基于海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的有序用電輔助決策系統(tǒng)

劉 揚(yáng)，唐瑩瑩，陳 建，張 韡

（湖州電力局，浙江 湖州 313000）

近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電高峰時(shí)的供用電缺口不斷拉大，根據(jù)書面的有序用電序位表操作慢，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能迅速、準(zhǔn)確地控制負(fù)荷，將導(dǎo)致大面積線路限電，打亂了正常的有序用電次序，城鄉(xiāng)居民的生活用電難以得到保障。

因此，開發(fā)一個(gè)能夠提供全面、實(shí)時(shí)的有序用電線路負(fù)荷數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的確定線路負(fù)荷性質(zhì)，對(duì)線路用戶是否已執(zhí)行有序用電進(jìn)行監(jiān)視和判斷，同時(shí)輔助有序用電執(zhí)行部門及時(shí)、準(zhǔn)確制定限電方案的輔助決策系統(tǒng)就有了現(xiàn)實(shí)的必要性與緊迫性。

1 系統(tǒng)主要構(gòu)成

1.1 主要設(shè)計(jì)思想

海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)作為一個(gè)開發(fā)性的平臺(tái)，可以根據(jù)使用者需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，最大程度地滿足使用者的需求。

海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可提供監(jiān)控線路用電狀態(tài)的系統(tǒng)所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而ExcelL軟件可以非常方便的調(diào)用海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。利用這些優(yōu)勢(shì)，并適當(dāng)使用VBA編程，采用友好的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)視線路用電負(fù)荷情況，輔助制定有序用電限電方案。

輔助決策系統(tǒng)通過將有序用電所涉及線路的負(fù)荷數(shù)據(jù)、用戶負(fù)荷性質(zhì)、是否已執(zhí)行有序方案等情況進(jìn)行匯總、判斷，實(shí)時(shí)監(jiān)視線路用電負(fù)荷情況，并輔助制定有序用電限電方案，將極大地提高有序用電執(zhí)行的有效性和針對(duì)性。

1.2 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

（1）線路用電情況的實(shí)時(shí)監(jiān)視。在Excle中建立《超電網(wǎng)供電能力序位表》中所包含的10 kV線路信息表，其中包括線路的實(shí)時(shí)有功值、電流值，并可按線路用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)排序、篩選、分類匯總和動(dòng)態(tài)著色，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路超用電情況的實(shí)時(shí)監(jiān)視。

（2）線路近期停電及拉限電次數(shù)的統(tǒng)計(jì)。通過對(duì)海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用，統(tǒng)計(jì)線路近2周內(nèi)的停電次數(shù)，并實(shí)時(shí)顯示；通過自行建立ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路拉限電情況的記錄與條次的統(tǒng)計(jì)。

（3）線路負(fù)荷性質(zhì)的統(tǒng)計(jì)。通過對(duì)線路配變?nèi)萘考捌渲袑Ｓ米冸娬菊急壤慕y(tǒng)計(jì)，確定線路負(fù)荷的特性，如：高能耗（水泥、石礦等）、工業(yè)生產(chǎn)、居民生活等，作為拉限電優(yōu)先順序的依據(jù)。

（4）限電方案的輔助制定。通過對(duì)線路實(shí)時(shí)用電負(fù)荷、超用電情況、近期停電及拉限電次數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)等情況的綜合考量，并結(jié)合線路所處供區(qū)及上級(jí)調(diào)度的負(fù)荷控制指標(biāo)，自動(dòng)生成建議拉限電的線路。

1.3 主要設(shè)計(jì)步驟

（1）在Excel中將《超電網(wǎng)供電能力序位表》中周一至周日每天5輪的有序用電線路錄入，并通過采集海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的遙測(cè)信息，實(shí)時(shí)顯示每條線路的有功、電流。人工設(shè)定線路的基礎(chǔ)負(fù)荷電流即基本生活用電負(fù)荷（一般取過年放假期間線路電流），并通過實(shí)時(shí)負(fù)荷與基礎(chǔ)負(fù)荷的比較，分析得出線路超用電情況。

（2）通過對(duì)海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中線路斷路器遙信變位信息的采集、并通過VBA編程分析，統(tǒng)計(jì)出每天線路最近2周內(nèi)的停電次數(shù)（包括計(jì)劃、臨時(shí)、故障停電），并實(shí)時(shí)顯示。

（3）建立ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，將線路拉限電情況存入其中，并實(shí)時(shí)顯示本年度內(nèi)各條線路的拉限電次數(shù)。

（4）通過GIS（地理信息系統(tǒng)），取得線路上掛接配電變壓器情況，包括容量、專用變比例、用戶性質(zhì)等，以此來(lái)確定線路整體負(fù)荷性質(zhì)。并根據(jù)政府有序用電辦公室對(duì)不同性質(zhì)用戶的有序用電、錯(cuò)避峰等要求和線路超用電情況，輔助制定限電方案。

系統(tǒng)信息結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 系統(tǒng)主要功能和界面

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)有序用電線路實(shí)時(shí)負(fù)荷、超用電情況、近期停電次數(shù)、限電次數(shù)、線路負(fù)荷性質(zhì)等信息的綜合統(tǒng)計(jì)與顯示，線路限電情況的記錄，限電方案的輔助制定3個(gè)功能。

