基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统 雷雪梅

发表时间:2018/5/8   来源:《电力设备》2017年第36期   作者:雷雪梅
[导读] 摘要:电力调度工作主要是指根据电力设备中所反映出的相关数据信息,对电网的实际运行情况进行全面的分析与判断,并通过通信系统支持,实现实际电力调度工作指挥,是电力系统中的重要环节。
        (国网四川省电力公司德阳市蓥华供电分公司  四川什邡  618400)
        摘要:电力调度工作主要是指根据电力设备中所反映出的相关数据信息,对电网的实际运行情况进行全面的分析与判断,并通过通信系统支持,实现实际电力调度工作指挥,是电力系统中的重要环节。我国电力建设工作已经在经济发展的促进下,实现了较大程度的完善,对当前的电力系统设计与应用实况而言,其已经基本实现了遥测、遥信、遥调以及遥视等多项自动功能的应用。
        关键词:数据仓库;一体化;电力调度;自动化系统;
        信息技术的发展改变了人们的生活,对于各行各业都有着极大的促进作用。基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统可以将各个系统紧密联系起来,实现信息资源的及时传输和共享。
        一、电力调度自动化系统体系架构
        电力调度自动化系统的体系架构上,其硬件主要包括了四个部分,即工作站、网络结构、服务器和双倍冗余结构。工作站的主要作用就是维护系统与系统;网络结构在电力调度自动化系统中多采用双重网络结构,利用交换网络的技术可以让其传输速率达到1000MB,且这种双网工作能够让负载达到自动的平衡,在发生故障的时候能够自动切换,以确保电力调度的平稳运行;电力调度自动化系统中的服务器主要负责描述服务器和历史数据库的管理,多使用Client/Serve(客户/服务器)的分布式体系结构,让描述数据与历史数据在此结构之上进行运行;双倍冗余结构指的是冗余配置的设备能够完成切换,以确保电力调度自动化系统的可靠性。
        二、电力调度自动化系统的发展现状
        随着计算机技术、网络技术、现代通信技术等的发展,从电力市场的商业化运营需求考虑,电网调度自动化系统得到了飞速发展,而以数据仓库为依托,实现电力调度自动化系统的一体化设计,能加强应用子系统之间的相互联系,实现数据的高度共享。就目前而言,在电力调度自动化系统中,软、硬件平台以及系统实现技术存在着较大的差距,也因此使得不同应用系统之间的软件互联和数据共享变得非常困难的,比较常见的解决方法有2种:(1)结合实际需求,开发点对点的接口;(2)实现跨部门、跨系统的数据收集。无论采用哪一种方法,都可能会因系统之间的复杂联系而产生大量的冗余数据,引发数据不一致的问题,进而影响数据的共享。而在技术发展的带动下,以CIM、CORBA等为基础的一体化设计开始受到了电力部门的重视,尤其是IEC61970标准的完善,为电力调度一体化系统的开发奠定了坚实的基础。但考虑到资金、技术等各方面的因素,一体化系统的开发是一个长期过程,并非短时间内可以完成,这一点电力企业必须认识到。
        三、基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统
        1.一体化电力调度自动化系统中数据仓库的作用,(1)数据的采集作用,数据的采集指的是对下级所输送的功率、电流、开关、保护信号以及频率等方面信息的收集,具体可归类为三种,即数字量、模拟量和开关状态量。通过这种信息的采集可以实现对事故的判断,利用相关保护动作的信号是否动作、事故信号是否动作将人工遥控拉闸与施工跳闸进行区分,进而决定是够给出报警提示。(2)数据的管理作用,在对数据进行管理中,其描述方式为面向实际电网,其对象为电网及其部件,共有对象大概有21种,即电网、厂站、开关、线路、变压器、PT、发电机、调相机、静态补偿器等,而数据保存于服务器内存里,这样可以对系统实时性的要求达到满足,且电网特性的描述工作会由描述数据库负责,它包含了系统运行参数与电网设备参数等。(3)数据的处理作用,数据处理作用具体包括了多个功能,首先它包含了对电力调度应用的计算功能,其次,它具有将设备发生故障的数据进行提供的可靠性检查功能,和对于超过变化率限值的处理功能。

