電力調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺體系結(jié)構(gòu)及其相關(guān)技術(shù)

萬俊風(fēng)

【摘 要】近幾年國家電力中心逐漸形成電力調(diào)度系統(tǒng)。國家電網(wǎng)調(diào)度中心將要對全國的各級調(diào)度中心進(jìn)行統(tǒng)一的整合。本文主要從建立一個(gè)電力調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺的充分條件開始，對數(shù)據(jù)綜合平臺的結(jié)構(gòu)體系及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析。最終提出電力調(diào)度數(shù)據(jù)綜合平臺的建立基礎(chǔ)應(yīng)是調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DTS），并且還要解決數(shù)據(jù)平臺指標(biāo)規(guī)范化問題。

【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度 規(guī)范化 整合

1 引言

隨著近幾年我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家電力調(diào)度中心逐漸形成相對應(yīng)的電力調(diào)度系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括水調(diào)自動化系統(tǒng)、調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DTS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）等等。這些系統(tǒng)的專業(yè)應(yīng)用性強(qiáng)，但缺乏一個(gè)統(tǒng)一綜合的調(diào)度平臺。這些系統(tǒng)“各自為政”，相互之間沒有規(guī)范化的數(shù)據(jù)接口，招致各個(gè)系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，調(diào)度效率經(jīng)常低下。另一方面，各個(gè)調(diào)度系統(tǒng)的軟硬件相互交叉，信息重復(fù)性大，物力人力都有一定的浪費(fèi)。隨著電力的調(diào)度日趨繁忙，調(diào)度信息數(shù)據(jù)瞬息變化，國家電網(wǎng)公司不得不集約電力調(diào)度的指揮。為此，電力調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺的設(shè)計(jì)確是勢在必行。

2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)處理技術(shù)

平臺上應(yīng)該儲存著電力應(yīng)用的各個(gè)方面，從發(fā)電到輸電再到用戶消耗，每一關(guān)鍵細(xì)節(jié)都包攬無余。一般常用的數(shù)據(jù)是，設(shè)備參數(shù)，系統(tǒng)頻率數(shù)據(jù)，還有關(guān)口電量，氣象數(shù)據(jù)等等。平臺儲存的數(shù)據(jù)不應(yīng)該簡單的累加，而應(yīng)該有一個(gè)優(yōu)化組合的過程。這一優(yōu)化過程使用的編程算法是數(shù)據(jù)平臺最困難最有挑戰(zhàn)性的一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作。

這一優(yōu)化過程其實(shí)就是對采集上來數(shù)據(jù)進(jìn)行一次加工，甚至再加工。一般是對這些實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)期望值的計(jì)算，或?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行函數(shù)化研究，找出其數(shù)與數(shù)的函數(shù)性態(tài)關(guān)系，求其極值、最值。通過不斷的深化加工處理，一組原始數(shù)據(jù)成了易于決策的可參考數(shù)據(jù)。并且為后續(xù)更高層次的三維數(shù)據(jù)空間提供豐富的材料。

通過數(shù)據(jù)處理工具化模型化（元數(shù)據(jù)管理），使數(shù)據(jù)易于提取和分析。對復(fù)雜的數(shù)據(jù)加工，然后要使數(shù)據(jù)展現(xiàn)可視化。可視化最常見的就是柱狀圖、餅狀圖、波動曲線、報(bào)表。電力報(bào)表在電力調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺建立以前，各個(gè)專業(yè)的調(diào)度系統(tǒng)有著特殊的報(bào)表目類，建成后只有這些特殊目類可以歸到這個(gè)綜合平臺，并在綜合平臺在無管理員時(shí)用戶可以進(jìn)行個(gè)性化定制。這樣既把各個(gè)重要電力報(bào)表名目綜合起來，同時(shí)也可以滿足不同的桌面用戶可以進(jìn)行自己偏好的電力報(bào)表。

3 電力調(diào)度數(shù)據(jù)交換技術(shù)

作為電力調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺的輸入部分，數(shù)據(jù)采集是最為敏感的一部分。數(shù)據(jù)采集需要可以接收各種各樣的文件格式，繼而要滿足數(shù)據(jù)定義映射。量準(zhǔn)實(shí)時(shí)報(bào)文，還有能量管理系統(tǒng)的信息形成報(bào)表輸入平臺。通過映射，復(fù)雜多變的各式各樣的信息化成統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)儲存在平臺上。

