劉 紅

（國家電網(wǎng)湖北省電力公司公安縣供電公司電力調(diào)度控制中心，湖北 荊州434300）

0 引言

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運作過程較為簡單，其中，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與傳輸是整個系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，通過訪問數(shù)據(jù)庫才能實現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)度功能。從整體來看，PetriNets主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)與電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的整合運作較為可行，而且能夠明顯提升電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運作效率。這一過程可以借由架設(shè)電網(wǎng)監(jiān)控的主動數(shù)據(jù)庫模型來呈現(xiàn)。但無論從模擬實驗還是典型實例的角度來看，PetriNets主動數(shù)據(jù)庫在電網(wǎng)監(jiān)控中的應(yīng)用效果都較為良好。

1 電網(wǎng)監(jiān)控概述

現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展較為快速，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集是實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫調(diào)度功能的重要基礎(chǔ)。操作人員憑借電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的日常運作，能夠獲取由一線工作面所傳來的實時數(shù)據(jù)，如若發(fā)生故障，則可及時進(jìn)行處理。從實踐過程來看，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的原理及基本功能都較為簡單。

1.1 電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運作原理

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的原理實際上就是憑借調(diào)度自動化系統(tǒng)的有序運作來實現(xiàn)對變電站環(huán)境的實時監(jiān)控。電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運作依靠的是硬件設(shè)備與軟件技術(shù)所搭建的系統(tǒng)框架，以及各模塊職能作用的發(fā)揮。

1.2 電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運作效能

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)以計算機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具，為組織架構(gòu)中的變配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供最基礎(chǔ)的管理與操作平臺，進(jìn)而為電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行提供有力的保障。電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)，與各項先進(jìn)的智能化技術(shù)整合應(yīng)用。目前，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運作效能極為突顯，在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用，可以有效降低電力系統(tǒng)的運作成本，提高電力單位總體的生產(chǎn)效率。

2 PetriNets主動數(shù)據(jù)庫在電網(wǎng)監(jiān)控中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)運行過程中，無論是進(jìn)行運行監(jiān)視和控制，還是在線安全分析和經(jīng)濟(jì)調(diào)度，都需要實時數(shù)據(jù)采集、傳輸過程來支撐。傳統(tǒng)方式是電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的參數(shù)通過遙測得到，存放于實時數(shù)據(jù)庫中，并集中到各級調(diào)度中心。相比之下，調(diào)度中心的電網(wǎng)監(jiān)控過程較為智能化。具體來看，調(diào)度中心的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是通過用戶或應(yīng)用程序顯式的請求來訪問實時數(shù)據(jù)庫，并完成相應(yīng)的監(jiān)控功能［1］。近幾年來，隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，運用面向?qū)ο蟮闹鲃訑?shù)據(jù)庫技術(shù)，建立了基于PetriNets主動數(shù)據(jù)庫的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。

2.1 PetriNets主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)

PetriNets是對離散并行系統(tǒng)的數(shù)學(xué)表示，經(jīng)典的Petri-Nets主動數(shù)據(jù)庫所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)是一個較為簡易的過程模型，其中涵蓋了兩種類型的節(jié)點，即庫所與變遷，整個數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)由向弧、令牌等元素構(gòu)成。

2.2 主動數(shù)據(jù)庫模型

相對于其他類型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，PetriNets主動數(shù)據(jù)庫的突出特點在于其主動服務(wù)性，而且，通過數(shù)據(jù)庫模型的構(gòu)建可以了解到，數(shù)據(jù)庫中信息數(shù)據(jù)內(nèi)容的變化情況是能夠被內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)的核心接收到的。主動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的服務(wù)模式可以借用一個簡圖來表示（圖1）。

圖1 主動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的服務(wù)模式

由圖1可知，DBS（傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）、EB（事件庫）以及EM（事件監(jiān)視器）之間的關(guān)系并不是完全對等的，其中DBS作為一個舊有模式下的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，與事件庫之間形成了一種交互關(guān)聯(lián)，既可以從EB中調(diào)用有效信息數(shù)據(jù)，同樣，EB也可以從DBS中獲取所需數(shù)據(jù)資料［2］。另外，EM是一個可以隨時監(jiān)視事件庫狀況的系統(tǒng)監(jiān)視端口，它將所獲取的信息數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控中心，以便相關(guān)技術(shù)人員來執(zhí)行操作處理。事件監(jiān)視器模塊的具體工作原理是：在其正常運作的過程中，監(jiān)視到某事件已經(jīng)發(fā)生時，便在第一時間觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)中主動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的操作規(guī)程，從而令EB模塊按照事先設(shè)定的操作模式來運作，直至主動數(shù)據(jù)庫的信息成功關(guān)聯(lián)到系統(tǒng)中的各個核心部位。

