電網(wǎng)調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/猶鋒

電網(wǎng)調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/猶鋒

分析了電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)面臨的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，闡述了綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)的意義，描述了平臺(tái)的架構(gòu)以及主要技術(shù)，著重介紹了平臺(tái)的主要應(yīng)用。平臺(tái)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的高度整合與共享，深入挖掘了數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值。

電網(wǎng)調(diào)度 數(shù)據(jù)平臺(tái)

隨著 “大運(yùn)行”體系建設(shè)的不斷深入，目前各業(yè)務(wù)系統(tǒng)在先期建設(shè)中存在的缺陷逐漸顯露出來(lái)，特別是各系統(tǒng)數(shù)據(jù)分散和重復(fù)，綜合性應(yīng)用困難，查看不同數(shù)據(jù)需登錄不同的系統(tǒng)，綜合性深層次的分析顯得捉襟見(jiàn)肘，數(shù)據(jù)信息的價(jià)值沒(méi)有得到充分體現(xiàn)。因此，提升電網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用能力和電網(wǎng)智能化水平，構(gòu)建綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)具有重要的意義。

1 平臺(tái)架構(gòu)

遵循D5000系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、交互等規(guī)范，利用時(shí)序庫(kù)存儲(chǔ)運(yùn)行變化數(shù)據(jù)，結(jié)合D5000的內(nèi)存庫(kù)、關(guān)系庫(kù)以及層次庫(kù)等數(shù)據(jù)源，開(kāi)發(fā)模型代理服務(wù)、數(shù)據(jù)代理服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)模型、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用，并提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存取和應(yīng)用開(kāi)發(fā)接口。如圖1所示。

圖1：系統(tǒng)架構(gòu)圖

2 主要技術(shù)

2.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)接入服務(wù)主要負(fù)責(zé)平臺(tái)數(shù)據(jù)的接入，包括數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)寫(xiě)入、數(shù)據(jù)接入監(jiān)視、數(shù)據(jù)補(bǔ)錄等四大模塊。

2.1.1 數(shù)據(jù)接收

數(shù)據(jù)接收模塊通過(guò)訂閱d5000系統(tǒng)消息總線的CH_CHANGE_DATA通道，實(shí)時(shí)接收SCADA的變化數(shù)據(jù)消息，收到消息后解析報(bào)文的同時(shí)按約定的格式生成變化數(shù)據(jù)E格式文件。

2.1.2 數(shù)據(jù)寫(xiě)入

數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊按照規(guī)約解析變化數(shù)據(jù)E格式文件，通過(guò)數(shù)據(jù)接入服務(wù)將電網(wǎng)運(yùn)行變化數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)根據(jù)測(cè)點(diǎn)模型映射文件定時(shí)更新時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)點(diǎn)采樣信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

2.1.3 數(shù)據(jù)接入監(jiān)視

數(shù)據(jù)接入監(jiān)視模塊根據(jù)配置文件的參數(shù)配置，通過(guò)數(shù)據(jù)接入服務(wù)獲取的所有監(jiān)視遙測(cè)最新數(shù)據(jù)時(shí)間進(jìn)行判斷測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接入狀態(tài)。然后把異常測(cè)點(diǎn)結(jié)果通過(guò)hisdbop操作提交數(shù)據(jù)庫(kù)的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)接狀態(tài)監(jiān)視統(tǒng)計(jì)關(guān)系表中。

2.1.4 歷史數(shù)據(jù)補(bǔ)錄

歷史數(shù)據(jù)補(bǔ)錄模塊根據(jù)數(shù)據(jù)接入監(jiān)視統(tǒng)計(jì)結(jié)果，通過(guò)hisdbop服務(wù)獲取商用庫(kù)歷史數(shù)據(jù)，并調(diào)用數(shù)據(jù)接入服務(wù)對(duì)異常接入測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)補(bǔ)錄。

2.2 代理服務(wù)

為滿足平臺(tái)各類應(yīng)用及其他第三方業(yè)務(wù)對(duì)電網(wǎng)模型信息、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一訪問(wèn)，調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)的代理服務(wù)提供一整套封裝好的模型、數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口。

2.2.1 模型訪問(wèn)代理服務(wù)

模型訪問(wèn)代理服務(wù)包括服務(wù)端和客戶端兩個(gè)部分。服務(wù)端負(fù)責(zé)接收客戶端發(fā)來(lái)的對(duì)模型數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，進(jìn)行分析后將請(qǐng)求發(fā)到相應(yīng)的模型映射管理中心，然后將請(qǐng)求結(jié)果返回給客戶端，客戶端力求達(dá)到用最簡(jiǎn)單的接口和協(xié)議與服務(wù)端進(jìn)行請(qǐng)求和數(shù)據(jù)集合的傳遞。

2.2.2 數(shù)據(jù)訪問(wèn)代理服務(wù)

數(shù)據(jù)訪問(wèn)代理服務(wù)以統(tǒng)一的方式和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求服務(wù)，利用綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)的處理效率高、檢索速度快以及數(shù)據(jù)壓縮等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的高效管理。

2.3 主要應(yīng)用

2.3.1 計(jì)算值分析

利用綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)中帶時(shí)標(biāo)的量測(cè)數(shù)據(jù),可以精準(zhǔn)地獲得某一時(shí)刻的計(jì)算分量斷面，并解析電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)中該計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算公式，采用變化即計(jì)算策略重新計(jì)算出歷史計(jì)算值并深入的分析。

