數(shù)據(jù)源電網(wǎng)調度報表系統(tǒng)的設計與開發(fā)研究

黃 斐，周俊宇，李 偉，唐 鶴

（廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局，廣東佛山 528000）

近年來，科學技術的發(fā)展促進了國家電網(wǎng)系統(tǒng)功能的完善，進而提升了信息量需求，想要有效滿足當前電力系統(tǒng)發(fā)展中信息處理需求，則需要針對電力系統(tǒng)中多數(shù)據(jù)源建構自動調度系統(tǒng)。為滿足電力市場運行中的數(shù)據(jù)處理需求，電力自動調度系統(tǒng)中需要構建相應的報表系統(tǒng)，以能夠完成電力生產(chǎn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，為電力企業(yè)生產(chǎn)分析提供相應的參考資料。但是傳統(tǒng)電力調度報表中存在較多問題，例如：值班人員工作強度大、錯誤發(fā)生率高以及數(shù)據(jù)準確性不足等，均影響了電力調度的質量[1-3]。文中則在數(shù)據(jù)庫技術上構建了數(shù)據(jù)源電力調度報表系統(tǒng)，并提出相應的數(shù)據(jù)處理方式和數(shù)據(jù)一致性保障方法，改善電力數(shù)據(jù)中存在數(shù)據(jù)一致性差等相關問題，為電網(wǎng)調度報表系統(tǒng)發(fā)展提供了相關參考建議。

1 系統(tǒng)需求分析

1.1 系統(tǒng)設計需求

在電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中報表系統(tǒng)是重要組成部分之一，在對用戶實際用電需求分析基礎上，探討當前電網(wǎng)運行情況，同時能夠實現(xiàn)對電度量、遙信等數(shù)據(jù)進行分析，采用通用方法或用戶特定模式，則可以在報表的應用下，顯示相應的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，為閱讀提供便利。數(shù)據(jù)分析中的比較功能和統(tǒng)計功能，通過報表系統(tǒng)可以實現(xiàn)。在應用過程中，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的比較及統(tǒng)計等，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)實際運行情況的了解及掌握，對電網(wǎng)運行中可能會存在的問題實施分析，并探討相應的解決辦法，針對電網(wǎng)資源則可以實施科學調度，對電網(wǎng)可靠性和安全性具有顯著提升作用。報表系統(tǒng)在應用中也有儲備切換功能，推出輔助模塊后就會促進主模塊自動升級，能夠共同接管并處理出現(xiàn)的所有業(yè)務。針對系統(tǒng)中的普通量測數(shù)據(jù)，則能夠先將顯示精度設置完成。報表界面也具備自動生成日歷及顯示功能，能夠有效支持針對相關參數(shù)的計算，也可以提供跨天報表。報表系統(tǒng)中可以及時結合相關要求實現(xiàn)數(shù)據(jù)的修改操作，不但有助于實現(xiàn)歷史庫反寫，也能夠為數(shù)據(jù)處理提供計算功能。針對系統(tǒng)每日整點數(shù)據(jù)處理過程中，在設置參數(shù)過程中不必一個一個設置整點參數(shù)，只需將第一個參數(shù)完成設置后就能夠實現(xiàn)[3-6]。

1.2 系統(tǒng)運行需求

在調度管理中，調度報表數(shù)據(jù)屬于電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)，因此，每天對于所獲取的數(shù)據(jù)均需要定時向上級調度機構進行匯報，所以系統(tǒng)必須要滿足相應的運行需求，具體為：第一，數(shù)據(jù)源生成時間一定要滿足定時上報相關要求。在調度報表系統(tǒng)中數(shù)據(jù)源主要為兩個，分別是電能量計算系統(tǒng)和SCADA/ EMS。SCADA/EMS 則屬于實時系統(tǒng)，可以滿足時間需求。電能量計量系統(tǒng)在應用中選用的是網(wǎng)絡召測方式，有助于明顯降低數(shù)據(jù)召測時間，自然在此過程中也會縮短數(shù)據(jù)源生成時間，因此，能夠實現(xiàn)對調度報表系統(tǒng)的實時性要求；第二，報表生成需要滿足定時上報的要求[7]。因為每天均需要定時將報表實施上報，所以要求具備較高的報表系統(tǒng)準實時性。想要提升報表上報的準實時性，單純依靠電能計量系統(tǒng)有一定難度。因為在電能量計量系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獲取過程存在較多環(huán)節(jié)，存在累計效應，在調度報表上報中數(shù)據(jù)源準實時性還無法滿足需求。所以需要多數(shù)據(jù)源，來對報表可靠性及準實時性要求提供保證；第三，系統(tǒng)糾錯能力。SCADA/EMS 在應用過程中可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤，對調度快報數(shù)據(jù)準確性造成影響，基于此，需要具備針對錯誤數(shù)據(jù)進行糾正的能力[8]。

