大數(shù)據(jù)時代下的電力自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理

張津銘+郝書一+張宇+吳浩

摘 要：我國電力市場發(fā)展度較快，電力系統(tǒng)也正逐步向自動化邁進，并且在運行過程中產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，我們將其稱之為"大數(shù)據(jù)時代"。本文主要闡述了電力自動系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的具體數(shù)據(jù)情況，并分析了基于大數(shù)據(jù)時代背景下如何做好電力數(shù)據(jù)處理工作。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)時代；電力自動化系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理

電力自動化數(shù)據(jù)的處理工作中，要針對不同的數(shù)據(jù)類型以及系統(tǒng)不同部分對數(shù)據(jù)的不同要求建立起對應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源處理體系。通過建立并整合綜合數(shù)據(jù)庫、完成電力系統(tǒng)安全防護規(guī)范、形成完善的調(diào)度數(shù)據(jù)體現(xiàn)功能等實現(xiàn)對電力自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的有效處理。

一、電力自動化系統(tǒng)的類型分類

1.基礎(chǔ)型數(shù)據(jù)：主要是與電力自動化系統(tǒng)中的電力設(shè)施設(shè)備屬性相關(guān)的數(shù)據(jù)，如，發(fā)電機、變壓器等電力設(shè)施設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對于這些數(shù)據(jù)一般是電力單位根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)規(guī)劃各自進行管理，并通過相關(guān)數(shù)據(jù)服務(wù)器對其數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)同步，便于調(diào)度中心對這些數(shù)據(jù)進行集中存儲、整理和相關(guān)計算。

2.實時數(shù)據(jù)：大多數(shù)是在電力系統(tǒng)運行過程中進行實時采集的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)量很大，對存儲空間的要求比較高。這些數(shù)據(jù)是在電力系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的，通過對其進行糾錯處理后，能夠為調(diào)度部門或市場運營提供決策參考依據(jù)。目前，我國電力自動化系統(tǒng)在實時數(shù)據(jù)處理方面比較成熟，對收集到的實時數(shù)據(jù)不需要進行相關(guān)的處理，只需要在數(shù)據(jù)輸入、輸出過程中建立一個穩(wěn)定的接口即可。

3.日常管理的數(shù)據(jù)：主要是在電力系統(tǒng)運行過程中對各種相關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，各部門對在工作中遇到的問題進行相關(guān)處理后的數(shù)據(jù)信息。一般情況下，這些數(shù)據(jù)只需要在特定的范圍內(nèi)進行同步和共享即可。在電力系統(tǒng)運行過程中，建立這一類型數(shù)據(jù)同步和共享的數(shù)據(jù)平臺是十分必要的。主要原因表現(xiàn)在以下幾個方面：①這些日常管理的數(shù)據(jù)在某種程度上反映電力系統(tǒng)中電力設(shè)施設(shè)備的運行情況；②方便電力系統(tǒng)中各個部門對日常管理數(shù)據(jù)的獲取，以便更好的開展部門工作。

4.市場經(jīng)濟數(shù)據(jù)：隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益越來越突出，電力系統(tǒng)運行中的相關(guān)數(shù)據(jù)對電力單位的發(fā)展具有重要影響，將其作為經(jīng)濟性數(shù)據(jù)十分有必要。市場經(jīng)濟數(shù)據(jù)對城市建設(shè)規(guī)劃中的電力規(guī)劃有很重要的決策參考依據(jù)。市場經(jīng)濟數(shù)據(jù)具有非常大的擴展空間，其數(shù)據(jù)規(guī)劃的重點將是實時數(shù)據(jù)。

二、電力系統(tǒng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獲取

電力系統(tǒng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獲取就是整個數(shù)據(jù)的采集過程。在電力自動化系統(tǒng)中，主要包括了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)三個環(huán)節(jié)。在電力系統(tǒng)中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸是進行數(shù)據(jù)獲取與采集的重要目的。在進行數(shù)據(jù)傳輸過程中，可以采用有限傳輸與無線傳輸兩種方式進行。在采用有限傳輸?shù)倪^程中，主要通過使用電纜或者光纖進行傳輸。而在無線傳輸過程中，則可以使用微波或者無線擴頻的方式進行傳送。由于有限傳輸信號穩(wěn)定可靠，因此，在電力自動化系統(tǒng)當(dāng)中主要是使用有線傳輸方式。但是，由于無線傳輸方式能夠減少線路的鋪設(shè)工作量，而且在較為偏遠的地區(qū)能夠方便的采集數(shù)據(jù)，而使得其在部分地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。

三、電力自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理

3.1數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)共享的主要方式主要包括以下幾種：（1）內(nèi)存數(shù)據(jù)庫。利用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫有著安全性高、訪問速度快和結(jié)構(gòu)靈活的特點，但是也存在著一些問題，那就是其開放性較低。（2）利用網(wǎng)絡(luò)進行通訊。網(wǎng)絡(luò)通訊的方式有UDP、TCP、IP等，在對數(shù)據(jù)進行打包發(fā)送的過程中，網(wǎng)絡(luò)通訊的方式相應(yīng)速度較快，而且數(shù)據(jù)在處理的過程中，使用的是二進制的方式，這種方式在編程的時候較為復(fù)雜。（3）直接內(nèi)存訪問。利用直接內(nèi)存訪問的方式進行共享，有著傳輸速度較高、進入的速度較快的特點，但是在數(shù)據(jù)處理的過程中，對于整個系統(tǒng)的安全性會造成一定的影響。電力自動化系統(tǒng)使用的是DCOM技術(shù)來進行內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的訪問的，例如，遠程主機在進行數(shù)據(jù)共享的過程中，可以使用網(wǎng)絡(luò)映射的方式將遠程主機進行映射，使其映射到本地的磁盤中，這樣是便于數(shù)據(jù)的下載與更新的。

