王 東，張 佳

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

0 引言

調(diào)度自動(dòng)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是電網(wǎng)調(diào)度生產(chǎn)指揮、運(yùn)行分析控制來(lái)源，其質(zhì)量好壞對(duì)于電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義[1-7]。然而當(dāng)前基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量遠(yuǎn)不能滿足電網(wǎng)調(diào)度智能化控制的需要，尤其對(duì)分析決策、智能調(diào)度起關(guān)鍵作用的調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)(D5000)數(shù)據(jù)質(zhì)量智能分析功能模塊存在著以下不足。

(1) 多態(tài)異常量測(cè)校核功能不支持以直觀方式顯示穩(wěn)態(tài)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)分析及計(jì)劃值的數(shù)據(jù)聯(lián)合分析結(jié)果。

(2) 量測(cè)跳變告警功能不支持跳變數(shù)據(jù)推送告警窗及歷史數(shù)據(jù)跳變追溯。

(3) 計(jì)算量跳變故障定位功能不支持對(duì)公式分量監(jiān)視追溯。

(4) 前置多通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)功能不支持多通道不一致數(shù)據(jù)單獨(dú)顯示且無(wú)法直觀顯示前置數(shù)據(jù)與SCADA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)差異。

(5) 凝思系統(tǒng)健康評(píng)估功能缺失，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障。

(6) 基礎(chǔ)軟件健康評(píng)估功能缺失。目前操作系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件涉及多個(gè)用戶，需要輸入各種系統(tǒng)命令進(jìn)行查詢，缺少統(tǒng)一化管理。

(7) 基礎(chǔ)平臺(tái)健康評(píng)估功能缺失，基礎(chǔ)平臺(tái)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境由值班員定時(shí)巡檢，故障日志需要專業(yè)人員進(jìn)行分析，無(wú)法實(shí)時(shí)獲取系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

因此需對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)健康排查功能進(jìn)行完善，對(duì)操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)平臺(tái)、等關(guān)鍵信息進(jìn)行健康評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理系統(tǒng)運(yùn)行隱患，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

1 功能方案內(nèi)容

本網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)質(zhì)量智能分析軟件設(shè)計(jì)方案應(yīng)用于凝思操作系統(tǒng)的D5000系統(tǒng)，主要包含以下功能模塊。

1.1 多態(tài)異常量測(cè)校核

(1) 根據(jù)量測(cè)電壓等級(jí)、安全等級(jí)等因素，制定異常量測(cè)校核規(guī)則[8]。

(2) 根據(jù)SCADA電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)合設(shè)備遙信進(jìn)行遙測(cè)質(zhì)量分析，對(duì)異常數(shù)據(jù)以圖表、列表形式進(jìn)行展示。

(3) 通過(guò)對(duì)SCADA，PAS電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析比對(duì)，對(duì)偽遙信、多態(tài)下量測(cè)偏差較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析展示，并給出合理化數(shù)據(jù)建議[6]。

(4) 通過(guò)對(duì)SCADA實(shí)測(cè)值、計(jì)劃值進(jìn)行分析比對(duì)，將偏差超過(guò)故障閾值的量測(cè)進(jìn)行展示并根據(jù)校核規(guī)則給出合理化數(shù)據(jù)建議。

1.2 量測(cè)跳變告警

(1) 根據(jù)量測(cè)電壓及安全等級(jí)等方面因素，設(shè)定跳變閾值，生成量測(cè)數(shù)據(jù)集，制定數(shù)據(jù)跳變判斷規(guī)則[4]。

(2) 實(shí)時(shí)監(jiān)視數(shù)據(jù)量測(cè)值，滿足跳變規(guī)則時(shí)，以告警窗形式進(jìn)行告警提示。

(3) 對(duì)歷史跳變數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、展示。

1.3 計(jì)算量跳變故障定位

(1) 根據(jù)計(jì)算量安全等級(jí)等因素，設(shè)定跳變閾值，生成計(jì)算量數(shù)據(jù)集，制定數(shù)據(jù)跳變判斷規(guī)則[7]。

(2) 實(shí)時(shí)監(jiān)視數(shù)據(jù)量測(cè)值，滿足跳變規(guī)則時(shí)，對(duì)該計(jì)算量的所有計(jì)算因子進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，定位故障點(diǎn)分量，并進(jìn)行分量自動(dòng)記錄、告警。