2 系統(tǒng)總體設計

2.1 人機界面設計

在該系統(tǒng)設計中，人機界面主要包括：報表瀏覽界面，針對系統(tǒng)中已經(jīng)生成的所有EXCEL 格式表格，相關人員均能夠實施總體瀏覽；在一次接線圖功能模塊的應用下，點擊瀏覽后，則能夠為調度人員提供相應的報表進行瀏覽；基于局域MIS 網(wǎng)絡，打開瀏覽器且對其運行后，調度人員則可以瀏覽分析HTML 格式報表。針對模板界面實施編寫及維護過程中，在對工作人員權限實施驗證后，就能夠設計完成相關月表和橫向表等報表屬性、報表參數(shù)。

2.2 數(shù)據(jù)庫設計

系統(tǒng)運行中，能夠依照相關需求實現(xiàn)EMS 系統(tǒng)為廣大用戶提供歷史數(shù)據(jù)庫及描述數(shù)據(jù)庫。其中，系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)即為電網(wǎng)運行過程中之前出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，完成報表生成后，系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的自動讀取。報表系統(tǒng)存在的描述數(shù)據(jù)，主要有以下幾種：電網(wǎng)、發(fā)電公司、線路和開關、變壓器以及并聯(lián)補償電容器等，關于報名的設置可以為dianwang、powergroup、xianlu、kaiguan、bianyaqi、bingliandianrongqi等。同時在描述遙測量存盤表及電度量存盤表過程中，前者可以在系統(tǒng)表中提出相關定義，實現(xiàn)對對象的測量，在此過程中實現(xiàn)對測量存盤的描述，存盤中需要結合已經(jīng)定義的存盤周期實施確定。然而，在遙測存盤描述表中定義，則能夠描述分析系統(tǒng)中的測試對象，確定相關量測存盤，也可以在定義下確定相應的存盤周期。在系統(tǒng)設計過程中通過調查即可以在電網(wǎng)運行中，通過報表系統(tǒng)獲取相應的數(shù)據(jù)輸出時間，同時也能夠在客觀幾率數(shù)據(jù)表中存在相關參數(shù)存盤密度，讀取報表數(shù)據(jù)。在運行過程中遙測量存盤表數(shù)據(jù)結構示意表以及電度量存盤表數(shù)據(jù)結構示意表見表1[9-10]。

