關(guān)于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)圖形一體化分析

莫玲

摘 要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人們對于電網(wǎng)的要求也越來越高。在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，一旦調(diào)度員實(shí)施調(diào)度，就需要仔細(xì)觀察當(dāng)前的監(jiān)測量的變化情況，而利用數(shù)據(jù)圖形一體化能夠形象將各個(gè)模擬量充分體現(xiàn)出來，為調(diào)度人員提供了極大的便利。對此，本文主要針對調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)圖形一體化進(jìn)行了詳細(xì)分析，為改善電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)性能提供重要的作用。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；數(shù)據(jù)圖形一體化；分析

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展

隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也充分利用先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢，使自動(dòng)化系統(tǒng)的性能得到有效提高，實(shí)現(xiàn)了遙測、遙信、遙控以及遙視等多項(xiàng)功能。面對電網(wǎng)中數(shù)據(jù)存取的增強(qiáng)，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也面臨巨大挑戰(zhàn)，只有采取相應(yīng)的控制措施，才能有效確保調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)健運(yùn)行。

二、數(shù)據(jù)圖形一體化的簡要介紹

在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，調(diào)度員進(jìn)行調(diào)度操作時(shí)常常需要觀察并比較過去某段時(shí)間或當(dāng)前的監(jiān)測量的變化情況。要達(dá)到這一目的，最為形象和有效的方式便是以圖表及曲線的方式反映各個(gè)模擬量的變化情況，這些圖形就是數(shù)據(jù)圖形。由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形的過程稱為數(shù)據(jù)圖形一體化，數(shù)據(jù)圖形一體化能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成形象多樣的圖形，比如餅行、線行等。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)圖形一體化還能夠直接反映出調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)優(yōu)勢，即人機(jī)界面的可操作性。

三、主網(wǎng)調(diào)度穩(wěn)控?cái)嗝孀詣?dòng)入庫成圖技術(shù)應(yīng)用

以珠海電網(wǎng)情況為例，它所采用的就是主網(wǎng)調(diào)度穩(wěn)控?cái)嗝孀詣?dòng)入庫成圖技術(shù)，有效避免了自動(dòng)化維護(hù)人員重復(fù)勞動(dòng)，減少人工干涉的環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率。總體過程如圖1。

為了能夠有效提高電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的性能，一旦電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，將直接給電網(wǎng)中的關(guān)鍵線路的承載能力帶來嚴(yán)重影響。對此，在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)置穩(wěn)控?cái)嗝妫軌驗(yàn)檎{(diào)度員和監(jiān)控員及時(shí)掌握相應(yīng)的重載線路情況提供重要的運(yùn)行數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)異常，便能夠及時(shí)進(jìn)行調(diào)控。當(dāng)前情況下，自動(dòng)化人員常常通過在自動(dòng)化系統(tǒng)的虛擬站或系統(tǒng)站中，先手動(dòng)增加計(jì)算量形成穩(wěn)控?cái)嗝姹O(jiān)視點(diǎn)，然后重建一張新圖，有效實(shí)時(shí)監(jiān)視穩(wěn)控?cái)嗝?，而所有的文字描述，如?shù)據(jù)庫以及繪圖編輯等都是通過手動(dòng)操作的方式實(shí)現(xiàn)，使得該方式出現(xiàn)幾點(diǎn)缺陷：首先，手動(dòng)修改數(shù)據(jù)庫或者繪圖的方式不僅工作量較大，還很容易出現(xiàn)重復(fù)現(xiàn)象。其次，手動(dòng)修改很容易造成主觀失誤，對穩(wěn)控?cái)嗝娴谋O(jiān)視極為不利。最后，直觀性較差，對各個(gè)斷面的計(jì)算公式的分項(xiàng)無法直觀展現(xiàn)出來。而利用數(shù)據(jù)圖形一體化能夠有效避免這種缺陷。