數(shù)據(jù)輸出的輸出格式采用XML國際規(guī)范指標(biāo)，這樣才能在數(shù)據(jù)輸出以后統(tǒng)一“口令”。因?yàn)闆]有電力調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺的時(shí)候，各個(gè)調(diào)度系統(tǒng)之間最大的弊病就是相互之間“口令”不一，難以管理和調(diào)度。這是一方面，另一方面輸送數(shù)據(jù)要送到哪里也是一個(gè)事關(guān)重要的事情。這里的輸送往往涉及的數(shù)據(jù)分配的環(huán)節(jié)。整個(gè)數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)應(yīng)該被分為兩部分，一部分處理輸出數(shù)據(jù)，另一部分設(shè)計(jì)專門的輸出分配中心，把數(shù)據(jù)分配到需要的信息接收處。數(shù)據(jù)傳輸可以使整個(gè)平臺實(shí)現(xiàn)QOS傳輸質(zhì)量保證，同時(shí)支持各種形式的傳輸路徑。

以上基本功能建立完成，但是為了電力調(diào)度中心指揮領(lǐng)導(dǎo)人員的大局決策，還應(yīng)該進(jìn)一步深挖電力調(diào)度數(shù)據(jù)中的長遠(yuǎn)價(jià)值。新的電力調(diào)度信息數(shù)據(jù)在過期之后長遠(yuǎn)來看，還是有剩余的潛在價(jià)值，故需要進(jìn)一步探究信息挖掘技術(shù)。目前這類技術(shù)已經(jīng)有一些公司研發(fā)出成熟的智能產(chǎn)品（BI）。這類型軟件可以電力調(diào)度數(shù)據(jù)進(jìn)行立體的多角度的分析，從而進(jìn)一步找出數(shù)據(jù)潛在的價(jià)值。BI軟件常常可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP），也就是所謂的立方體模型。當(dāng)數(shù)據(jù)被出入到聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）的處理器時(shí)，可以用專業(yè)化的分析工具和檢索工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。但是數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果并一定一樣，計(jì)算機(jī)采用不同的算法計(jì)算電力調(diào)度的原始數(shù)據(jù)和再加工后的數(shù)據(jù)，其結(jié)果不盡相同的。究竟哪一個(gè)計(jì)算結(jié)果是最為合適的答案，需要與實(shí)際的情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，估計(jì)其偏差。然后通過偏差數(shù)據(jù)反過來修正原本的算法。但由于我國電力系統(tǒng)尚未完善，這樣的智能數(shù)據(jù)挖掘需要一定的時(shí)間積淀。

4 電力調(diào)度數(shù)據(jù)綜合平臺的應(yīng)用

設(shè)計(jì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)綜合平臺的基礎(chǔ)應(yīng)該建立的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DMIS）上面。因?yàn)檎{(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DMIS）相對來說，是目前較為實(shí)用性強(qiáng)大的系統(tǒng)，并且一直受到國內(nèi)外學(xué)界的廣泛關(guān)注。最大的電力調(diào)度數(shù)據(jù)綜合平臺也是調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DMIS）的用戶，相對來說普遍程度較高。同時(shí)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DMIS）中的各個(gè)電廠和電網(wǎng)設(shè)備的元數(shù)據(jù)可以立刻應(yīng)用于電力調(diào)度數(shù)據(jù)綜合平臺，這樣不會浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量和基礎(chǔ)電力設(shè)備。只需對調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DMIS）中的儲存設(shè)計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)智能化處理，并對數(shù)據(jù)安全加之以防護(hù)等就可以初步形成電力調(diào)度數(shù)據(jù)綜合平臺。最終用戶可以透過調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DMIS）對發(fā)電到用電的整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行審查，由此建立的電力調(diào)度數(shù)據(jù)綜合平臺可以更好的完成數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)，為更高層的決策提供支持。

最后一項(xiàng)難題在于數(shù)據(jù)整合的過程中，需要電力系統(tǒng)各個(gè)部門相互的合作，而合作的關(guān)鍵在于建立統(tǒng)一的“語言”和指標(biāo)。一套電力調(diào)度數(shù)據(jù)的統(tǒng)一規(guī)范化制度，涵蓋了上述相關(guān)技術(shù)的各個(gè)細(xì)節(jié)。但是一次性規(guī)范所有數(shù)據(jù)命名和設(shè)備命名，是比較困難的。但是國家電網(wǎng)還盡力對全國數(shù)據(jù)語言進(jìn)行規(guī)范，難以扭轉(zhuǎn)的地方電力企業(yè)也應(yīng)該配合全國電力數(shù)據(jù)整合的任務(wù)。

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