電力自動(dòng)化系統運行中的數據分析及處理

【摘要】分析了電力系統的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，提出了數據分析和處理的重要性。在此基礎上分析了數據分類(lèi)、數據獲取，在研討數據處理時(shí)重點(diǎn)闡述了數據共享、數據流、數據倉庫和數據安全，為進(jìn)一步系統研究提供了數據研究方法。校正器| 轉換器| 傳送器| 變送器| 傳感器| 記錄儀| 有紙記錄儀| 無(wú)紙記錄儀|
　　1引言
　　電力系統是一個(gè)集發(fā)電、變電、輸電、配電為一體的動(dòng)態(tài)系統。電能本身不能儲存的特殊性,決定了這個(gè)動(dòng)態(tài)系統的特殊性——實(shí)時(shí)性。作為維系這個(gè)動(dòng)態(tài)系統的紐帶與核心的部門(mén)——調度,則需掌握大量的實(shí)時(shí)數據信息,為正確的調度與操作創(chuàng )造條件。數據處理是電力自動(dòng)化系統的核心部分,如何有效、安全地獲得數據，充分利用數據，滿(mǎn)足日益增多的各種電力自動(dòng)化系統的需求是必須面對的問(wèn)題，所以對電力自動(dòng)化系統運行中的數據進(jìn)行分析及處理具有深刻的理論意義和廣泛的實(shí)際應用。
　　2電力自動(dòng)化系統運行中的數據分析
　　2.1數據分類(lèi)
　　在電力自動(dòng)化系統中，從數據來(lái)源劃分為如圖所示的實(shí)時(shí)數據、基礎屬性數據、日常管理數據和市場(chǎng)經(jīng)濟數據等4類(lèi)。
　　                               
　　                                                                      圖1數據分類(lèi)
　�。�1）實(shí)時(shí)數據
　　這些數據多來(lái)自于實(shí)時(shí)采集系統,數據量很大,存儲空間需求高。這些數據來(lái)自實(shí)際生產(chǎn),通過(guò)必要的糾錯處理,可以作為調度或市場(chǎng)運作的重要依據。目前,這些系統比較成熟、全面,在搭建數據平臺時(shí)不需做過(guò)多處理,只需建立穩定可靠的輸入、輸出接口,必要時(shí)還可以導出到離線(xiàn)數據服務(wù)器中用于數據分析。共立儀器KYORITSU分類(lèi)： |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(wàn)用表 |鉗表 |漏電開(kāi)關(guān)測試儀 |多功能測試儀 |相序表 |照度計 |測溫儀 |轉速計 |記錄儀 |電力計 |電流 電壓記錄儀 |電能質(zhì)量分析儀
　�。�2）基礎屬性數據
　　主要是針對電力設備屬性進(jìn)行統一規劃的數據。廣州市駿凱電子科技有限公司例如:線(xiàn)路、變壓器、發(fā)電機等設備的基礎數據,也就是常說(shuō)的設備管理。這些數據一般由所在單位根據統一的數據規劃標準各自管理,并與相關(guān)數據服務(wù)器(如調度中心的服務(wù)器)設以關(guān)聯(lián)和數據同步。維護工作由各廠(chǎng)完成。這樣基本上可以滿(mǎn)足數據的同步。一般情況下,調度中心也集中存儲這些數據,便于進(jìn)行保護的整定、穩定計算以及電力市場(chǎng)條件下的計算。
　�。�3）日常管理的數據
　　主要包括電力系統日常運行時(shí)的記錄內容,以及各部門(mén)工作流程中所處理的數據。這些數據一般情況下僅在小范圍交換,只要保證在某一特定區域內數據同步就基本可滿(mǎn)足需求。但是,若要建立統一的數據平臺,規范這一部分數據也非常必要。其原因有二:一是這些記錄或流程的數據必然會(huì )涉及相應的電力設備情況;二是存在一些管理系統的交叉,此時(shí)各自獨立運行的系統就無(wú)法滿(mǎn)足需要。對于一個(gè)部門(mén)(如區調)內部的工作,不必與上級部門(mén)進(jìn)行數據交換,此部門(mén)內部的管理系統以及管理數據可以根據各自設計的系統運行。但是需要向上級申報時(shí),由于數據結構和數據標準不同,將給數據交換帶來(lái)很大困難。因此,將此類(lèi)數據納入統一的數據規劃也很有必要。
　�。�4）市場(chǎng)經(jīng)濟數據
　　隨著(zhù)市場(chǎng)化進(jìn)程步伐的加快,必然要在電力系統內引入經(jīng)濟性數據,這些數據將成為市場(chǎng)公平競爭、結算的依據。隨著(zhù)市場(chǎng)化的深入,這部分數據可擴展的空間非常大。因此在進(jìn)行數據規劃時(shí)一定要注重數據的可擴展性,而且與實(shí)時(shí)數據的接口、與電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統的接口都將是此數據規劃的重要工作。
　　2.2數據獲取
　　現場(chǎng)數據的獲得一般通過(guò)采集、集中與轉發(fā)來(lái)實(shí)現,根據不同的數據應用類(lèi)型、傳輸成本、系統性能要求,傳輸介質(zhì)有多種形式。通信方式包括如圖2所示，有線(xiàn)傳輸和無(wú)線(xiàn)傳輸兩大類(lèi),其中有線(xiàn)傳輸包括光纖、電纜、雙絞線(xiàn)等多種形式,無(wú)線(xiàn)傳輸包括微波、無(wú)線(xiàn)擴頻、高速蜂窩式無(wú)線(xiàn)數據通信等。無(wú)線(xiàn)方式的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需架設。有形信道,簡(jiǎn)化通道鋪設的工作量,但在傳輸信息的可靠性、實(shí)時(shí)性與有線(xiàn)方式相比仍有一定的差距。由于電力自動(dòng)化系統是一個(gè)牽涉面廣、種類(lèi)多的大系統,由不同專(zhuān)業(yè)需求的多個(gè)系統組成,針對不同的要求,就各系統數據獲取部分,應在采用新技術(shù)的基礎上結合經(jīng)濟性能指標統一考慮,才能在技術(shù)優(yōu)化組合的基礎上,最終提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和滿(mǎn)足對用戶(hù)優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。
