高永　王想　徐朋

摘 要：在電網(wǎng)中，為提高調(diào)度技術(shù)裝備水平，提升駕馭大電網(wǎng)能力，加強對各地廠站用電情況的監(jiān)測，需要對各地用電進行一定的監(jiān)控分析，對于scada系統(tǒng)采集的通過實時變化采樣，記錄電網(wǎng)中運行變化的情況，通過監(jiān)控分析相關(guān)廠站的電流、有功、無功等實時信息來達到告警的目的。有效的利用海量時序數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)各部門的工作，更好的提高電力管理水平。

關(guān)鍵詞：線路運行監(jiān)視；海迅實時數(shù)據(jù)庫； 智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)；高精度采樣；數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

目前，在SCADA/EMS系統(tǒng)中，對于地區(qū)的廠站線路上的電流，有功，無功只能實現(xiàn)相關(guān)的單級別的告警功能，功能較為單一，這在大量的線路設(shè)備運行監(jiān)視中收效甚微，降低了監(jiān)視效率，增加監(jiān)控人員勞動強度。而調(diào)度員或其他業(yè)務部門，為了做好對電網(wǎng)的運行監(jiān)視工作，經(jīng)常需要制定特定的監(jiān)視畫面、設(shè)定各種告警信息，特別是電網(wǎng)特殊運行方式及重要社會活動的保供電過程中，設(shè)備的線路

前些年，為實現(xiàn)對復雜電網(wǎng)運行狀態(tài)的全面監(jiān)視和分析，進行電網(wǎng)安全、經(jīng)濟和規(guī)劃統(tǒng)計、校核和研究紛紛開發(fā)了綜合數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)倉庫等對電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行整合統(tǒng)計和分析，但由于電網(wǎng)數(shù)據(jù)量大、存儲速度慢等原因，數(shù)據(jù)平臺沒有得到廣泛的實際應用[1]。

由于系統(tǒng)功能側(cè)重運行控制，統(tǒng)計及綜合查詢功能較弱，越來越難以滿足各部門用戶的應用要求?，F(xiàn)行系統(tǒng)存在如下一些問題：一是傳統(tǒng)的周期性歷史數(shù)據(jù)保存方式不能滿足電網(wǎng)精細化的分析應用的要求；二是及時性很難滿足要求，而各部門對數(shù)據(jù)的及時性要求越來越高[2]；三是定制開發(fā)的模式耗費大量人力，往往各部門一個很小需求變化可能導致很大的開發(fā)工作量。

1 研究內(nèi)容

1.1 實時數(shù)據(jù)庫與SCADA/EMS系統(tǒng)的集成

對實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行深入研究，同時對SCADA/EMS系統(tǒng)進行深入的研究分析，在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)庫的集成，在平臺層對實時數(shù)據(jù)庫查詢、存儲和管理進行封裝，提供統(tǒng)一的接口，為線路運行監(jiān)視平臺實時獲取數(shù)據(jù)提供服務。對系統(tǒng)的改造升級的內(nèi)容包括對其系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫環(huán)境的改造，系統(tǒng)配置環(huán)境的改造，虛擬訪問的改造以及SCADA的實現(xiàn)。

由于實時采集的數(shù)據(jù)需存放入實時數(shù)據(jù)庫，因此對SCADA系統(tǒng)處理流程進行了適當?shù)母脑?，使其適應實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲方式，SCADA系統(tǒng)主要處理流程如下：

⑴實時數(shù)據(jù)經(jīng)過SCADA系統(tǒng)服務器上的實時數(shù)據(jù)處理模塊處理完后寫入SCADA系統(tǒng)服務器上的本地實時庫，同時，通過平臺接口把這些數(shù)據(jù)同步寫入實時數(shù)據(jù)庫供后續(xù)所用；

⑵客戶端通過CORBA中間件訪問SCADA系統(tǒng)服務器上的實時庫獲取數(shù)據(jù)用于圖形界面的實時顯示。

基于實時數(shù)據(jù)庫存儲方式的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)流如下圖所示。