1.4 前置多通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)

(1) 獲取前置多通道實(shí)時(shí)緩存數(shù)據(jù)，解析質(zhì)量碼，根據(jù)質(zhì)量碼對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)簽化處理，對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行評(píng)分。

(2) 實(shí)時(shí)獲取SCADA緩存數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)安全等級(jí)進(jìn)行前置與SCADA數(shù)據(jù)比對(duì)，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)簽化處理。

(3) 對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)整合分析，以系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)量為基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化展示。

1.5 凝思系統(tǒng)健康評(píng)估

包括磁盤空間使用率、CPU使用率、安全漏洞、對(duì)時(shí)混亂、操作系統(tǒng)路由器配置及端口分配。

1.6 基礎(chǔ)軟件健康評(píng)估

包括定時(shí)系統(tǒng)備份、應(yīng)用配置一致性、關(guān)鍵進(jìn)程運(yùn)行狀況、人機(jī)工作站運(yùn)行狀況。

1.7 基礎(chǔ)平臺(tái)健康評(píng)估

包括設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用功能(包括數(shù)據(jù)質(zhì)量異常、進(jìn)程管理、系統(tǒng)管理、圖形、表操作、日志管理、公式定義、掛牌操作)使用情況、進(jìn)程故障日志分析。

2 軟件設(shè)計(jì)

1.1～1.2節(jié)功能易于實(shí)現(xiàn)，這里不再贅述。

2.1 計(jì)算量跳變故障定位

計(jì)算量跳變故障定位流程如圖1所示，主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

圖1 計(jì)算量跳變故障定位流程

(1) 從實(shí)時(shí)庫(kù)讀取公式定義表，存在map里面，并展示在計(jì)算量界面的tree里面。

(2) 通過(guò)公式搜索，獲取編輯框輸入內(nèi)容，過(guò)濾出公示定義列表包含輸入內(nèi)容的公式。

(3) 查詢菜單定義表和公式定義表，讀取公式名稱、公式分類、操作數(shù)、公式串等，并把公式名稱、公式分類、操作數(shù)展示到當(dāng)前頁(yè)表格。

(4) 獲取公式操作數(shù)據(jù)，查詢其他遙測(cè)采樣表、計(jì)算點(diǎn)表、廠站表、域信息表，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，過(guò)濾公式定義列表并得出公式查詢結(jié)果情況。

2.2 前置多通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)

前置多通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)流程如圖2所示，重點(diǎn)為通道的遙測(cè)、廠站遙信/遙測(cè)分析。

圖2 前置多通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)流程

(1) 查詢通道表，獲取前置機(jī)域名，根據(jù)不同通道的遙測(cè)/遙信類型，從實(shí)時(shí)庫(kù)中獲取相關(guān)類型狀態(tài)，并把所有結(jié)果集展示。

(2) 查詢廠站表和通道表，獲取此廠站下所有通道，從實(shí)時(shí)庫(kù)中獲取相關(guān)類型狀態(tài)，并把所有結(jié)果集展示到當(dāng)前頁(yè)表格中。

2.3 凝思系統(tǒng)健康評(píng)估

凝思系統(tǒng)健康評(píng)估流程如圖3所示，主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟。

圖3 凝思系統(tǒng)健康評(píng)估流程

(1) 定位互信列表，獲取和配置地址互信列表。

(2) 根據(jù)功能需求，分別把磁盤空間使用率、CPU使用率、漏洞相關(guān)處理、對(duì)時(shí)異常、配置及端口信息等結(jié)果展示到當(dāng)前頁(yè)的表格中。

2.4 基礎(chǔ)軟件健康評(píng)估

基礎(chǔ)軟件健康評(píng)估流程如圖4所示，主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

圖4 基礎(chǔ)軟件健康評(píng)估流程

(1) 定位互信列表，獲取和配置地址互信列表。

(2) 根據(jù)功能需求，分別把人機(jī)工作站運(yùn)行狀況、關(guān)鍵進(jìn)程運(yùn)行狀況、應(yīng)用配置一致性、備份等結(jié)果展示到當(dāng)前頁(yè)的表格中。

2.5 基礎(chǔ)平臺(tái)健康評(píng)估

基礎(chǔ)平臺(tái)健康評(píng)估流程如圖5所示，主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟。

