PI數(shù)據(jù)庫在調(diào)控一體化中的深入應用

施超

【摘 要】電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是有效保障電網(wǎng)安全及經(jīng)濟可靠運轉(zhuǎn)的關鍵方式之一，需要通過良好的建設及運用應用，來不斷壯大各個電力調(diào)度部門生產(chǎn)運轉(zhuǎn)人員提供的地區(qū)電網(wǎng)結構。將PI數(shù)據(jù)庫應用到調(diào)控一體化管理中的一個創(chuàng)新性項目，介紹其立項依據(jù)，相關實施方案，效益分析等，以提高調(diào)控一體化的安全管理水平。

【關鍵詞】PI 調(diào)控一體化 應用

1 PI數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)介紹

目前在供電公司調(diào)度控制中心調(diào)控一體化管理中采用的監(jiān)測、報表系統(tǒng)是基于SCADA/EMS的OPEN2000系統(tǒng)，采用關系型數(shù)據(jù)庫來管理實時數(shù)據(jù)，而電力生產(chǎn)系統(tǒng)中每秒都會產(chǎn)生數(shù)千萬計的不同數(shù)率變化的模擬量和開關量，這樣大的存儲量對于ORACLE等關系型數(shù)據(jù)庫來說，存儲和檢索都十分困難，PI（Plant Information System）實時數(shù)據(jù)庫是專門為處理和存儲實時數(shù)據(jù)而設計。PI實時數(shù)據(jù)庫可以毫不費力地擴充容量，而且存儲數(shù)年大量準確、連續(xù)的在線操作數(shù)據(jù)，時間分辨率到毫秒而且保持不喪失精度，而且通過相應插值計算等方式，獲得的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)反映的都是真實的信息。

PI實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由美國OSI軟件公司開發(fā)。2005年浙江省電力公司首次將PI系統(tǒng)引入電網(wǎng)企業(yè)，旨在為SCADA、配電自動化、設備在線監(jiān)測等電網(wǎng)實時系統(tǒng)建立一個集中的數(shù)據(jù)平臺，以實現(xiàn)消除信息孤島、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的目的，進而為建設堅強智能電網(wǎng)提供信息技術支撐。本次PI數(shù)據(jù)庫在調(diào)控一體化中的應用就是PI系統(tǒng)在余姚電網(wǎng)中的一個應用深化嘗試。PI數(shù)據(jù)庫一個很大的優(yōu)點就是能夠很方便地得到電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，并且提供一個開放的數(shù)據(jù)加工平臺，利用ProcessBook、DataLink等應用程序可以對數(shù)據(jù)進行二次開發(fā)，非常適合電網(wǎng)單位的使用。

2 PI數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在調(diào)控一體化中應用情況

余姚市供電公司調(diào)度控制中心將在OPEN2000中實現(xiàn)的功能轉(zhuǎn)移到以PI數(shù)據(jù)庫為基礎的功能軟件中，大大優(yōu)化我們的電網(wǎng)監(jiān)控、分析、處理能力，利用PI數(shù)據(jù)庫開發(fā)調(diào)度相關專業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)和主要業(yè)務報表，和SCADA/EMS系統(tǒng)形成共享和互備，對于提高調(diào)度管理能力，提升工作效率，具有十分重要的意義。

本次應用主要是將目前采用的OPEN2000系統(tǒng)中的監(jiān)控報警、歷史數(shù)據(jù)報表等功能通過采用PI數(shù)據(jù)庫的ProcessBook和Date Link兩大功能軟件來實現(xiàn)，OPEN2000系統(tǒng)功能使用較為死板，讀取歷史數(shù)據(jù)較慢，而且SCADA/EMS終端在部門配置上數(shù)量有限，維護困難，需要廠方等專業(yè)人員來維護，而PI數(shù)據(jù)庫的功能軟件操作簡單、存取速度反應快，應用范圍廣，功能更加強大，解決了一些目前OPEN2000系統(tǒng)中無法實現(xiàn)的功能。

3 PI數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在調(diào)控一體化中應用效益分析

余姚市供電公司調(diào)度控制中心專業(yè)人員先后通過ProcessBook和Date Link兩大功能軟件開發(fā)完成了連續(xù)潮流曲線分析系統(tǒng)、110千伏主變監(jiān)測報警系統(tǒng)、35千伏主變監(jiān)測報警系統(tǒng)、10千伏線監(jiān)測報警系統(tǒng)、余姚電網(wǎng)主變（含110千伏、35千伏）日、月、年報表、余姚電網(wǎng)線路（含110千伏、35千伏、10千伏）日、月、年報表、余姚電網(wǎng)主變、線路曲線分析報表，并應用到實際工作當中，取得非常好的應用效果。

