多源數(shù)據(jù)采集的動態(tài)分配與分組方法

郝俊博，王立東，解 瑤

（國網(wǎng)山西省電力公司 運城供電公司，山西 運城 044000）

0 引 言

通過對采集好的多源數(shù)據(jù)進行動態(tài)分配與分組，不僅可一體化實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)采集，達到園區(qū)多源數(shù)據(jù)全景控制效果，而且可在即時掌握“網(wǎng)、源、荷”智能化設備和線路運行狀態(tài)基礎上，全面了解線損、負荷、故障等相關信息。該模型建立后，在推進園區(qū)配用電一體化、精準負荷控制和調度等高級業(yè)務的應用上發(fā)揮了突出的效果。此外，還在提高電力部門對重點客戶與區(qū)域的供電保障和服務能力、將各個廠站內數(shù)據(jù)源、通信終端、通信規(guī)約等安全可靠地接入到電網(wǎng)控制系統(tǒng)以及保證多條通道的靈活性和科學性等方面發(fā)揮了突出的作用。因此，如何對采集好的多源數(shù)據(jù)進行動態(tài)分配和分組是技術人員必須思考與解決的問題。

1 多源數(shù)據(jù)采集基礎模型

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個部分組成，在實際運行中，主要借助通信通道向電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸和存儲所采集好的數(shù)據(jù)。但是，由于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)內部結構具有一定的復雜性，導致采集終端不得不將多個廠站地域分布信息進行全面收集和整理，這無疑增加了數(shù)據(jù)處理壓力。加之部分通信通道所采用連接方式各不相同，導致數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內部的工作難度和復雜化大幅度增加。為了解決這一問題，文章構建出了如圖1所示的多源數(shù)據(jù)采集模型，該模型對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行抽象處理，使其被抽象多個小單元。

圖1 多源數(shù)據(jù)采集模型

前置分組主要集中分布于多源數(shù)據(jù)采集模型的前端和后端，主要由廠站和通道兩個部分組成。廠站和通道之間主要借助前置分組的方式，保證數(shù)據(jù)分組的靈活性和高效性。通常情況下，單個前置分組所采集和整理的過程，是將多個廠站內部各種信息數(shù)據(jù)加以集合的過程。單個廠站僅隸屬于指定的前置分組，但是含有多個實體，單個實體內又包含多個終端。單個實體可以真實、有效地反映出廠站內全部數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)設置為完整的集合。另外，單個廠站內包含若干個數(shù)據(jù)集合，這些數(shù)據(jù)集合具有一定的獨立性，它們之間存在著互為備份的關系。而單個通道僅隸屬于單個前置分組，不屬于廠站。根據(jù)終端數(shù)據(jù)采集和整理情況，向指定的終端賦予相應的數(shù)據(jù)。同時，根據(jù)不同通道之間的差異性，將多種通信規(guī)約安全、可靠地接入到電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中。對于單個實體而言，其原始數(shù)據(jù)在實際獲取期間離不開通信終端的應用，通過利用該終端，可以將所有原始數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)街付ǖ膶嶓w中。

2 多源數(shù)據(jù)采集模型變換

當多源數(shù)據(jù)采集模型構建完成后，通過利用該模型對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行抽象處理。多源數(shù)據(jù)采集模型包括前置分組、廠站、實體以及終端等多個單元，利用該類單元對模型進行靈活、自由地變換處理，確保多種廠站內的數(shù)據(jù)源、通信終端、通信規(guī)約安全、可靠地接入到指定的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，并具有高效性和靈活性的應用特征[1]。當某一廠站內部含有多個實體數(shù)據(jù)時，需要對其進行備份處理，避免因實體數(shù)據(jù)出現(xiàn)泄露或丟失等問題。根據(jù)數(shù)據(jù)采集源類型，完成對多源數(shù)據(jù)的集中化、系統(tǒng)化采集和整理，其中多實體的多源數(shù)據(jù)采集模型如圖2所示。

圖2 多實體的多源數(shù)據(jù)采集模型

該模型在實際使用期間，除了可以用于對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的通信處理，還能保證通信網(wǎng)絡的運行速度[2]。在進行通道處理期間，要確保所使用的傳遞函數(shù)具有一定的位移性和獨特性。多點共線數(shù)據(jù)采集模型如圖3所示。

圖3 多點共線數(shù)據(jù)采集模型

廠站不同，所獲得的數(shù)據(jù)源也存在一定的差異性，為此需要將不同廠站內的數(shù)據(jù)源、通信終端安全、可靠地接入到指定電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，從而得到如圖4所示的多廠站、多通道規(guī)約數(shù)據(jù)采集模型[3]。

