廈門市電業(yè)局 朱 池

電力自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理

廈門市電業(yè)局 朱 池

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，電力自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理也變得復(fù)雜多樣。如何快速、準(zhǔn)確處理收集到的數(shù)據(jù)，為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供服務(wù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、數(shù)據(jù)分類

一般情況下，電力自動化系統(tǒng)要處理的數(shù)據(jù)可分為四種，即實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)、日常管理數(shù)據(jù)和市場經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。

1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)多來自于實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量很大，要求存儲空間很大。該類數(shù)據(jù)來自實(shí)際生產(chǎn)， 經(jīng)處理后可作為調(diào)度或市場運(yùn)作的重要依據(jù)。

2.基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)表示電力設(shè)備有關(guān)屬性，經(jīng)收集處理后便于工作人員對電力設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、管理。

3.日常管理數(shù)據(jù)。日常管理數(shù)據(jù)主要包括電力系統(tǒng)日常運(yùn)行時(shí)的記錄內(nèi)容，以及各部門工作流程中所處理的數(shù)據(jù)。若要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，規(guī)范這一部分?jǐn)?shù)據(jù)也很有必要。

4.市場經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。在進(jìn)行市場經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)規(guī)劃時(shí)，一定要注重?cái)?shù)據(jù)的可擴(kuò)展性，便于以后管理。

二、電力自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性

數(shù)據(jù)一致性，即數(shù)據(jù)的唯一性。在電力自動化系統(tǒng)中，存在大量數(shù)據(jù)信息,這些數(shù)據(jù)信息除各子系統(tǒng)自身獨(dú)有的信息外，還包括大量的各子系統(tǒng)或某幾個(gè)子系統(tǒng)所共有的信息。某幾個(gè)子系統(tǒng)所共有的信息是指各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交叉現(xiàn)象。對離線數(shù)據(jù)庫來說，因其位于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)，各子系統(tǒng)、各應(yīng)用程序均需通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問和操作，可以保證數(shù)據(jù)的唯一性。所以，只要離線數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)合理，數(shù)據(jù)必定滿足一致性要求。對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫而言，為滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的要求，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫通常映射至各工作站內(nèi)存中,這就需要由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

三、電力自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集

現(xiàn)場數(shù)據(jù)的獲得一般通過采集與轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)應(yīng)用類型、傳輸成本、系統(tǒng)性能要求，可以選擇不同的傳輸介質(zhì)。電力自動化系統(tǒng)牽涉面廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由可滿足不同專業(yè)需求的多個(gè)系統(tǒng)組成。針對不同的要求，各系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取應(yīng)在新技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)綜合考慮。只有這樣才能在技術(shù)優(yōu)化組合的基礎(chǔ)上，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

四、電力自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)共享

1. 文件共享。采用該方式的數(shù)據(jù)文件目的明確、結(jié)構(gòu)清晰、讀取方便、編程簡單，但讀寫速度較慢。

2. 直接內(nèi)存訪問。這種方式數(shù)據(jù)讀寫速度極快，但編程復(fù)雜，會影響系統(tǒng)的可靠性，而且還無法通過網(wǎng)絡(luò)訪問。

3. 利用網(wǎng)絡(luò)通訊。如利用TCP /IP、UDP 將數(shù)據(jù)打包發(fā)送，這種方式數(shù)據(jù)讀寫速度較快，但數(shù)據(jù)包內(nèi)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，編程復(fù)雜。

4. 利用商業(yè)數(shù)據(jù)庫。很多數(shù)據(jù)庫提供了完善的數(shù)據(jù)共享和安全機(jī)制，開放性非常好。但在綜合自動化系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)具有瞬時(shí)有效性、刷新速度快、數(shù)據(jù)形式不統(tǒng)一等特點(diǎn)，不適合存放在商用數(shù)據(jù)庫中。

5. 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫。所有數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存中，結(jié)構(gòu)靈活、訪問速度快，但它的開放性不如商用數(shù)據(jù)庫。為了提供標(biāo)準(zhǔn)的接口，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的開放性和穩(wěn)定性，可采用DCOM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的訪問接口。COM（組件對象模型）是由微軟公司提出的組件標(biāo)準(zhǔn)，是一種以組件為發(fā)布單元的對象模型，使各軟件組件可以用一種統(tǒng)一的方式進(jìn)行交互。DCOM（分布式COM）是COM 的擴(kuò)展，它支持不同計(jì)算機(jī)上組件對象與客戶程序之問的相互通信。