3.2數(shù)據(jù)流

數(shù)據(jù)流也是電力自動化系統(tǒng)運行中十分重要的組成部分，在數(shù)據(jù)處理中扮演著關(guān)鍵性得角色。隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)流呈現(xiàn)出了連續(xù)性、順序性和實時性，整個過程的起點是在數(shù)據(jù)進入到了系統(tǒng)中開始，而數(shù)據(jù)在流動的過程中，那么信息的流動策略就會與整個系統(tǒng)的功能有著緊密的聯(lián)系。隨著電力自動化技術(shù)的不斷提高，電力系統(tǒng)在運行的過程中，數(shù)據(jù)量在逐漸的增加，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜，必須要對相應(yīng)的數(shù)據(jù)量進行科學(xué)的分析，這樣才能夠合理的部署，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩箶?shù)據(jù)流在運行的過程中，能夠充分的保證其可靠性、安全性和實時性。數(shù)據(jù)流技術(shù)在處理的過程中，一定要將接口的統(tǒng)一性進行相應(yīng)的處理，在這樣的情況下，就要充分的解決各個子系統(tǒng)之間的在接口統(tǒng)一性上的問題。

3.3電力自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)整合

電力自動化系統(tǒng)的建立及發(fā)展是基于“建立調(diào)度綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用與交換平臺，規(guī)范和整合調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)”的基本要求，通過數(shù)據(jù)讓你過河、功能完善等方式使得不同的專業(yè)技術(shù)以及信息安全技術(shù)在系統(tǒng)中得到應(yīng)用和體現(xiàn)。同時，電力自動化系統(tǒng)的整合工作必須基于國家電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合原則及基本工作框架進行。當(dāng)前，系統(tǒng)建設(shè)的主要目標(biāo)在于建立一個綜合數(shù)據(jù)庫、形成一個與電力二次系統(tǒng)安全防護要求相一致的信息交換體系，實現(xiàn)通用調(diào)度數(shù)據(jù)的體現(xiàn)。在具體的實施過程中，可以采取如下步驟進行：（1）基于既有系統(tǒng)開發(fā)多種分散數(shù)據(jù)的采集與整合工具，形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)格的管理規(guī)范，建立一個基于對象的數(shù)據(jù)處理數(shù)學(xué)模型，進而實現(xiàn)系統(tǒng)信息的相互關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)信息區(qū)域的管理中心。（2）利用通用調(diào)度數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術(shù)給電力自動化系統(tǒng)用戶提供便捷的數(shù)據(jù)分析、加工及處理途徑。同時，開發(fā)并實現(xiàn)基于用戶自定義規(guī)則的調(diào)度數(shù)據(jù)綜合處理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的重復(fù)利用。（3）開發(fā)橫向調(diào)度數(shù)據(jù)接口技術(shù)，通過完善并統(tǒng)一對外調(diào)度接口的方式，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)多重交叉的以及重復(fù)輸出問題。（4）形成上、下級縱向調(diào)度數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)接口，構(gòu)建起廣域范圍中的金字塔式形式的立體數(shù)據(jù)體系。

四、智能電網(wǎng)

1.智能電網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

智能電網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)具有堅強、靈活的特點，能夠有效的解決電力系統(tǒng)中能源和生產(chǎn)力分布不均勻的問題，滿足電力企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)運輸過程中產(chǎn)生大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理功能，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，減少電能損耗。同時，智能電網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)能夠有效的應(yīng)對一些自然災(zāi)害，如雨、雪等。

2.開放、標(biāo)準(zhǔn)、集成的通信系統(tǒng)

智能電網(wǎng)能夠?qū)﹄娏ψ詣踊到y(tǒng)進行及時有效的監(jiān)控，主要在其具有識別故障早期征兆的預(yù)測能力和對故障做出相關(guān)的相應(yīng)的能力。智能電網(wǎng)是電力自動化企業(yè)的發(fā)展方向，能夠為電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運行管理提供全面的數(shù)據(jù)信息，有利于大數(shù)據(jù)時代下電力自動化運行系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全和高效的運行。

結(jié)語

自動化系統(tǒng)的正常運行，一定要充分考慮到系統(tǒng)運行中數(shù)據(jù)信息的數(shù)量信息，便于數(shù)據(jù)的維修和存儲空間的無限擴展。文章主要是分析了自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型，并且對其進行了詳盡的分析，對于相關(guān)問題進行了闡述，給電力自動化系統(tǒng)提供了更加廣闊的空間，并探究了智能電網(wǎng)在電力自動化運行系統(tǒng)中運行的優(yōu)勢和未來的發(fā)展方向。

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