2.3 在電網(wǎng)監(jiān)控中應(yīng)用PetriNets主動數(shù)據(jù)庫的成效

傳統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)及應(yīng)用過程都較為簡單，很容易便能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)運行監(jiān)控的目的，但實際上，整個監(jiān)控系統(tǒng)的運作過程是被動的，并不能直接采集到工作面的信息，而是需要通過人為或調(diào)度端程序來輔助完成，這樣一來，就極大地影響了調(diào)度響應(yīng)的時效性，一旦工作面發(fā)生故障，要過很久才能將故障報送至操控管理中心，顯然，電網(wǎng)監(jiān)控的時效性直接影響著整個系統(tǒng)運作的效能［3］。通過模擬實驗可以了解到，在電網(wǎng)監(jiān)控中應(yīng)用PetriNets主動數(shù)據(jù)庫，可以明顯提升事件檢測的效率。

3 提高電網(wǎng)監(jiān)控運作效能的有效策略

為了進(jìn)一步探究提高電網(wǎng)監(jiān)控運作效能的合理方案，可對主動數(shù)據(jù)庫的運作模式進(jìn)行分步驟分析，進(jìn)而了解其運作機(jī)理。從電網(wǎng)監(jiān)控中應(yīng)用PetriNets主動數(shù)據(jù)庫的典型實例可以清楚地看到，借助PetriNets主動數(shù)據(jù)庫，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運作效能能夠有效提升。

3.1 電網(wǎng)監(jiān)控中應(yīng)用PetriNets主動數(shù)據(jù)庫的典型實例

從電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運行過程可以了解到，當(dāng)復(fù)雜事件激增時，采用PetriNets主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以縮短系統(tǒng)處置數(shù)據(jù)庫信息的時間，同時還能彌補傳統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中原有數(shù)據(jù)庫技術(shù)的缺陷。究其原因，主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)將實時性要求高的電網(wǎng)監(jiān)控功能轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓴?shù)據(jù)庫主動來完成，這樣就能夠提升電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運作效率。在實踐過程中，復(fù)雜事件的發(fā)生及其發(fā)生時刻與構(gòu)成此類事件的各因素有著直接關(guān)聯(lián)，在我國南方某水電站的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中可以看到，在整個檢測過程中，基于PetriNets主動數(shù)據(jù)庫的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的性能較以往有了很大的提升，只需通過讀取狀態(tài)信息，便可以獲取復(fù)雜事件發(fā)生整個時段的信息數(shù)據(jù)，從而更加有利于執(zhí)行實時電網(wǎng)控制管理工作。

3.2 提升主動數(shù)據(jù)庫的事件檢測效率

鑒于基本事件的檢測過程及其構(gòu)成都較為簡單，在執(zhí)行電網(wǎng)監(jiān)控任務(wù)的過程中，利用相應(yīng)的觸發(fā)器機(jī)制就完全可以達(dá)到效果。相對來講，我國后期所構(gòu)建的電網(wǎng)系統(tǒng)的整體框架都較為復(fù)雜，所以當(dāng)面臨復(fù)雜問題時，系統(tǒng)所依賴的計算機(jī)技術(shù)及其算法就需要加以改善，采取更為先進(jìn)的計算模式來處理問題，借以提升主動數(shù)據(jù)庫的事件檢測效率。為了能夠更好地解決電網(wǎng)監(jiān)控中的沖突問題，并將主動數(shù)據(jù)庫中的事件更快捷地檢測出來，應(yīng)積極應(yīng)用PetriNets主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)，從而在快速解決問題的同時，將復(fù)雜事件的發(fā)生時間及其狀態(tài)記錄下來，以便為后期執(zhí)行操作積累足夠的經(jīng)驗。

4 結(jié)語

通過研究電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求以及分析PetriNets主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)，提出一種基于PetriNets主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。經(jīng)研究分析以及實踐驗證，用于電網(wǎng)監(jiān)控的主動數(shù)據(jù)庫運行較為順暢，效果突出，提升了電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運行效率，具備一定的實踐價值。因此，基于PetriNets主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)值得在相關(guān)領(lǐng)域推廣運用。

［1］劉云靜.電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計［J］.可編程控制器與工廠自動化，2011（9）：63～64

［2］王海龍，張鵬舉，郭改枝.主動數(shù)據(jù)庫在聯(lián)鎖故障應(yīng)急處理中的應(yīng)用［J］.微計算機(jī)信息，2010（6）：164～165

［3］方明霞.PI數(shù)據(jù)庫在浙江電網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望［J］.浙江電力，2010（4）：53～54