五、電力自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)容災(zāi)

在本地將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份，然后送到異地保存。這種方案成本低、易于配置。但當(dāng)數(shù)據(jù)量增大時(shí)，存儲介質(zhì)管理困難，并且當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)，大量數(shù)據(jù)難以及時(shí)恢復(fù)。

針對上述問題，可在異地建立一個(gè)熱備份點(diǎn)，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)，備份站點(diǎn)接替主站點(diǎn)的業(yè)務(wù)，從而保持業(yè)務(wù)運(yùn)行的連續(xù)性。

在相隔較遠(yuǎn)的地方分別建立兩個(gè)數(shù)據(jù)中心，均處于工作狀態(tài)，并進(jìn)行相互數(shù)據(jù)備份。當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難時(shí)，另一個(gè)數(shù)據(jù)中心接替其工作任務(wù)。這種級別的備份根據(jù)實(shí)際要求和投入資金的多少，又可分為兩種：一種是兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間只限于關(guān)鍵數(shù)據(jù)的相互備份；另一種是兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間互為鏡像，即零數(shù)據(jù)丟失。零數(shù)據(jù)丟失是目前要求最高的一種容災(zāi)備份方式，它要求不管什么災(zāi)難發(fā)生，系統(tǒng)都能保證數(shù)據(jù)的安全。

六、電力自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)整合

國家電網(wǎng)公司在《調(diào)度系統(tǒng)“十一五”發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確提出，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)，推進(jìn)調(diào)度系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)融合、數(shù)據(jù)和功能的整合，實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)技術(shù)和信息的安全共享和綜合應(yīng)用。

1. 基于現(xiàn)有系統(tǒng)，開發(fā)各種分散數(shù)據(jù)采集和整合工具，統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理規(guī)格，統(tǒng)一設(shè)備命名規(guī)范，建立基于對象的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)信息關(guān)聯(lián)，形成管理信息區(qū)的數(shù)據(jù)中心。

2. 開發(fā)具有基于用戶自定義規(guī)則的調(diào)度數(shù)據(jù)的綜合加工處理技術(shù)，使再生數(shù)據(jù)可重復(fù)利用；開發(fā)通用調(diào)度數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術(shù)，為用戶提供靈活、方便的數(shù)據(jù)分析和加工手段。

3. 開發(fā)橫向調(diào)度數(shù)據(jù)接口技術(shù)，統(tǒng)一調(diào)度數(shù)據(jù)對外口徑，避免重復(fù)輸出，多重交叉。

4. 開發(fā)上、下級縱向調(diào)度數(shù)據(jù)接口技術(shù)，形成廣域范圍內(nèi)的金字塔式立體數(shù)據(jù)中心體系。

5. 引入成熟實(shí)用的數(shù)據(jù)倉儲技術(shù)，采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息海量存儲和快速存取。

七、結(jié)論與建議

數(shù)據(jù)規(guī)劃期間，一定要考慮數(shù)據(jù)的可維護(hù)性及可擴(kuò)展性。根據(jù)目前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況，建議采用客戶端程序和互聯(lián)網(wǎng)站維護(hù)兩種方式。客戶端程序?qū)τ跀?shù)據(jù)維護(hù)的實(shí)現(xiàn)比較簡單，安全性好，但僅限于小范圍的數(shù)據(jù)維護(hù)，一般用于某個(gè)單位的數(shù)據(jù)管理和維護(hù)。互聯(lián)網(wǎng)站維護(hù)技術(shù)要求較高，靈活性較差，但對計(jì)算機(jī)配置要求較低，一般任何一臺上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)都可以進(jìn)行維護(hù)，也是目前比較流行的一種方式。數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性指的是數(shù)據(jù)規(guī)劃時(shí)留有一定的修改和擴(kuò)展空間，在不影響整體數(shù)據(jù)規(guī)劃格局的條件下，便于以后數(shù)據(jù)內(nèi)容的豐富。