主網(wǎng)調(diào)度穩(wěn)控?cái)嗝孀詣?dòng)入庫成圖技術(shù)的開發(fā)，不僅能夠幫助自動(dòng)化維護(hù)人員較正確、便捷的入庫和成圖，同時(shí)還可以促使調(diào)度員和監(jiān)控員利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的固定界面直觀獲取穩(wěn)控?cái)嗝娴南嚓P(guān)信息。另外，利用該技術(shù)將包含穩(wěn)控?cái)嗝嫘畔⒌腅xcel表格上傳至調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)建模，并將計(jì)算結(jié)果儲(chǔ)存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。與此同時(shí)，自動(dòng)成圖后，每一個(gè)相關(guān)分量詳細(xì)的開關(guān)功率信息以及累加值都可以通過人機(jī)界面向調(diào)度員展示出來，最終讓調(diào)度員能夠及時(shí)掌控電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況。該技術(shù)的開發(fā)大大降低了自動(dòng)化維護(hù)人員因手動(dòng)增加或者修改等因素出現(xiàn)的錯(cuò)誤機(jī)率，更重要的是，科學(xué)規(guī)范化的穩(wěn)控?cái)嗝鏀?shù)據(jù)庫以及畫面管理，能夠有效梳理好調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的圖庫清理清除系統(tǒng)垃圾文件，提高調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)資源的利用，進(jìn)一步提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與高效性。

四、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)圖形一體化增強(qiáng)數(shù)據(jù)獲取能力分析

數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)圖形一體化的另一個(gè)基礎(chǔ)，而數(shù)據(jù)的獲取是其中關(guān)鍵內(nèi)容。通常情況下，數(shù)據(jù)圖形一體化常常利用語義組織查詢語言、優(yōu)化查詢以提高數(shù)據(jù)反饋速度兩種技術(shù)，以此來增強(qiáng)對數(shù)據(jù)的獲取能力。首先，對于利用語義組織查詢語言來說，在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，人機(jī)交互是系統(tǒng)得以維持的保證和正常運(yùn)行的關(guān)鍵。由于電力網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和電力部門作為主要能源供應(yīng)單位的重要性，人機(jī)交互過程必須保證準(zhǔn)確和快速。在數(shù)據(jù)圖形一體化中的人機(jī)交互指的是調(diào)度員對所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述并反映給計(jì)算機(jī)，以便由計(jì)算機(jī)進(jìn)行查詢，獲取數(shù)據(jù)。比如，查詢北山站110kV母線電壓歷史曲線。利用語義組織查詢語言主要由站名、待查數(shù)據(jù)類型、待查數(shù)據(jù)模式以及數(shù)據(jù)圖形輸出模式這四種語素。如圖2所示。通常情況下，操作員每次進(jìn)行查詢時(shí)只需要配置相應(yīng)的4個(gè)語素即可，然后根據(jù)操作員的選擇組織語素構(gòu)成SQL語句完成查詢?nèi)蝿?wù)。所以，通過語素之間的組合方式可以表達(dá)大量的查詢內(nèi)容。其次，對于優(yōu)化查詢來說，則主要通過數(shù)據(jù)庫端和客戶程序端兩種方法來提高數(shù)據(jù)的反饋速度，避免因大量數(shù)據(jù)造成系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象出現(xiàn)，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高工作效率。

五、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)圖形關(guān)鍵點(diǎn)分析

（一）制定合理的穩(wěn)控?cái)嗝鍱xcel規(guī)則

要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)控?cái)嗝嫒霂斐蓤D的維護(hù)工作自動(dòng)化，就要先制定一套合理的穩(wěn)控?cái)嗝鍱xcel規(guī)則，該Excel的格式是固定的，填寫時(shí)必須按照既定規(guī)則嚴(yán)格執(zhí)行。以珠海自動(dòng)化系統(tǒng)為例，它就是根據(jù)以往制作穩(wěn)控?cái)嗝娴牧?xí)慣與經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合程序?qū)崿F(xiàn)的可信性，總結(jié)制定一套合理的填寫規(guī)則。由于珠海供電局的穩(wěn)控?cái)嗝嬗扇糠纸M成：一是日常關(guān)注要求監(jiān)視的穩(wěn)控?cái)嗝妫侵姓{(diào)下發(fā)要求監(jiān)視的穩(wěn)控?cái)嗝?，三是因?yàn)榕R時(shí)檢修停電需要監(jiān)視的穩(wěn)控?cái)嗝妗Ｄ壳斑@三部分穩(wěn)控?cái)嗝婢啥鄠€(gè)文件組成，并且文件格式內(nèi)容也不一致。因此需要結(jié)合這三部分穩(wěn)控?cái)嗝娴母袷剑贫ǔ鲆惶缀侠淼姆€(wěn)控?cái)嗝鍱xcel規(guī)則。

