張文軍，周起明

（衢州電力局，浙江 衢州 324000）

變電運(yùn)行報(bào)表對(duì)電力企業(yè)掌握和分析電力設(shè)備狀況以及制定電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃起著不可或缺的作用。各級(jí)電力企業(yè)對(duì)運(yùn)行報(bào)表都非常重視，對(duì)報(bào)表上報(bào)時(shí)間嚴(yán)格控制，要求基層班組必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成報(bào)表的正確上報(bào)。然而隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和“監(jiān)控中心+操作站”運(yùn)行值班模式的推進(jìn)，以前分散在各個(gè)集控站的報(bào)表填報(bào)工作都集中到了監(jiān)控中心，在人手緊缺的情況下，要在短時(shí)間內(nèi)完成所轄變電站大量數(shù)據(jù)的填寫(xiě)上報(bào)并保證其正確性，對(duì)監(jiān)控中心是很大的挑戰(zhàn)。

衢州電網(wǎng)監(jiān)控中心在運(yùn)行報(bào)表填報(bào)工作中引入了PI數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)報(bào)表的自動(dòng)生成，大大提高了工作效率，很好地解決了緊缺的人力資源與巨大的安全生產(chǎn)壓力之間的矛盾，取得了非常好的效果。本文將以PI數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在衢州電網(wǎng)監(jiān)控中心電壓報(bào)表中的應(yīng)用為例，介紹PI數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在運(yùn)行報(bào)表中的具體應(yīng)用。

1 傳統(tǒng)報(bào)表填報(bào)方式的問(wèn)題

傳統(tǒng)的電壓報(bào)表（格式見(jiàn)表1）填報(bào)方式有兩種，一種是人工抄錄，另一種是利用現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)表功能，拷貝數(shù)據(jù)并整理填寫(xiě)報(bào)表。由于數(shù)據(jù)量巨大，兩種方式都存在效率低下的問(wèn)題，難以滿(mǎn)足報(bào)表上報(bào)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性要求。采用第一種方式單人抄錄并填寫(xiě)一條母線(xiàn)所有數(shù)據(jù)的時(shí)間約為20 min，衢州電網(wǎng)監(jiān)控中心目前下轄各等級(jí)變電站23座，有各種電壓等級(jí)的母線(xiàn)113條，共需時(shí)間2260 min，5人同時(shí)工作才能在1個(gè)工作日內(nèi)完成。采用第二種方式時(shí)，由于監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)表格式與要求格式差別較大，要經(jīng)過(guò)U盤(pán)拷貝數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)再填入報(bào)表的過(guò)程，平均完成一條母線(xiàn)所有數(shù)據(jù)填報(bào)大約需要12 min，總耗時(shí)約23 h。雖然第二種方式的效率高于第一種方式，但在填報(bào)過(guò)程中要用U盤(pán)接入監(jiān)控系統(tǒng)工作站主機(jī)拷貝數(shù)據(jù)，存在網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。因此必須找到更科學(xué)、更高效的方法。

2 設(shè)計(jì)思路

分析電壓報(bào)表的填報(bào)內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，報(bào)表需采集的母線(xiàn)整點(diǎn)時(shí)間電壓值都保存在SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，“最大值”、“最小值”及“平均值”也可以通過(guò)分析計(jì)算SCADA歷史數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)得到，而超上限、超下限則利用Excel函數(shù)就可輕易完成。其他的信息如“填報(bào)人”、“填報(bào)時(shí)間”等可以利用Excel自帶的VBA編輯器編程實(shí)現(xiàn)。因而只需要找到一個(gè)合適的平臺(tái)，建立與SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查找、填寫(xiě)和簡(jiǎn)單運(yùn)算，就可實(shí)現(xiàn)報(bào)表的自動(dòng)生成，大幅提高工作效率。

衢州電力局PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源自SCADA歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，且PI系統(tǒng)具有豐富的客戶(hù)端工具，其中PI DataLink軟件可輕松實(shí)現(xiàn)Excel表格與PI數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，利用這項(xiàng)功能結(jié)合電子表格本身的功能，就可以靈活地收集、分析和填報(bào)數(shù)據(jù)?；谝陨戏治觯凑针妷簣?bào)表格式建立一套Excel模板，利用PI DataLink的查詢(xún)函數(shù)從PI數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)并寫(xiě)入Excel相應(yīng)單元格中，再利用VBA編輯器編程完成報(bào)表其他信息的填寫(xiě)并建立新的Excel工作簿，將模板內(nèi)報(bào)表格式及數(shù)據(jù)復(fù)制到新的Excel報(bào)表中，形成不包含PI DataLink公式的最終電壓報(bào)表，流程如圖1所示。

