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变电站集中监控信息导库工具研究及应用

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：莫冬媛

[导读] 摘要：变电站作为电力系统重要的基层环节，对电力安全生产起到决定性的作用。数据处理、整理的重要性不言而喻。

        （广西电网有限责任公司南宁供电局广西南宁市 530000）
        摘要：变电站作为电力系统重要的基层环节，对电力安全生产起到决定性的作用。数据处理、整理的重要性不言而喻。本文将通过导库工具的研发应用，探求操作高效化、运行科学化、生产具象化、管理科学化的大数据处理的方法，旨在解决电力生产中的数据繁琐、人工处理带来的能效率低、利用率低，以及安全管理中数据报错、人工出错、报障滞后带来的杂症隐患等的生产难题。
        关键词：数据库；遥信信息；遥测信息
        0 引言
        随着大数据概念的渗入，自动化技术的发展，研究高效的数据处理方法迫在眉睫。通过对参数导入工具的研发应用，我们可以探求一种操作高效化、运行科学化、生产具象化、管理科学化的方法，取代人工录入的落后生产管理方式。并且，通过参数导入工具，提高自动化班组队伍的自动化管理能力。参数导入工具的方法研究主要从四个方面进行解析。
        随着调度自动化OS2系统的应用、一体化集约化管理的延伸及新投、技改厂站项目逐增。目前系统远方监控18座220kV变电站、67座110kV变电站、95座35kV变电站，调度自动化系统采集遥信总数111232个、遥测总数33212个、遥控总数5949个、遥调总数268个等信息量，整个数据库信息量约19万条及以上，数据量日趋庞大，人为操作错漏数据库现象，对系统的稳定运行造成极大的的安全隐患。
        据统计2017年新建变电站8座（包括用户站），技改变电站12座（包括县级变电站），录入变电站远动信息点约2万条，数据库维护工作较繁重，对系统的稳定运行造成极大的的安全隐患。远动信息点表经过各专业人员（包括县级运维人员）编制及审核后，还需要调度自动化系统管理员按系统的点表模板规则整理后录入SCADA参数库中。此项工作需要耗费大量人力，且易发生人为操作错误。
        1 工作原理
        1.1 关系型数据库的核心作用
        数据库技术产生于本世纪60年代后期，根据其支持的数据模型，已经历了层次网状、关系和面向对象模型等几个阶段，技术上逐渐走向成熟①。关系型数据库应用（原历史数据库HIS）为分布式SCADA/EMS系统中的上层应用程序提供数据存储服务，包含用于支持参数和采集历史数据的关系库管理功能。它包含的信息主要用于瞬时值、平均值、峰值、扰动值等数据的描述、分类和处理，并存储记录的定义和收集到的数据。该数据库对历史数据信息进行广泛地统计处理、备份和清理。
        可见数据库的灵活性和高效性，对于电力调度自动化系统而言至关重要。因此，参数导入工具以关系型数据库为核心，利用其高效性、开放性的特点，拓展数据库的运用能力，提高数据处理的价值，为一键导入数据库提供可行的操作基础。
        1.2参数导入工具的工作原理
        参数导入工具是一种XWindowns图形界面的参数初始化导入工具。其工作原理是通过对原始数据的转换处理与编写处理，生成有效的、可持续的、便捷的导入机制，从而实现一键导入的自动化生产管理方式。原始数据是通过遥测、遥信系统获取的最原始参数，该数据以excel表格的形式编辑生成。参数导入工具作为中端环节，对原始数据来说，是原始数据的转换器，一键导入的连接桥。数据库作为管理终端，参数导入工具生成参数信息，并可以快速地导入终端。
        2 规则要求
        参数导入工具通过遥信、遥测系统获取原始数据，将编辑好的excel表格导入到数据库中，在数据库中形成电压等级、间隔、设备类型、点ID号的参数信息。因此，我们需要对遥信表与遥测表制订明确的规则要求。
        2.1遥信表的规则要求
        首先，原始数据与工具模板必须保持一致性。作为原始数据的遥测表、遥信表（excel格式）必须执行具体的规则要求。
        2.1.1准备工作
        添加厂站参数表和RTU等参数表，参数模板中需要参数表中的项目栏名称。
        2.1.2项目栏内容
        必填项有厂站名、RTU名、遥信点号、描述等。
        2.1.3具体规则要求
        （1）厂站名：地区编码_厂站首字母拼音；（2）RTU名：厂站名_RTU；（3）点号：与厂站转发表一致；（4）描述：遵循《XX电网调控一体化设备监视信息及告警设置规范》，如：#1主变高压侧201开关（5）设备编码：
        设备编号+设备类型。

        图1：导库工具遥信界面
        2.2遥测表的规则要求：
        2.2.1项目栏内容
        （1）必填项：厂站名、RTU名、点号、描述、量测类型、设备编码等。

        图2：导库工具遥测界面
        2.2.2具体规则要求
        （1）厂站名：地区编码_厂站首字母拼音；（2）RTU名：厂站名_RTU；
        （3）点号：与厂站转发表一致；（4）描述：设备名+模拟量类型，遵循《XX电网调控一体化设备监视信息及告警设置规范》；（5）量测类型：主要为遥测量测类型。
        3 注意事项
        参数导入工具的重要内容是参数模板与导入模板。只有规范、严谨使用模板，才能为一键导入数据库建立连桥，为其提供可靠的技术支持。
        3.1参数模板
        3.1.1导入参数前需要做的准备工作
        （1）准备工作原则：
        导入一个新站：
        先导入所有设备，再导入相关遥测，遥信点，导入参数前，需要做的准备工作，创建厂站。
        （2）操作步骤：
        按照规则制作遥测遥信模板文件，然后另存为，“保存类型”应该选择“csv 逗号分隔（*.csv）”，遥信，遥测分别单独生成文件；
        执行参数导入工具出现主界面如下：单击“导入文件”按钮，出现模板文件选择对话框