例如：目前，余姚電網(wǎng)部分設備重載情況嚴重，在電網(wǎng)運行方式安排時，潮流分布是必須考慮的因素之一。使用PI系統(tǒng)工具，可以簡單有效的獲得一個時段內(nèi)多個特定方式的連續(xù)潮流曲線。較之以前特定時刻一種方式的斷面潮流，能為電網(wǎng)運行方式的科學安排提供更大支持。

220kV桑田、新樂、潘橋、下應、蔡郎、寧西變均為市區(qū)變電所，夏季高峰時段負載均比較重。2009月7月18日，天田4480線故障，致使桑田變2號主變無法下送負荷（桑田變?yōu)榫€變組接線），需要向外轉(zhuǎn)移5萬千瓦負荷。然而，上述變電所均重載，只能通過桑田變→新樂變→潘橋變→下應變→蔡郎變途徑，通過一系列方式調(diào)整，來轉(zhuǎn)移桑田變負荷。

通過PI系統(tǒng)潮流列表，使得采取一系列方式調(diào)整后變電所的負荷分配一目了然。潘橋變、新樂變、下應變負載很重，潘橋變的最大負載出現(xiàn)在下午13：00左右，方式一負荷最大時的潘橋變已滿載，蔡郎變21：00前后的晚高峰負荷上升迅猛。根據(jù)這些信息，最終確定最優(yōu)的系統(tǒng)運行方式。若不使用PI系統(tǒng)工具，為了解方式調(diào)整后的典型潮流，需要采5個以上的系統(tǒng)斷面潮流，對上述方式調(diào)整后潮流分布進行分析。工作量非常大，至少需要4個小時。使用PI系統(tǒng)工具，只需半個小時，效益非常明顯，而且得出的結論更加科學有效。

本次利用PI數(shù)據(jù)庫開發(fā)的其他基于ProcessBook如110千伏主變監(jiān)測報警系統(tǒng)、35千伏主變監(jiān)測報警系統(tǒng)、10千伏線路監(jiān)測報警系統(tǒng)、35千伏線路監(jiān)測報警系統(tǒng)更加方便調(diào)度人員和監(jiān)控人員對電網(wǎng)進行監(jiān)控和事故處理，比起原open2000系統(tǒng)來功能更加強大，響應速度更快，主變及線路監(jiān)測報警系統(tǒng)將所有的主變和線路放置在一個監(jiān)控畫面中，可以通過聲光報警的功能第一時間提醒調(diào)度、監(jiān)控人員對電網(wǎng)事故作出反應，特別是線路超載情況，而解決原系統(tǒng)需要人工來查看、篩選而導致容易遺漏及反應慢的弊端，切實保證了電網(wǎng)安全運行。

基于Date Link的如余姚電網(wǎng)負荷電量報表、余姚電網(wǎng)主變（含110千伏、35千伏）日、月、年報表、余姚電網(wǎng)線路（含110千伏、35千伏、10千伏）日、月、年報表、能夠在幾分鐘內(nèi)快速地將上述設備的各時間段的負荷數(shù)據(jù)進行匯總，比起open2000系統(tǒng)每生成一個報表就需要半天的時間，效率更高，上述余姚電網(wǎng)主變、線路曲線分析報表等業(yè)務報表更加方便調(diào)度人員、運方人員對電網(wǎng)進行負荷分析、預測等，歷史數(shù)據(jù)查詢，比原open2000報表系統(tǒng)查詢速度更快，功能更強大，維護更新更方便，為電網(wǎng)安全運行提供了強大的數(shù)據(jù)支持。

4 結語

綜上所述，通過PI系統(tǒng)的應用，不僅可以更好地運用和共享SCADA/EMS，變電站綜合自動化，在線監(jiān)測，配網(wǎng)和電量系統(tǒng)的實時/歷史數(shù)據(jù)，建立起統(tǒng)一的實時數(shù)據(jù)資源管理平臺，為電網(wǎng)運行管理，技術管理提供有力的分析手段，有效提高技術決策，經(jīng)營決策的效率和效果，對于今后的調(diào)度控制中心的調(diào)控一體化管理帶來強大的數(shù)據(jù)基礎，提升了電網(wǎng)分析的科學性，為電網(wǎng)運行科學決策提供更強支持。