主要界面如圖2所示，根據(jù)上級(jí)調(diào)度制定的不同供電區(qū)域的用電控制指標(biāo)以及實(shí)際用電情況，實(shí)時(shí)監(jiān)視超用電情況，并實(shí)現(xiàn)超限告警功能。

圖1 系統(tǒng)信息結(jié)構(gòu)

圖2 有序用電監(jiān)視界面

對(duì)10 kV線路的實(shí)時(shí)負(fù)荷、超用負(fù)荷、所屬供電區(qū)域、停電次數(shù)、限電次數(shù)、線路負(fù)荷特性等進(jìn)行匯總，可以方便地對(duì)線路的有序用電情況進(jìn)行監(jiān)視。根據(jù)不同供電區(qū)域和各條線路的超用電情況、線路限電次數(shù)、負(fù)荷特性等，系統(tǒng)能夠自動(dòng)給出限電線路，為制定限電方案提供建議。10 kV線路有序用電監(jiān)視及自動(dòng)篩選拉電線路界面見圖3。

根據(jù)系統(tǒng)的建議或由方案制定者根據(jù)實(shí)際情況確定限電線路后，系統(tǒng)可以自動(dòng)進(jìn)行限電負(fù)荷、條次的疊加，以便向上級(jí)調(diào)度匯報(bào)；在已執(zhí)行拉閘限電后，點(diǎn)擊限電按鈕，可以自動(dòng)記錄限電線路的基本情況、有功、限電執(zhí)行時(shí)間等，便于日后統(tǒng)計(jì)與查詢。

3 系統(tǒng)的開發(fā)

3.1 開發(fā)環(huán)境

圖3 自動(dòng)篩選出拉電線路

海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是國(guó)網(wǎng)電科院瑞中數(shù)據(jù)有限公司擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型通用基礎(chǔ)軟件，是進(jìn)行海量實(shí)時(shí)信息處理的專業(yè)平臺(tái)。

海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)擁有超大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理能力和業(yè)界領(lǐng)先的混合壓縮技術(shù)，采用分布式的體系架構(gòu)，可運(yùn)行于不同的操作系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、歷史數(shù)據(jù)的壓縮存儲(chǔ)、高效的查詢檢索和統(tǒng)計(jì)分析，能夠在線存儲(chǔ)數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)采集點(diǎn)數(shù)年的歷史數(shù)據(jù)，且能夠在Excel中靈活的調(diào)用，相互結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)更多更豐富的功能應(yīng)用。

3.2 主要開發(fā)方法

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)。通過在Excel中將限電序位表及相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一錄入、維護(hù)，并形成配置文件，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)載入。

（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取。將線路名稱對(duì)應(yīng)海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)點(diǎn)名稱，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)刷新線路實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，并對(duì)線路近期拉限電、停電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與顯示。

（3）限電方案的制定。方案制定者對(duì)限電策略及要求輸入之后，系統(tǒng)通過對(duì)線路實(shí)時(shí)負(fù)荷、特性及各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行智能分析判斷，給出限電方案供制定者參考，此功能通過VBA編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（4）限電記錄。操作人員在執(zhí)行完限電后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將限電信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，待今后查詢并對(duì)以后限電方案的制定提供依據(jù)和參考。

4 結(jié)語(yǔ)

限電方案輔助決策系統(tǒng)的運(yùn)用可讓調(diào)度、運(yùn)行部門在緊急情況下，迅速按高到低執(zhí)行限電操作，同時(shí)保證了限電的針對(duì)性和正確性。通過顯示，能快速、有效、及時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)荷，用電監(jiān)察有了實(shí)時(shí)的依據(jù)，哪條線路違規(guī)用電，通過瀏覽一目了然，方便了用電監(jiān)察人員對(duì)有序用電線路的用電執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)視。特別是95598和各供電營(yíng)業(yè)所可通過瀏覽能及時(shí)了解供電線路的超用和限電情況，并告知供電用戶，進(jìn)一步體現(xiàn)了有序用電的公開、公平、公正和操作的透明度。

海迅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)作為一個(gè)通用、海量存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)，今后可將電力系統(tǒng)SCADA、配電網(wǎng)自動(dòng)化、電能量采集、集抄集收等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)全面接入，這就為有序用電監(jiān)視功能的加強(qiáng)與細(xì)化提供了更多維度的數(shù)據(jù)，將為限電方案輔助決策提供更多判斷的依據(jù)。

[1]史興華.供電企業(yè)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)PI典型應(yīng)用案例[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[2]盧化.PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的OPC和API接口應(yīng)用[J].浙江電力，2007（增刊）：21-22.

[3]周怡，王堅(jiān)敏.羅斐，等.PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)在供電企業(yè)中的應(yīng)用架構(gòu)[J].浙江電力，2005，24（1）：40-43.

[4]伊旭，陳廣聯(lián)，金明，等.實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在 500 kV 變電所的應(yīng)用[J].浙江電力，2006，25（6）：25-28.