（1）計(jì)算值歷史重計(jì)算。解析計(jì)算點(diǎn)計(jì)算公式，建立量測(cè)和公式ID的映射關(guān)系。采用變化即計(jì)算策略，模擬實(shí)時(shí)狀態(tài)下當(dāng)某個(gè)分量值發(fā)生變化就觸發(fā)計(jì)算，重新獲得時(shí)間序列的計(jì)算結(jié)果。

（2）計(jì)算值突變分析。對(duì)總加量測(cè)的全息歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)突變分析。對(duì)每個(gè)突變點(diǎn)進(jìn)行分量分析，定位引起該計(jì)算值發(fā)生突變的分量，定位地區(qū)總加的數(shù)值突變?cè)颉?/p>

（1）設(shè)置參數(shù)，量測(cè)跳變時(shí)間T1，量測(cè)變化門(mén)檻值L；

（2）獲取一段時(shí)間內(nèi)的所有量測(cè)值；

（3）比較每個(gè)點(diǎn)V與前一個(gè)點(diǎn)的量測(cè)值V1，如果發(fā)現(xiàn)量測(cè)變化超過(guò)L ，此時(shí)記錄下V1值；

（4）判斷該點(diǎn)以后的連續(xù)一段時(shí)間的量測(cè)值如果均在V值附近且在T1時(shí)間內(nèi)恢復(fù)至V1值附近，這一段時(shí)間內(nèi)的量測(cè)屬于跳變；

（5）如果量測(cè)在T1時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有恢復(fù)至V1值附近，則判斷這段時(shí)間的量測(cè)變化不屬于量測(cè)跳變；

2.3.2 電網(wǎng)運(yùn)行不一致分析

電網(wǎng)運(yùn)行不一致服務(wù)基于歷史的遙測(cè)全息時(shí)標(biāo)量測(cè)數(shù)據(jù)以及模型設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系，研究開(kāi)關(guān)動(dòng)作與遙測(cè)狀態(tài)不一致分析算法，記錄時(shí)間和相關(guān)設(shè)備信息等，并提供以下相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果展示接口：

（1）對(duì)每個(gè)統(tǒng)計(jì)周期的不一致設(shè)備個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和展示；

（2）對(duì)涉及的開(kāi)關(guān)動(dòng)作與遙測(cè)狀態(tài)不一致的RTU廠商異常占比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和餅圖展示；

（3）對(duì)設(shè)備的開(kāi)關(guān)動(dòng)作與遙測(cè)狀態(tài)不一致次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并通過(guò)列表進(jìn)行設(shè)備不一致次數(shù)由多到少的排序展示。

2.3.3 AGC/AVC控制過(guò)程分析

通過(guò)與雙細(xì)則系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，接入雙細(xì)則系統(tǒng)AGC機(jī)組考核月報(bào)、機(jī)組補(bǔ)償月報(bào)，按照打分細(xì)則，對(duì)機(jī)組進(jìn)行年考核綜合打分，生成AGC年考核打分報(bào)表。

綜合考核細(xì)則：

（1）排除K1（調(diào)節(jié)速率）、K2（調(diào)節(jié)精度）、K2（響應(yīng)時(shí)間）同時(shí)等于1.00情況；

（2）K1、K2、K2、可用率（L）計(jì)算月平均，調(diào)節(jié)深度（H）計(jì)算總加；

（3）當(dāng)機(jī)組K1（K2、K2）大于1.00時(shí)，該指標(biāo)項(xiàng)分?jǐn)?shù)為Qk1（Qk2、Qk3）= 100，當(dāng)小于1.00時(shí)，分?jǐn)?shù)為K1/1.00*100；

（4）當(dāng)機(jī)組L大于98%時(shí)，該指標(biāo)項(xiàng)分?jǐn)?shù)為QL= 100，當(dāng)小于1.00時(shí)，分?jǐn)?shù)為L(zhǎng)/0.98*100；

（5）年度H總加最大值（Max）的機(jī)組該指標(biāo)項(xiàng)分?jǐn)?shù)為QH=100，其余機(jī)組分?jǐn)?shù)為H/ Max*100%；

（6）加上五項(xiàng)指標(biāo)項(xiàng)權(quán)重值分別為P1、P2、P3、P4、P5，機(jī)組最后得分= P1* Q1+ P2* Q2+ P3*Q3+ P4*QL+ P5*QH。

3 結(jié)束語(yǔ)

基于省調(diào)D5000系統(tǒng)，引入時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)，采用外部集成的方式構(gòu)建電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了基于時(shí)標(biāo)量測(cè)的電網(wǎng)運(yùn)行信息全息記錄、統(tǒng)計(jì)分析、精細(xì)處理和全景展示，解決了由于采用分鐘存儲(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行事故分析無(wú)法按需精確追溯和精細(xì)分析等問(wèn)題。

[1]林峰，胡牧，蔣元晨等.電力調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù).電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007,31(01):61-63.

[2]樊唯欽.地區(qū)電力調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)實(shí)踐.電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2010,34(02):113-115.

[3]馬強(qiáng),荊銘,延峰等.電力調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).電力自動(dòng)化設(shè)備，2011,31(11):125-128.

作者單位江蘇瑞中數(shù)據(jù)股份有限公司 江蘇省南京市210012