数据库能够对发生事故的状态及处理的方法进行记录,这项功能主要是依靠RTU的发送信号进行信息的存储,然后将事故发生的画面调出,将事故整体的时间及周波极值等数据进行统计,并且形成记录,用户可以根据这份记录进行事故的重演,调出事故发生的画面并对此进行研究。除此之外,它还有着积分电量的处理及统计功能,档位转换的功能和事项报警的功能等。除以上三种功能外,它还有着对信息和责任分区完成分流工作的集控功能和利用PAS子系统完成的对电网经济特性的提升功能等。
        2.自动化系统的分析,电力调度自动化系统的一体化主要体现在三个方面,分别为界面的一体化、接口一体化和数据的录入、维护一体化。现阶段,基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统的调度主站端应用系统包括了多种方面,(1)继电保护系统,继电保护系统的作用就是将故障进行及时切除,将其影响范围进行缩减。智能稳定措施能够发挥相似的作用。对于电力调度的安全性与可靠性都由具有十分重要的作用。目前,基于计算机和通信技术的继电保护及故障信息管理系统,会对故障录波信息与厂站端的微机保护信息进行全面地收集,然后对辖区以内的保护装置运行状况进行分析判断,如果发现故障,便会分析这些故障。灵活交流输电技术伴随着电力市场的发展而获得应用,让电网的运行方式、故障与案件参数以及整个电网结构都得到了变化,继电保护的要求变随之提高。如继电的保护定值就必须达到满足自使用的要求。因此,继电保护系统通过与EMS数据的结合,能够对电网的变化做到及时且准确的判断。(2)调度监控系统,在调度监控系统中,一般都会基于SCADA或EMS,前者主要是对220kV以上变电站数据进行收集与分析,负责和其他系统进行信息上的传输,而后者包含了状态分析、拓扑分析和静电安全分析等多个方面,让这些具体方面通过科学运算形成数据,以方便工作人员对于整个电网运行的准确了解。
        3.仿真培训系统,调度员的仿真培训系统是基于计算机技术的基础上,由EMS提供历史或者实时的数据,进行培训系统的具体教案制作,通过对实际电力系统的模型进行监理的方法,实现实际调度中的操作及故障模拟,让调度员有一个较为真实的培训环境。这种仿真培训系统的主要模块包括了动态模拟、继电保护模拟、静态模拟、外网模拟、培训评估、误操作模拟等。现阶段,这种培训系统已经被世界范围内的各个国家认可并得到了广泛应用。而在这种系统的不断发展过程中,已经不仅仅是对调度员具有作用了,决策人员与支持人员的工作同样可以通过仿真培训系统进行模拟演练。
        4.雷电定位系统,雷电对于整个电力系统的危害是巨大的,它可以造成系统出现短路等故障,进而导致输电区域内大范围的停电,对于人们的生活以及企业的工作都是十分不利的,特别是对于雷电多发的季节或者是雷电多发的区域。而为做好这样问题的预防工作,和做到对此类故障地及时解决,就需要针对该地的具体气候条件,多发生的雷电电流强度等信息进行了解,基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统包含了雷电定位系统,它可以将雷电电流的前度、雷击的次数与雷电发生的时间等信息传输到调度中心,进而进行分析,将故障及时排除,并选择最为恰当的预防手段。
        5.水调自动化系统,水调自动化系统指的是基于数据仓库的一体化电力调动自动化系统将和水库运行有关的信息进行收集和分析,对此进行调度和管理。这些信息包含了水电站流域在内的气象、水文以及水位等,进而可以实现对于此类信息的在线管理,将机组运行等实时信息进行结合,借用计算机技术可以模拟出数学模型,进而为调度方案进行设计。
        在当前的技术条件下,电力调度自动化系统的功能越来越完善,系统结构也逐渐向着一体化的方向发展,为数据信息的传输和共享提供了便利。我们应该认识到,一体化系统是在现有电力调度自动化基础上的一次改进,对数据网络、数据仓库等的建设意义重大。
        参考文献:
        [1]伍贵.基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统分析.2017.
        [2]杨伟,基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统的开发与设计.2016.
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