圖5 基礎(chǔ)平臺(tái)健康評(píng)估流程

(1) 獲取服務(wù)器等設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、進(jìn)程系統(tǒng)管理、公式定義和進(jìn)程故障分析情況。

(2) 讀取進(jìn)程監(jiān)視表，過(guò)濾進(jìn)程故障信息。

(3) 從模型操作登錄表和置牌操作告警表獲取圖形文件操作、插入記錄、刪除記錄、置牌解除和置牌更改列表。

3 軟件應(yīng)用

根據(jù)第2節(jié)軟件設(shè)計(jì)流程開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)質(zhì)量智能分析軟件，包含多態(tài)數(shù)據(jù)異常，跳變告警，前置通道數(shù)據(jù)比對(duì)，系統(tǒng)、軟件、平臺(tái)健康評(píng)估等功能模塊。

3.1 多態(tài)數(shù)據(jù)異常量測(cè)校核

打開軟件多態(tài)數(shù)據(jù)異常量測(cè)界面，分別點(diǎn)擊查總量測(cè)信息、不合格量測(cè)信息、大誤差量測(cè)等按鈕，可以對(duì)各類異常數(shù)據(jù)以列表形式展示。

3.2 量測(cè)跳變

打開軟件量測(cè)跳變數(shù)據(jù)界面，選擇起始時(shí)間，點(diǎn)擊查詢，對(duì)歷史跳變數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)展示，實(shí)時(shí)監(jiān)視數(shù)據(jù)集內(nèi)的實(shí)時(shí)量測(cè)值，滿足跳變規(guī)則時(shí)，以告警窗形式進(jìn)行告警提示。

3.3 計(jì)算量跳變

打開軟件計(jì)算量跳變數(shù)據(jù)界面，點(diǎn)擊公式定義按鈕，展示公式列表，雙擊某公式，獲取公式相關(guān)信息，并進(jìn)行展示，雙擊某一行公式詳情，獲取遙測(cè)相關(guān)信息，并進(jìn)行展示。

3.4 前置多通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)

打開軟件前置通道數(shù)據(jù)界面，點(diǎn)擊廠站查詢，展示廠站列表，選中某廠站，分別根據(jù)需要點(diǎn)擊通道遙測(cè)分析、廠站遙信分析等按鈕，獲取相關(guān)信息。

3.5 系統(tǒng)健康評(píng)估

打開軟件系統(tǒng)健康評(píng)估界面，點(diǎn)擊更新節(jié)點(diǎn)信息，獲取互信列表。系統(tǒng)健康評(píng)估支持磁盤空間使用率、CPU使用率、漏洞相關(guān)處理、對(duì)時(shí)異常、配置及端口信息等信息獲取。

3.6 軟件健康評(píng)估

打開軟件健康評(píng)估功能界面，點(diǎn)擊更新信息，獲取互信列表。點(diǎn)擊人機(jī)工作站運(yùn)行狀況，獲取出問(wèn)題的工作站，并展示不在線的工作站列表。以此類推，點(diǎn)擊其他按鈕，獲取不同功能展示到列表。

3.7 平臺(tái)健康評(píng)估

打開軟件平臺(tái)健康評(píng)估功能界面，分別點(diǎn)擊設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、進(jìn)程系統(tǒng)管理、公式定義、進(jìn)程故障查詢顯示需要的信息。選擇時(shí)間范圍，點(diǎn)擊圖牌操作，獲取圖牌操作信息。點(diǎn)擊進(jìn)程故障分析，展示故障日志遠(yuǎn)程路徑，并查找需查看的故障日志文件。打開日志，通過(guò)關(guān)鍵詞、時(shí)間過(guò)濾日志，快速查找到故障信息位置，定位故障信息。

4 結(jié)束語(yǔ)

以鎮(zhèn)江地區(qū)為試點(diǎn)，數(shù)據(jù)質(zhì)量智能分析軟件運(yùn)行結(jié)果表明，該軟件可直觀、便捷地了解調(diào)度自動(dòng)化主站SCADA異常運(yùn)行數(shù)據(jù)以及對(duì)操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)平臺(tái)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等關(guān)鍵信息的健康評(píng)估信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理電網(wǎng)運(yùn)行、系統(tǒng)軟/硬件運(yùn)行隱患和故障信息，提高主站系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，同時(shí)為調(diào)度分析決策、智能調(diào)度打下基礎(chǔ)。