（二）根據(jù)穩(wěn)控?cái)嗝鍱xcel表格自動(dòng)維護(hù)SCADA數(shù)據(jù)庫

根據(jù)穩(wěn)控?cái)嗝鍱xcel表格自動(dòng)維護(hù)SCADA數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵點(diǎn)是，如何根據(jù)穩(wěn)控?cái)嗝鍱xcel表格中的數(shù)據(jù)自動(dòng)維護(hù)SCADA數(shù)據(jù)庫。目前珠海供電局調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（DF8003E）平臺(tái)是一個(gè)開發(fā)性的平臺(tái)，提供了良好的外部接口便于用戶添加、修改功能。自動(dòng)維護(hù)穩(wěn)控?cái)嗝鏀?shù)據(jù)庫程序（ctrlSection）就是在DF8003 E平臺(tái)所開放接口基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)的。ctrlSection采用C++語言進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，并且跨操作系統(tǒng)。其中，ctrlSection程序的主要功能是：周期性（30s）檢測指定文件夾下的穩(wěn)控?cái)嗝嫖募Q為：珠海穩(wěn)控?cái)嗝?csv）是否有更新，如果有更新則對文件進(jìn)行解析，并與通過數(shù)據(jù)庫獲取的參數(shù)進(jìn)行比對，找出需要進(jìn)行添加、修改、刪除的斷面點(diǎn)并分別處理。

（三）人機(jī)界面根據(jù)穩(wěn)控?cái)嗝鍱xcel表格展示相關(guān)內(nèi)容

調(diào)度員最終是通過人機(jī)界面對穩(wěn)控?cái)嗝姹O(jiān)視進(jìn)行監(jiān)視，因此能夠美觀、清晰的將相關(guān)信息、數(shù)據(jù)展示出來是一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容。人機(jī)界面展示以表格的形式進(jìn)行展示，展示的樣式采用與所提供的穩(wěn)控?cái)嗝鍱xcel表格類似，這比較符合調(diào)度員的使用習(xí)慣。目前，珠海供電局的穩(wěn)控?cái)嗝姹O(jiān)視畫面由多張圖進(jìn)行展示，每一組斷面占一個(gè)圖形界面，顯示比較雜亂，調(diào)度員和監(jiān)控員使用時(shí)，對信息的掌握全面性還充足。由于監(jiān)控?cái)嗝嫘枰謩?dòng)繪制、修改，自動(dòng)化維護(hù)人員每增加一組臨時(shí)監(jiān)控?cái)嗝姹阋永L一個(gè)圖形界面，尤其在惠普UNIX系統(tǒng)上輸入漢字極不方便，只是在繪圖頁面輸入漢字、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫點(diǎn)就得需要2個(gè)小時(shí)左右，直接影響了工作效率。因此，根據(jù)提供的穩(wěn)控?cái)嗝嫖募詣?dòng)生成相關(guān)數(shù)據(jù)的圖形，采用自動(dòng)成圖技術(shù)，充分解決了畫面較多、手動(dòng)繪制容易出錯(cuò)、工作效率低的問題。

結(jié)語

綜上所述，調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)圖形一體化對確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。一方面通過制定包含穩(wěn)控?cái)嗝嫘畔⒌腅xcel表格并上傳，再結(jié)合調(diào)度自動(dòng)化的實(shí)時(shí)庫，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行定位，最終有效實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)控?cái)嗝娴淖詣?dòng)入庫成圖。另一方面通過人機(jī)界面圖形將電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況直觀展示給監(jiān)控調(diào)度人員，為調(diào)度員準(zhǔn)確了解電網(wǎng)運(yùn)行狀況提供了極大便利，從而為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行做出了重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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