由于EMS歷史反演、曲線、報表等需從實時數(shù)據(jù)庫獲得實時采樣數(shù)據(jù)（區(qū)別于傳統(tǒng)的歷史采樣），因此要求實時數(shù)據(jù)庫中存儲的實時數(shù)據(jù)是全面的、完整的。實時數(shù)據(jù)主要包括三類來源：

⑴實時采集的數(shù)據(jù)；

⑵人工置數(shù)由用戶通過界面操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；

⑶計算數(shù)據(jù)。

SCADA把上述的三類實時數(shù)據(jù)存入實時數(shù)據(jù)庫，在每次寫本地內(nèi)存庫的同時把這些數(shù)據(jù)通過接口存入實時數(shù)據(jù)庫，確保實時數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的全面和完整。

1.2 VSTO技術(shù)和HS-DATALINK

⑴Visual Studio Tools for Office（VSTO）是新一代的Office編程技術(shù)，它使IT專業(yè)人員在Microsoft Office System平臺上建立強大的智能客戶端解決方案。VSTO是一個專業(yè)的開發(fā)環(huán)境，獨立的專業(yè)開發(fā)人員可以使用它創(chuàng)建基于Microsoft Office System的業(yè)務應用。通過VSTO技術(shù)，使得開發(fā)人員能夠更容易的使用托管控件來擴展Office解決方案，并為開發(fā)人員帶來了更加直觀的設(shè)計、開發(fā)和調(diào)試體驗。在HS-DataLink開發(fā)中，使用VSTO技術(shù)封裝HS-API開發(fā)Excel自動化插件，通過自動化插件使得用戶可以像使用Excel內(nèi)置公式一樣在Excel中快速定制查看分析實時數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)。結(jié)合EXCEL對實時信息進行排序、篩選及分類匯總等功能，并可設(shè)置多個級別的告警提示，彌補監(jiān)控SCADA的不足

⑵使用了海迅實時報表，傳統(tǒng)的報表工具在報表定制以及使用方面存在不夠靈活的缺點，不同與此的是，海迅實時報表工具HS-DataLink是基于海迅實時數(shù)據(jù)庫接口開發(fā)的電子表格Excel插件，是在原有Excel功能基礎(chǔ)上擴展的Excel高級功能。HS-DataLink是在調(diào)研市場上同種類型產(chǎn)品和充分調(diào)研用戶需求的基礎(chǔ)上研發(fā)的在收集、分析和報告海迅實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)方面功能強大且易用的工具。該工具最大的特點是實現(xiàn)了訂閱信息即可實時展示，無需經(jīng)過報表生成這一過程，極大的提高了用戶使用的易用性。2.實現(xiàn)自主定制監(jiān)視畫面及告警設(shè)定，操作簡單，具備靈活性，使監(jiān)控人員在一定程度上擺脫了對自動化主站維護員的依賴。提供默認、按電壓等級以及按變電站分類監(jiān)控線路方案，用戶可以選取近期特別關(guān)心的線路進行保存并默認展示，而不需要每次都去定制；同時在其他場合需要監(jiān)視另外的線路時，也能夠根據(jù)分類快速的找到相對應的線路信息，靈活的配置監(jiān)視方案。

將線路的實時數(shù)據(jù)、基本資料整合分析，使監(jiān)視人員能第一時間掌握線路信息。這樣就可以將一些重點廠站，重點線路在進行檢修、升級、完善功能等進行專門化的監(jiān)控。

1.3 線路運行的實時監(jiān)控

基于實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢，將能夠達到秒級的監(jiān)控，使用可視化的工具，同步實時上傳的數(shù)據(jù)，便于實時監(jiān)控線路負荷越限等。

