基于電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行數(shù)據(jù)的分布式自主分析關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

廖利軍

摘 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)和人類生活對(duì)電能的需求量日益增長(zhǎng)，這就使得電網(wǎng)規(guī)模日趨擴(kuò)大，并進(jìn)一步帶動(dòng)了智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。在這一發(fā)展歷程中，電網(wǎng)省級(jí)和地市級(jí)部署的電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部已經(jīng)積累了龐大的電力運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而形成了豐富的數(shù)據(jù)信息資源，因此，對(duì)電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、運(yùn)算和自主分析就成為了提高電網(wǎng)調(diào)度管理水平的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。本文主要對(duì)電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行數(shù)據(jù)的分布式自主分析關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)行了探究，旨在提高電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的利用效率，推動(dòng)電網(wǎng)運(yùn)行的智能化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：分布式存儲(chǔ)；電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；自主分析；應(yīng)用

前言

目前，國(guó)家電網(wǎng)將“三縱三橫”的華北、華中以及華東地區(qū)通過特高壓網(wǎng)架進(jìn)行電網(wǎng)連接，從而促使電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，這就需要采取更加縣級(jí)的科技手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力地網(wǎng)度自動(dòng)化操作和分析。然而，受到運(yùn)行數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)規(guī)則和電網(wǎng)安全等因素的限制，在實(shí)施數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和分析的自主化管理過程中仍存在一些技術(shù)難點(diǎn)，這就需要我們對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)加以分析和了解。

1 電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行數(shù)據(jù)的分布式自主分析關(guān)鍵技術(shù)

下面，我們會(huì)通過對(duì)省級(jí)和地市級(jí)兩級(jí)電力調(diào)度運(yùn)行情況加以了解，對(duì)分布式存儲(chǔ)、量測(cè)點(diǎn)索引、數(shù)據(jù)計(jì)算以及公式解析等技術(shù)要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析和研究。

1.1分布式存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)

由于省地兩級(jí)的電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)控?cái)?shù)據(jù)通常采取分級(jí)存儲(chǔ)的方式分散在不同的兩級(jí)，因此，在對(duì)省地兩級(jí)的電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)加以收集和分析的過程中，通?？蛇x用集中存儲(chǔ)和分布式存儲(chǔ)兩種方案類型。①在集中存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)中，地級(jí)調(diào)度數(shù)據(jù)通常需要經(jīng)由廣域服務(wù)線路傳至省調(diào)度數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部，然后再將省地兩級(jí)數(shù)據(jù)在省調(diào)度數(shù)據(jù)庫(kù)加以存儲(chǔ)。在這一過程中，還需設(shè)置自主分析類型的查詢服務(wù)器，以便為省地不同區(qū)域的用戶提供便利的查詢服務(wù)。②在分布式存儲(chǔ)的方案構(gòu)造中，通過在省地兩級(jí)設(shè)置電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)，并布置查詢服務(wù)器，且該服務(wù)器具備對(duì)數(shù)據(jù)的自主分析能力，通過此服務(wù)區(qū)能夠?qū)κ〉貎杉?jí)調(diào)度數(shù)據(jù)庫(kù)D5000進(jìn)行歷史調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)的訪問，從而為本地用戶提供可靠的查詢服務(wù)。

與此同時(shí)，對(duì)于省調(diào)查詢服務(wù)器而言，需要部署分布式管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、服務(wù)分發(fā)以及合并這四項(xiàng)管理模塊，從而實(shí)現(xiàn)高效的調(diào)度數(shù)據(jù)管理效果。而實(shí)時(shí)監(jiān)控功能模塊則主要是對(duì)地調(diào)服務(wù)進(jìn)行全面監(jiān)控；而分布式管理功能模塊則是對(duì)多臺(tái)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和分布式管理；而服務(wù)分發(fā)及合并功能模塊則主要是針對(duì)用戶查詢請(qǐng)求進(jìn)行分發(fā)處理，通過將用戶查詢信息發(fā)送到各個(gè)省地級(jí)服務(wù)器內(nèi)部，從而確保查詢效率。通過對(duì)兩種方案進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，分布式存儲(chǔ)較之集中存儲(chǔ)具備可行性高、查詢速度快的優(yōu)點(diǎn)，因此，本文將采取分布式存儲(chǔ)的方法對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)施統(tǒng)一管理。

1.2量測(cè)點(diǎn)索引關(guān)鍵技術(shù)

倒排索引是本文電網(wǎng)量測(cè)點(diǎn)實(shí)施檢索的關(guān)鍵性技術(shù)，在索引過程中，需要依照量測(cè)點(diǎn)的表里數(shù)據(jù)進(jìn)行索引文件的構(gòu)建，首先需要?jiǎng)?chuàng)建電力調(diào)度范圍內(nèi)的單詞詞典，比如“唐熱”和“灤河”等相關(guān)電力詞匯，并為每一個(gè)詞匯設(shè)置唯一的編碼，再將其存放于單詞詞典的內(nèi)存中；然后對(duì)電網(wǎng)測(cè)量點(diǎn)實(shí)施中文分詞操作，將各個(gè)量測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為單詞序列所組成的數(shù)據(jù)信息流；最后設(shè)立完整的倒排列表，對(duì)單詞表示的全部量測(cè)點(diǎn)及其位置信息進(jìn)行記錄，同時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息實(shí)施壓縮處理，并將壓縮以后的倒排序列表采取分塊存儲(chǔ)的方式置于磁盤中，以此完成索引結(jié)構(gòu)的構(gòu)建工作。在查詢時(shí)，通過輸入關(guān)聯(lián)單詞，即可在磁盤中找到相關(guān)的倒排文件，通常而言，測(cè)量點(diǎn)的單個(gè)索引速率大約為0.1s，通過這種方式能夠有效提高測(cè)量點(diǎn)的索引效率。