3 實(shí)現(xiàn)過(guò)程

3.1 安裝PI DataLink軟件

圖1 系統(tǒng)流程圖

在Excel中以加載宏的形式加載PI DataLink插件后，就會(huì)在Excel中出現(xiàn)一個(gè)菜單，利用此菜單可方便調(diào)用PI DataLink內(nèi)的函數(shù)。

3.2 制作電壓報(bào)表模板

制作模板分幾個(gè)步驟，一是按電壓報(bào)表格式繪制表格，二是在需要顯示數(shù)據(jù)的單元格內(nèi)輸入PI查詢(xún)函數(shù)，三是利用Excel自身的函數(shù)或公式計(jì)算超上限、超下限率及合格率，最后利用VBA編寫(xiě)程序完成報(bào)表中的“填報(bào)時(shí)間”等其他信息并形成最終電壓報(bào)表。具體步驟如下：

（1）按照電壓報(bào)表格式繪制Excel表格，每一個(gè)工作表（即Excel工作簿中的一個(gè)sheet表）對(duì)應(yīng)一條母線(xiàn)電壓報(bào)表，一個(gè)Excel工作簿中可包含多條母線(xiàn)電壓報(bào)表。

（2）在需要填報(bào)數(shù)據(jù)的報(bào)表單元格中輸入PI查詢(xún)函數(shù)，也可以采用VBA編程的方式，但PI DataLink提供了多種訪(fǎng)問(wèn)PI數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)函數(shù)，使用這些函數(shù)基本可以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)信息的查詢(xún)要求。由于電壓報(bào)表涉及的數(shù)據(jù)運(yùn)算求值都很簡(jiǎn)單，應(yīng)用PI DataLink自帶的查詢(xún)函數(shù)比用VBA編程更加簡(jiǎn)單，具體方法是：在要填報(bào)數(shù)據(jù)信息的單元格內(nèi)輸入等號(hào)，并在等號(hào)后輸入查詢(xún)函數(shù)的公式，如“=PIArcVal（數(shù)據(jù)點(diǎn)名，查詢(xún)時(shí)間，PI服務(wù)器名稱(chēng)，取值方式）”。具體到電壓報(bào)表，“數(shù)據(jù)點(diǎn)名”即為該條母線(xiàn)在PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的點(diǎn)號(hào)或編號(hào)，如崇文變電站35kVⅠ段母線(xiàn)在PI數(shù)據(jù)庫(kù)中的編號(hào)為“'QZ.E_02300004180020”?？紤]到電壓報(bào)表每次上報(bào)的設(shè)備不變，利用Excel的絕對(duì)引用功能，將數(shù)據(jù)點(diǎn)名放在每個(gè)sheet表中的特定單元格內(nèi)，這樣只需改一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)名，表格其他部分保持不變就能得到另一條母線(xiàn)的電壓報(bào)表。另外，因電壓報(bào)表為每月填報(bào)一次，填報(bào)的數(shù)據(jù)都是每月1日至30或31日的整點(diǎn)電壓值及最大值，因此可以將時(shí)間信息如“2010-9-”放在特定單元格中，其他數(shù)據(jù)單元格進(jìn)行引用，則也只需改動(dòng)一個(gè)單元格的時(shí)間就可以得到任意年月的電壓數(shù)據(jù)。如將數(shù)據(jù)點(diǎn)名“'QZ.E_02300004180020”放在sheet1的“$B$8”，年月數(shù)據(jù)“2010-9-”放在sheet1的“$R$6”，PI服務(wù)器名為 ddata，則存放崇文變電站35kVⅠ段母線(xiàn)2010年9月1日9點(diǎn)電壓值的單元格可輸入：“=PIArcVal（$B$8，$R$6&”1”&"09∶00"，0,"ddata","auto"）”。 其他最大值、最小值及平均值都可用PI-DataLink的PICalcVal（） 函 數(shù) 取 得 ，如 “=PICalcVal（$B$8,$R$6&”1”&"00∶00"，$R$6&A9&"23∶59"，"maximum"，1，0，"ddata"）”，表示 2010年 9月 1日00∶00-23∶59崇文變電站35kVⅠ段母線(xiàn)電壓最大值，最小值和平均值只需將參數(shù)maximum改成minimum和average即可。