1.3.1 默認線路的監(jiān)視

在每天方案線路表中，將蘇州市區(qū)的線路名稱，按照周一到周日寫入表格中，當點擊默認監(jiān)控方式按鈕時候，自動識別今天是周幾，從而找到對應監(jiān)視的一些線路，然后根據(jù)配置信息，選擇今天線路名稱進行匹配展示在監(jiān)視畫面中，則今天需要監(jiān)視的線路的有功實時負荷以及限值，超限值將顯示在界面上。

當單擊限定某一個固定線路線路名稱，會對該線路當日從凌晨到現(xiàn)在的歷史值變化做個趨勢分析，由折線圖展示，同時統(tǒng)計越限的總時間，也可顯示當天到目前時間的峰谷值。

1.3.2 監(jiān)控選擇

為了便于調(diào)度人員對于線路的監(jiān)視，可以自定義兩種監(jiān)控方式。這樣使得更加的人性化以及專業(yè)化去定制各線路的監(jiān)視方案。

⑴按變電站監(jiān)控：將線路按照變電站來制定，專門監(jiān)視某一變電站中的線路，也可以混合監(jiān)視。點擊按變電站監(jiān)視按鈕，進入配置界面。根據(jù)蘇州市區(qū)下的各個變電站進行搜索需要監(jiān)視的變電站中的線路信息，選擇相關(guān)的變電站，找到線路，選中線路進行監(jiān)控，同時也可以選擇一些監(jiān)視信息，默認是有功值，還可以監(jiān)視無功值，電流值內(nèi)容，同時添加了告警窗及提示音的設(shè)定。

選擇完成后，即可以進入監(jiān)視畫面。

實時獲取當前白洋變所有線路的電流值，并與相應的電流限值做對比，按電流值占電流限值的百分比計算出電流超限值。

⑵按電壓等級監(jiān)控：點擊按電壓等級監(jiān)控按鈕，進入配置界面。根據(jù)35kV，110kV，220kV，500kV的變電站條件進行搜索，選擇相關(guān)的kV數(shù)進入相關(guān)的變電站。和變電站選擇一樣，可以根據(jù)需要制定監(jiān)控相關(guān)的內(nèi)容，以及告警提示窗口。

如圖6配置好電壓等級監(jiān)控方式，點擊完成之后，即出現(xiàn)圖7。

在圖6配置方案中，配置了告警信息的彈出，則在圖7中會實時彈出告警窗口，同時對電流不同的超限程度使用不同顏色做背景，更加醒目。

1.4 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)來源

建立基于海迅實時數(shù)據(jù)庫的存儲方式，將電網(wǎng)運行實時信息等時間序列數(shù)據(jù)存儲到實時數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一建模、統(tǒng)一存儲、查詢和服務。

從三區(qū)的海迅實時庫中，獲取所有的測點，然后獲取蘇州市區(qū)相關(guān)測點。將各個點按線路名稱進行排序去重篩選，選出蘇州市區(qū)中所有線路；按照線路將蘇州市區(qū)的所有測點按有功，無功，電流值，進行篩選。根據(jù)線路找到該線路上對應的有功，無功，電流值的測點。按照線路名稱進行排序篩選，按照HS-DATALINK配置方式寫入后臺。

2 結(jié)束語

在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)（SG-OSS）中，基于海迅實時數(shù)據(jù)庫，使用海迅實時報表工具HS-DataLink搭建線路運行監(jiān)視平臺。使用該平臺，調(diào)度人員可以根據(jù)不同應用場景的需要，通過簡單的方案配置，搭建自己所需要監(jiān)視的線路信息，并可以實時展示。這為大量的設(shè)備運行監(jiān)視提供了可能，同時自動化維護人員的工作量也相應的減少，有效的實現(xiàn)電網(wǎng)運行的監(jiān)視，降低監(jiān)控人員及自動化維護人員勞動強度。

[參考文獻]

[1]辛耀中.新世紀電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)發(fā)展趨勢.電網(wǎng)技術(shù)，2001，25（12）：1-10.

[2]張慎明，卜凡強，姚建國，等.遵循IEC 61970標準的實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng).電力系統(tǒng)自動化，2002，26（24）：29-33.