1.3量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)

在測(cè)量點(diǎn)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算過程中主要采取時(shí)間并行以及存儲(chǔ)并行兩種方式進(jìn)行并行計(jì)算和分析。①時(shí)間并行數(shù)據(jù)計(jì)算是指通過對(duì)大時(shí)間段內(nèi)電網(wǎng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢解，在將大時(shí)間段分解為多項(xiàng)小時(shí)間段后，對(duì)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行單月的查詢和計(jì)算操作，最后再將分段計(jì)算數(shù)據(jù)予以總體性整合，通過合并得到最終的計(jì)算結(jié)果。②存儲(chǔ)并行數(shù)據(jù)計(jì)算則是通過將實(shí)際查詢情況劃分到相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)服務(wù)器內(nèi)部，然后在本地服務(wù)器中建立分布式存儲(chǔ)應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)，而每一項(xiàng)應(yīng)用服務(wù)都能夠?qū)Ρ镜卮鎯?chǔ)的相關(guān)查詢請(qǐng)求進(jìn)行分析和處理，然后中心服務(wù)器再將每一項(xiàng)應(yīng)用服務(wù)器的分析結(jié)果予以合并，從而得出最終的結(jié)果。通過這兩種并行計(jì)算方式，能夠有效提高調(diào)度數(shù)據(jù)的分析速率。

1.4量測(cè)點(diǎn)公式以及解析

對(duì)于一些較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)查詢和分析操作，需要將多項(xiàng)量測(cè)點(diǎn)及數(shù)學(xué)公式進(jìn)行組合，從而得出全新的量測(cè)點(diǎn)，然后再對(duì)此量測(cè)點(diǎn)加以查詢及分析。因此，在這一計(jì)算過程中，需要將計(jì)算器原理作為計(jì)算基礎(chǔ)，然后再應(yīng)用Java實(shí)現(xiàn)加減乘除操作，并對(duì)計(jì)算過程實(shí)施封裝操作，同時(shí)設(shè)置函數(shù)自定義接口，并對(duì)正弦、余弦、四舍五入以及絕對(duì)值等函數(shù)進(jìn)行定義，然后開發(fā)相應(yīng)的計(jì)算解析模塊，對(duì)量測(cè)點(diǎn)加以解析。

2 電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行數(shù)據(jù)的分布式自主分析關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

本文通過應(yīng)用上述四項(xiàng)關(guān)鍵性自主分析技術(shù)，進(jìn)行了自護(hù)分析系統(tǒng)的全新構(gòu)建，該系統(tǒng)包括了時(shí)間、范圍統(tǒng)計(jì)和公式的自主定義以及電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)的查詢和分析等相關(guān)功能模塊，以此實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)控的高效管理。

①時(shí)間的自主定義。通過對(duì)開始和結(jié)束兩項(xiàng)時(shí)間進(jìn)行選擇，能夠?qū)δ?、月、日、季度和周等時(shí)間周期范圍進(jìn)行自主性定義，同時(shí)還可借助此項(xiàng)操作對(duì)節(jié)假日、枯水期、高負(fù)荷以及突發(fā)事件等時(shí)期范圍進(jìn)行定義。

②自主定義公式。采取自主定義量測(cè)點(diǎn)公式及解析技術(shù)的方式，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行所涉及的四則運(yùn)算和三角函數(shù)等計(jì)算方式進(jìn)行全面涵蓋，且能夠根據(jù)電力調(diào)度的實(shí)際發(fā)展需求，通過計(jì)算機(jī)編程軟件實(shí)現(xiàn)靈活性的可靠編程計(jì)算。在這一過程中，還包括了有功、功率因數(shù)、電流、電壓等計(jì)算要素的編制。

③查詢運(yùn)行數(shù)據(jù)。在應(yīng)用倒排索引技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)量測(cè)點(diǎn)信息的快速查詢，并借助并行計(jì)算操作，通過分解查詢信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)地網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的高效查詢，并在最后將數(shù)據(jù)查詢和分析結(jié)果加以合并，借助表格形式予以展示，從而提供更加具象化的對(duì)比研究方式。

④分析歷史數(shù)據(jù)。在對(duì)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢的基礎(chǔ)上，能夠采取多種計(jì)算分析手段，比如最大、平均值、波動(dòng)率等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史查詢數(shù)據(jù)結(jié)果的分析和計(jì)算，以此為電網(wǎng)日常調(diào)度管理提供可靠的決策依據(jù)。

3 總結(jié)

綜上所述，本文主要對(duì)電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行數(shù)據(jù)的分布式自主分析關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探究，并從分布式存儲(chǔ)、量測(cè)點(diǎn)索引、數(shù)據(jù)計(jì)算以及公式解析等方向?qū)ζ渲兴N(yùn)含的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析和研究，在此基礎(chǔ)上探索了電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行數(shù)據(jù)的分布式自主分析關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)地網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的智能化分析，提高電網(wǎng)調(diào)度管理效率。

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