        图3.1：导库工具界面
        单击遥信，遥测行旁边的按钮，选定传到工作站上的文件，确定；
        单击确定后，导入文件后，单击“分析遥测遥信参数”，点击分析按钮后，将弹出如下界面，提示使用何种导入方式：
        主界面的“设备参数表”，“遥信参数表”，“遥测参数表”中将显示分析后的记录；同时如果模板中有错误，则弹出下图错误记录列表。

        图3.2：导库工具界面
        分析完成后，将在‘设备参数表’，‘遥信参数表’，‘遥测参数表’等表显示分析处理后的结果。也可单击“导入所有参数”按钮。
        3.2制作模板注意事项
        参数导入工具主界面前2个分页，分别是制作模板需要参考的设备类型代码及编号，和量测类型编码及编号，其中编码是制作模板时需要填写的，编号是分析后程序系统使用的。
        4 设计意义
        实践证明，参数导入工具对推动自动化建设、促进安全生产、提高电力能效有着重要意义。
        4.1改变数据的处理录入方式
        传统的数据处理主要为人工录入方式。由于数据库中的数据量大，数据来源多且非常复杂，方式耗时较大，效率低，且受人为因素影响而准确性低，出错概率较大②。
        参数导入工具则是基于自动化技术，通过自定义规则、自定义模板，促进电力大数据处理趋向智能化。该工具虽需要人工维检，但其数据处理与输入的方式不仅减少了原本庞大的工作量与重复性，而且可以取代传统的人工方式，带来新的生产管理技术支持。
        4.2提高数据的处理技术水平
        参数导入工具的形式灵活、指向性强、时效性高。该工具通过人工与智能的结合，不仅实现大数据的普遍性处理与导入，亦提高了对数据的处理技术水平。它在解决以往报障延迟、人工错误等难题的同时，让参数信息表现得更为直观、统一、突出。这为自动化班组提供了有用、高效的信息内容，提高了技术水平。
        4.3提供数据的一键导入方案
        参数导入工具主要部署在计算机或者移动终端设备中，直接设计目的是解决原有的纸质资料的远动信息表，不能将异常现象通过照片形式留存的问题。而该工具立足于数据库的自动化运维角度，思考高效管理、科学运用实施措施，通过基于自动化技术的科学设计与规则制定，解决现实问题。因此，参数导入工具最大的现实意义是为一键导库提供了一种切实有效的实现途径。
        4.4定制效率精益化管理
        本项目将在window/XP环境下研发“变电站集中监控信息导库工具”，以实现规范名称后的信息点表能通过识别关键字，按照相关的规则，模拟调度自动化系统SCADA参数库校验条件并优化“变电站集中监控信息导库工具”规则模版，新增相关域信息，自动生成符合直接录入E8000系统数据库格式的信息点表，“一键导库”便于各运维部门（包括变电继保自动化、县级运维等人员）可快速编制规范远动信息点表，提高信息表定制效率达到精益化管理目标。也便于自动化人员运用移动终端设备优化调试变电站流程以及提高调试资料的完整性。
        最终减少系统管理员对“新建设”、“技改”、“大检修”变电站远动信息录入数据库的工作量，可以大大提高工作效率以及调试资料的完整性。此工具，优化调整远动信息导入调度自动化系统流程，不会对调度自动化系统造成安全隐患。
        5 存在问题
        按照《调控一体化变电站信息规范》要求，调度自动化主站与厂站端的自动化信息内容要保持一致。排查全网设备监视信息及告警设置隐患和整改中存在以下问题：
        5.1调整变电站自动化信息的优化方式，增量厂站端自动化信息上送主站端，在主站侧对变电站自动化信息进行优化；
        5.2对主站端的自动化信息进行分区分层分级分类，提高主站端自动化信息智能告警的精准度；
        5.3对主站端自动化信息告警方式进行优化，减少自动化告警信息流量，提高主告警信息智能处理的效率；
        5.4开展基准信号分类及生成规则，为智能告警功能基准信号的定义做基础；
        5.5基于基准信号分类及生成规则，对相应的原始信号进行合并，最终生成面向不同业务模块的基准信号。原始信号采集范围及命名应满足《调控一体化设备监视信息及告警设置规范》要求。
        6 结语
        本文详细阐述了参数导入工具的工作原理，通过具体的明确的表格规则要求，研究工具的适用性、广泛性、适用性。研究表明，参数导入工具为一键导入方式的实现提供了可行方案该工具极大地提高数据导入的工作效率，促进自动化技术的实践与应用。
        参考文献：
        [1]吴文传，张伯明.一体化系统的分布式实时数据库管理系统[J].中国电力，2000，33（10）：85-89.数据库在调度自动化管理系统中发挥着核心重要作用.
        [2]钟苏生，王甜，吴石松等.电力企业IDC运行环境下的数据库自动化安全检查方法研究[J].广东科技，2016，25（8）：46-48.