表1 衢州地區(qū)變電站母線(xiàn)電壓監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)月報(bào)

（3）利用Excel自身函數(shù)或公式計(jì)算超上限、超下限率及合格率，超上限和超下限數(shù)據(jù)可利用Excel自帶if函數(shù)實(shí)現(xiàn)。為使報(bào)表填寫(xiě)更靈活，可將電壓上、下限值填寫(xiě)在特定單元格，當(dāng)限值改變時(shí)，只需更改單個(gè)單元格而不需更改其他單元格公式。具體操作方法可在超上限單元格輸入“=if（（上限值-最大值）＞0，0，（最大值-上限值）/上限值*100%）”，實(shí)際應(yīng)用時(shí)“上限值”為存放上限值的單元格，“最大值”為存放最大值的單元格。超下限、合格率的計(jì)算與此類(lèi)似。

（4）自動(dòng)填寫(xiě)“填報(bào)時(shí)間”等其他信息，并形成最終電壓報(bào)表。利用VBA編輯器，在工作簿SelectionChange（）事件中編寫(xiě)代碼，任意單元格發(fā)生變化后，即自動(dòng)重算所有工作表并自動(dòng)執(zhí)行VBA代碼。自動(dòng)填寫(xiě)完成報(bào)表其他信息的代碼后，還要編寫(xiě)代碼來(lái)新建Excel工作簿，將模板內(nèi)所有報(bào)表格式及數(shù)值復(fù)制到新Excel工作簿并保存。這是因?yàn)槿绻麍?bào)表接收者沒(méi)有安裝PI DataLink，雖然可以看到數(shù)據(jù)，但由于無(wú)法識(shí)別這些公式，就無(wú)法對(duì)報(bào)表進(jìn)行修改。新建的Excel工作表不包含公式，但格式數(shù)據(jù)齊全，報(bào)表接收者可以方便地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看和修改。

4 實(shí)際應(yīng)用效果及特點(diǎn)

最終的電壓報(bào)表格式與表1類(lèi)似，實(shí)際使用時(shí)只需打開(kāi)電壓報(bào)表模板，將時(shí)間單元格內(nèi)的年月改成目標(biāo)年月，即可取得所需月份的電壓報(bào)表。實(shí)際應(yīng)用后，完成衢州電網(wǎng)監(jiān)控中心所轄23座變電站的電壓報(bào)表只需5 min，相比傳統(tǒng)方法的23 h，工作效率大大提高。應(yīng)用PI數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行電壓填報(bào)具有以下特點(diǎn)：

（1）使用簡(jiǎn)便，除點(diǎn)擊打開(kāi)模板外全過(guò)程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，不需人工干預(yù)，極易操作。

（2）所有的母線(xiàn)電壓報(bào)表可放在一個(gè)Excel工作簿模板內(nèi)，全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算，便于管理，實(shí)用性強(qiáng)。

5 結(jié)語(yǔ)

PI數(shù)據(jù)庫(kù)以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能和豐富的接口功能，方便各層次用戶(hù)根據(jù)自身需求定制數(shù)據(jù)服務(wù)。除電壓報(bào)表外，衢州電網(wǎng)監(jiān)控中心的負(fù)荷實(shí)測(cè)報(bào)表、主變運(yùn)行月報(bào)等運(yùn)行報(bào)表都已采用PI數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)填報(bào)。隨著PI ProcessBook等其他軟件工具在變電運(yùn)行和電力調(diào)度部門(mén)的廣泛應(yīng)用，基于PI數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的二次開(kāi)發(fā)在電力生產(chǎn)中將有更加廣闊的應(yīng)用前景。

[1][美]漢森.Excel 2003與VBA編程從入門(mén)到精通（中文版）[M].李兆斌譯.北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[2]宋人杰，于健，范光偉.基于PI數(shù)據(jù)庫(kù)的電廠(chǎng)報(bào)表系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].東北電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，24（4）∶47-50.