圖4 多廠站、多通道規(guī)約數(shù)據(jù)采集模型

需要重點強調的是，本文所提出的多種數(shù)據(jù)采集模型具有較高的靈活性和變換能力，均屬于比較經典的變換形式[4]。

3 多源數(shù)據(jù)采集的動態(tài)分配與分組方法

通過利用本文所構建的數(shù)據(jù)采集模型，可以根據(jù)多源數(shù)據(jù)采集情況，提出一套切實可行的動態(tài)分配與分組方法，確保各廠站內數(shù)據(jù)源、通信終端、通信規(guī)約等相關數(shù)據(jù)集中接入到指定電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，以保證多條通道處理的科學性和靈活性。該方法具體內容如下：（1）在指定的軟件上，對前置分組進行科學化劃分，確保劃分后的數(shù)據(jù)保持一定的獨立性，并將這些數(shù)據(jù)安全、可靠地接入到電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中。（2）在指定的軟件上，完成對不同廠站和實體的統(tǒng)一化配置，廠站與實體之間存在包含與被包含關系，廠站有權對多種前置分組進行添加或者刪除處理[5]。（3）在前置分組影響下，根據(jù)不同廠站所設置的通信規(guī)約，將通道配置到指定的軟件上，確保所有通道均配置有相應的通信規(guī)約和通信鏈路。此外，還要利用硬件嚴格按照設置好的協(xié)議規(guī)則，對所有設備進行轉換處理，確保這些設備全部被接入到不同的通道內，便于后期協(xié)議轉換工作的有效開展。最后，還要將通信通道最終處理結果統(tǒng)一接入到電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中。（4）將通信終端配置到指定的軟件上，然后將該終端與其他通信終端進行有效的連接[6]。

對于多源數(shù)據(jù)而言，構建和應用采集動態(tài)分配與分組方法，不僅可將不同廠站的數(shù)據(jù)源、通信終端和通信規(guī)約等數(shù)據(jù)集中化接入到電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，還能根據(jù)數(shù)據(jù)采集結果的差異性配置相應的采集系統(tǒng)，極大提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構建效率和效果，為降低數(shù)據(jù)采集成本和系統(tǒng)構建打下了堅實的基礎。此外，加強對新型采集通道的搭建、接入和應用，在對采集通道進行接入期間，技術人員要根據(jù)實際使用需求，及時刪除和增加所需采集通道，為后期最大限度地提高新數(shù)據(jù)采集效率和效果產生積極的影響[7]。

4 多源數(shù)據(jù)實現(xiàn)方法

4.1 點多源技術

將某一測點設置為研究對象，利用數(shù)據(jù)庫，對該測點相關數(shù)據(jù)進行預定義處理，并確定不同數(shù)據(jù)之間的優(yōu)先級順序。在保證相關數(shù)據(jù)接收的實時性的基礎上，針對所預定義好的測點，選出最佳的數(shù)據(jù)質量碼。向數(shù)據(jù)庫內傳輸和存儲相應的最優(yōu)數(shù)據(jù)，利用事前觸發(fā)處理技術，不斷突出數(shù)據(jù)處理規(guī)范性和實效性，避免因使用常規(guī)事后判斷法而降低相關數(shù)據(jù)處理效果[8]。

4.2 站多源技術

本次廠站內含有大量的多路信號來源，如兩路主要設備所接收的信號、一路主要設備所接收的信號以及一路其他系統(tǒng)所接收的信號。當完成對設備和測點的構建后，有利于后期各種信號安全化、可靠化傳輸和接收。在對信號進行接收期間，首先，要針對各路所對應的信號質量，對信號處理結果進行科學分析和判斷。其次，在實際處理期間，針對下級轉發(fā)的信號均是由多個廠站經過合作后所形成的統(tǒng)一信號，無法按照上述步驟進行處理者，為了解決這一問題，需要根據(jù)虛擬站設計情況，利用站多源技術，對所轉發(fā)的信號進行拆分處理，使其被劃分為多路信號[9]。再次，將這些信號與廠站內所接收的信號進行有效地結合，利用站多源技術對這些信號進行統(tǒng)一化、高效化處理，極大地提高了信號處理效率和效果。最后，還要將站多源技術與點多源技術進行充分結合，完成對多數(shù)據(jù)源的科學化、規(guī)范化設計，這樣不僅可以降低用戶維護難度，而且能確保多源數(shù)據(jù)處理能力得以大幅度提升[10]。

4.3 一點多址和多點共線的網(wǎng)絡方式

一點多址和多點共線的網(wǎng)絡方式在實際運用期間可以有效減少配電自動化通信點數(shù)量，避免因通信點過多而引發(fā)通信性能不穩(wěn)定問題。同時，通過利用該方式，可以對線上的各個點進行統(tǒng)一化設置，并確定相應的優(yōu)先級順序，確保采集好的多源數(shù)據(jù)能夠嚴格按照設置好的優(yōu)先級順序進行有序傳輸。另外，該方式在具體的使用中重點優(yōu)化和完善了通信網(wǎng)絡結構，從而形成了系統(tǒng)且完善的多點共線處理方式，具有極大的適用性。

5 結 論

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在實際應用中，經常面臨廠站分布區(qū)域廣泛、通信種類多樣、采集終端設備數(shù)量過多等問題，為了解決這一問題，現(xiàn)提出一套切實可行的多源數(shù)據(jù)動態(tài)分配與分組方法，該方法根據(jù)多源數(shù)據(jù)采集情況，結合前置分組、廠站、終端等環(huán)節(jié)，完成對多源數(shù)據(jù)采集模型的構建，確保多個廠站內的數(shù)據(jù)源、通信規(guī)約、通信終端等數(shù)據(jù)集中接入到相應的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中。本文所提出的動態(tài)分配與分組方法降低了軟硬件的實現(xiàn)難度，具有非常高的應用價值和應用前景，值得被進一步推廣和應用。