　　                     
　                                                     　圖2數據獲取方式
　　3電力自動(dòng)化系統運行中的數據處理
　　3.1數據共享
　　系統內數據共享如圖3所示，其方式有文件共享、直接內存訪(fǎng)問(wèn)、利用網(wǎng)絡(luò )通訊、利用商業(yè)數據庫、內存數據庫。
　　                                                               
　　                                                               圖3數據共享
　�。�1）文件共享
　　這種方式數據文件目的明確、結構清晰、讀取方便、編程簡(jiǎn)單,但讀寫(xiě)速度慢。
　�。�2）直接內存訪(fǎng)問(wèn)
　　這種方式速度極快,但編程復雜,會(huì )威脅系統的可靠性,而且還不能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò )來(lái)訪(fǎng)問(wèn)。
　�。�3）利用網(wǎng)絡(luò )通訊,如:TCP/IP、UDP來(lái)將數據打包發(fā)送
　　這種方式速度較快,但數據包內為二進(jìn)制數據,編程復雜,尤其是系統的可擴充性不。
　�。�4）利用商業(yè)數據庫
　　很多數據庫提供了完善的數據共享和安全機制,開(kāi)放性非常好。但在綜合自動(dòng)化系統中,實(shí)時(shí)數據有瞬時(shí)有效性、刷新速度快、數據形式不統一等特點(diǎn),并不適合存放在商用數據庫中。
　�。�5）內存數據庫
　　所有數據存放在內存中,結構靈活、訪(fǎng)問(wèn)速度快。但它的開(kāi)放性很難做到商用數據庫那么好。
　　3.2數據流
　　數據流是指系統內部對數據的管理。廣州市駿凱電子科技有限公司從數據進(jìn)入系統開(kāi)始，數據就在系統內部不�！傲鲃�(dòng)”，具體流動(dòng)策略與系統的功能有關(guān)。當今系統數據量越來(lái)越大、功能日趨復雜，只有有效部署系統數據流，才能提高網(wǎng)絡(luò )傳輸效率，滿(mǎn)足電力自動(dòng)化系統安全、可靠、實(shí)時(shí)性的要求。典型的調度自動(dòng)化系統配置如圖4所示。
　　在后臺主系統中，為了有效實(shí)現建立在數據基礎上的各種應用，對數據流的設計必須優(yōu)先規劃，其中包括基本目的類(lèi)似，但由于數據種類(lèi)的不同，需要分別設計不同的方式，才能在滿(mǎn)足應用需求的同時(shí)符合系統優(yōu)化策略。
　　                        
　　                                                       圖4典型調度自動(dòng)化系統配置圖
　　3.3數據倉庫
　　從整體考慮建立一個(gè)數據中心，有選擇地接收，管理各系統的信息"并根據需要向系統內或系統外發(fā)布，保證決策的正確性、及時(shí)性，提高信息的共享性，是十分必要與有益的。同時(shí)，隨著(zhù)管理信息系統的廣泛應用和數據量激增，人們希望能夠提供更高層次的數據分析功能。為此，數據倉庫應運而生。
　　數據庫技術(shù)是各系統中涉及數據存儲的成熟技術(shù)，數據倉庫盡管同數據庫一樣具有數據存儲的特性，但它具有更高層次的數據分析功能，即“數據倉庫是在企業(yè)管理和決策中面向主題的、集成的、與時(shí)間相關(guān)的、不可修改的數據集合。
　　3.4 數據安全
　　Internet/Intranet發(fā)展迅速，用戶(hù)在通過(guò)Web瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)信息資源的過(guò)程中，無(wú)需再關(guān)心一些技術(shù)性的細節，且界面友好，因而Web技術(shù)在處理信息發(fā)布方面應用非常廣泛。
　　隨著(zhù)通信和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，對系統互聯(lián)、信息共享提出了更多的要求，而電力自動(dòng)化系統對電網(wǎng)安全產(chǎn)生直接的影響，所以與之相關(guān)的數據安全必須考慮，即在滿(mǎn)足信息共享的同時(shí)，又能保證系統的安全性、可靠性和實(shí)時(shí)性。
　　基于映射的Web結構如圖5所示。
　　                                     
　　                                                   圖5基于映射的Web結構
　　4結束語(yǔ)
　　電力自動(dòng)化系統涉及面廣泛，縱深層次多，準確及時(shí)獲得原始數據，合理布設系統數據流，有效利用網(wǎng)絡(luò )資源，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)系統的在線(xiàn)控制需要，是面向電力生產(chǎn)的各個(gè)自動(dòng)化系統的首要目的。廣州市駿凱電子科技有限公司數據分析和處理時(shí),一定要考慮數據的可維護性及可擴展性,數據的可擴展性指的是數據規劃時(shí)留有一定的修改和擴展空間,便于隨著(zhù)以后的發(fā)展,不斷豐富數據內容,又不影響整體數據規劃的格局。