安全產(chǎn)生直接的影響，所以與之相關(guān)的數(shù)據(jù)安全必須考慮，即在滿足信息共享的同時，又能保證系統(tǒng)的安全性、可靠性和實時性。
　　基于映射的Web結(jié)構(gòu)如圖5所示。
　　                                     
　　                                                   圖5基于映射的Web結(jié)構(gòu)
　　4結(jié)束語
　　電力自動化系統(tǒng)涉及面廣泛，縱深層次多，準(zhǔn)確及時獲得原始數(shù)據(jù)，合理布設(shè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流，有效利用網(wǎng)絡(luò)資源，滿足實時系統(tǒng)的在線控制需要，是面向電力生產(chǎn)的各個自動化系統(tǒng)的首要目的。廣州市駿凱電子科技有限公司數(shù)據(jù)分析和處理時,一定要考慮數(shù)據(jù)的可維護(hù)性及可擴(kuò)展性,數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性指的是數(shù)據(jù)規(guī)劃時留有一定的修改和擴(kuò)展空間,便于隨著以后的發(fā)展,不斷豐富數(shù)據(jù)內(nèi)容,又不影響整體數(shù)據(jù)規(guī)劃的格局。