配網自動化模型自動可視化備份的研究與應用

蔣金華 潘宇

摘要：配電網運行中配網設備改造，變更，故障，運行方式切換頻繁，自動化主站模型參數隨之變更，運維過程中容易出現模型參數錯誤的情況，一般的備份/恢復工作只能解決實時發現錯誤的情況，很難追溯錯誤時間和錯誤信息。針對這種情況，對自動備份技術的可視、智能、自動等方向進行實用化的研究。

關鍵詞：配網自動化;模型;可視化備份

1.技術背景

國內目前配網自動化系統主流備份方式采用數據庫文件備份的方式，一方面對于數據多表引用的模式，應用表的數據采用設備表ID存儲，備份文件多為數據庫文件，且文件不具備可視化功能;一方面備份是在某一特定時刻將當前主站系統數據庫模型斷面進行備份，在發現無法反演追溯的情況下選擇某一時刻斷面模型進行恢復。這種備份模式雖然能較快完成發現錯誤后的數據恢復，但是恢復斷面時刻之后的模型運維信息將被清除，導致后面的正常維護工作失效，大大降低了運維人員的工作效率;同時該備份方式不能對備份文件進行查詢分析，反演出錯誤的過程;也不能夠與當前數據比對差異，恢復時不能對單個設備操作。

2.配網自動化模型備份的需求

配電網運行中配網設備改造，變更，故障，運行方式切換頻繁，自動化主站模型參數隨之變更，運維過程中容易出現模型參數錯誤的情況，一般的備份/恢復工作只能解決實時發現錯誤的情況，很難追溯錯誤時間和錯誤信息。因此，自動的可視化備份不僅可以追溯單個設備的模型變更過程，對單個設備進行還原處理，還可以比較某兩個時間斷面的模型數據差異，分析原因。提高了配網自動化運維人員的效率，為配網主站監控人員安全準確的監控提供了保障。

3.可視化備份功能的研究與分析

通過對數據備份的選擇，智能化化備份策略，自動時間時間，歷史備份文的分析與應用，對可視化備份功能進行研究討論。

3.1 備份數據的選擇

配網自動化數據龐大，涉及多個設備及應用信息，設備信息表超過50張，應用信息表超過3000張;配網自動化類模型數據信息較多，有PMS系統圖模導入帶入，部分數據對于配網監視意義不大，且變更情況極少，配網自動化系統信息域達102536個，因此全數據備份不僅降低備份效率，而且對非關鍵備份分析，增大自動化人員工作量。因此，結合配網核心的配網數據接入及監控業務，自動化實際運維情況，對關鍵信息表的自動備份，表1為備份的核心業務表信息。

3.2可視化備份手段

配網自動化系統設備信息數據與應用數據分離，應用數據用設備ID存儲，直接備份缺少可讀性，為實現可視化備份，采用多表關聯的模式，將ID與設備信息配對，實現數據可視化備份展示。

3.3符合電力調度需求的智能化備份

利用配電網模型中的電壓等級，所屬區域，所屬廠站等臺賬信息，建立電壓等級，所屬區域，所屬廠站信息字典庫。建立備份數據結構樹。對備份表和域進行網格化管理。同時對應需求實現多種備份策略，實現智能化的備份策略，備份策略如表2：

3.4自動備份的時間選擇

數據備份需要較大數據流量，應選擇配網自動化數據處理相對平緩時間段進行備份;模型數據頻繁變更，自動化維護人員維護期間，數據信息不準備，備份信息參考價值低，表3為各時間段系統數據情況：

結合配網自動化系統時間使用習慣及系統運行設計，選擇凌晨3點左右進行備份最為合適。

3.5備份文件的分析與應用

3.5.1 數據變更校驗機制

通過實時數據與歷史備份文件比對實現數據變更機制。設備建模錄入數據庫，其唯一設備ID不能改變，只能刪除或新增，且新增機制采用當前最大ID+1模式。利用這一特性，按ID順序抽取實時模型，調用數據管理字典，建立實時數據樹;讀取歷史備份文件，建立實歷史數據樹。通過設備ID進行唯一性匹配，實時數據正向遍歷歷史數據，獲取新增和修改信息;歷史數據反向遍歷實時數據，獲取刪除和修改信息。

3.5.2 可疑數據的反演與恢復

對于因數據異常而進行可疑變化反演，獲取設備ID和記錄建立時間，建立時間與當前時間的中間時間作為比對文件時間，通過ID查詢設備信息。中間文件與初始文件值一致，則利用第一中間時間和當前時間的中間值重新賦值迭代;中間文件與實時數據一致，則利用第一中間時間和初始時間的中間值重新賦值迭代，如此反復，查找異常變更日期，完成數據變化追溯，并對錯誤數據進行恢復。

4總結

在現有配網自動化系統的基礎上，對配網自動化模型進行自動備份和比對。較傳統備份模式增加了可視化，智能化，自動化導出，文件實現可讀可編輯效果;提供數據差異比對技術，對備份數據與實時數據差異預警;可疑數據提供追溯手段，分析歷史備份文件，定位可疑時間。配網自動化模型進行自動備份和比對的研究與應用，在很大程度上為配電自動網數據安全可靠提供的手段。

參考文獻：

[1] 錢靜， 智能配電網模型信息集成技術研究[J]. 電網技術， 2013， 37（12）：3534-3540.

[2]劉健等，”配電網的模型化方法”，西安交通大學學報，34.10（2000）：10-14.