表1 兩個存盤表數(shù)據(jù)結構示意表

2.3 邏輯結構設計

電網(wǎng)調度報表數(shù)據(jù)系統(tǒng)邏輯結構設計見圖1。

圖1 電網(wǎng)調度報表數(shù)據(jù)系統(tǒng)邏輯結構

從圖中可以看出，邏輯結構主要包括有3 部分：1）數(shù)據(jù)獲取，在獲取數(shù)據(jù)過程中主要有兩種方式，分別是直接采集抽取數(shù)據(jù)及在數(shù)據(jù)交換平臺的應用下獲取數(shù)據(jù)。在兩種數(shù)據(jù)獲取方式中，均需要實施數(shù)據(jù)分類、篩選以及轉換等相關操作，針對已經(jīng)實施處理后的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)管理層主題數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)倉庫中實施加載，以能夠充分發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的應用價值。2）數(shù)據(jù)管理，則是針對數(shù)據(jù)實施儲存及管理功能，在數(shù)據(jù)資源管理平臺的應用下，實現(xiàn)元數(shù)據(jù)管理以及信息編碼管理操作。數(shù)據(jù)應用過程中則可以展示數(shù)據(jù)，針對數(shù)據(jù)的用戶及系統(tǒng)實施的相應管理，將數(shù)據(jù)資源采用科學合理的方式展現(xiàn)出來，同時在這一過程中也具備非常強的安全保護作用，在電網(wǎng)調度數(shù)據(jù)管理中具有重要作用，也是重要組成部分之一。3）數(shù)據(jù)處理，針對電網(wǎng)中的調度數(shù)據(jù)可以分成3 種，其中分別是業(yè)務數(shù)據(jù)、決策數(shù)據(jù)以及綜合服務信息數(shù)據(jù)。不同類型數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中均具有重要作用，在電網(wǎng)調度中也具有重要作用。針對不同類型數(shù)據(jù)的功能簡單概括為：第一，針對數(shù)據(jù)收集抽取及數(shù)據(jù)管理過程中，主要是針對生產(chǎn)管理、環(huán)保、調度運行以及安全等相關數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時連接及實時更新；第二，對電網(wǎng)調度整個流程中的辦公數(shù)據(jù)實施收集及管理。將所獲取的數(shù)據(jù)實時生成不同類型的信息，且將其存儲，其中一張新報表模板的編制過程見圖2[11]；第三，綜合服務信息重點包括調度電網(wǎng)生產(chǎn)、管理以及決策相關環(huán)節(jié)的服務信息數(shù)據(jù)；第四，抽取及管理，這一環(huán)節(jié)即為電網(wǎng)調度生產(chǎn)、管理以及決策服務過程中，所出現(xiàn)的相關“決策信息”，針對數(shù)據(jù)倉庫中的業(yè)務數(shù)據(jù)以及輔助分析結果，實現(xiàn)針對數(shù)據(jù)的匯總、分析及挖掘；第五，在統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的應用下，提供相應的全局數(shù)據(jù)字典以及業(yè)務數(shù)據(jù)編碼規(guī)范等相關標準，針對不同專業(yè)中的系統(tǒng)相同業(yè)務指標一致性問題實施有效處理，其中針對數(shù)據(jù)處理的批注組織與編輯流程見圖3[12]。

圖2 報表模板編制過程

圖3 數(shù)據(jù)處理的批注組織與編輯流程

3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

3.1 自動識別規(guī)則

因為報表數(shù)據(jù)存在唯一性，因此，只可以在電能量采集數(shù)據(jù)以及積分點能量數(shù)據(jù)中進行選取，只可選擇一個，所以，也就需要實施電能量數(shù)據(jù)的智能識別，以實現(xiàn)對電能量數(shù)據(jù)可用性的判定分析。在系統(tǒng)運行過程中可以結合實際情況建構電能量數(shù)據(jù)智能識別的基本原則[13-14]。

3.2 數(shù)據(jù)一致性處理

因為報表數(shù)據(jù)中可能會選取電能量積分數(shù)據(jù)，但是這一數(shù)據(jù)只能夠作為電能量采集數(shù)據(jù)不可用情況下的臨時替代方法之一，想要提升數(shù)據(jù)的一致性，在數(shù)據(jù)選取最后，還需要選取可用的電能量采集數(shù)據(jù)。所以，在此情況下，也就需要對數(shù)據(jù)一致性的保障問題進行探討。首先，要對報表數(shù)據(jù)及采集數(shù)據(jù)的一致性和不一致性問題進行檢查，依照月系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)一致性的檢查，記錄出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致情況的日期，且對其不一致原因進行總結和顯示，為電網(wǎng)維護人員實施數(shù)據(jù)分析以及干預提供判定依據(jù)。其中，以某電網(wǎng)企業(yè)作為研究對象，數(shù)據(jù)未處理前的不一致檢查結果明細見表2[15-16]。系統(tǒng)設計本身需要可以自動智能識別電能量數(shù)據(jù)，針對部分量可以實現(xiàn)強制制定，也可以實現(xiàn)對電能量數(shù)據(jù)關聯(lián)性的分析。

表2 數(shù)據(jù)一致性檢查結果明細

4 結束語

通過以上分析得出以下結論：

第一，針對電網(wǎng)數(shù)據(jù)調度完成系統(tǒng)界面設計、數(shù)據(jù)庫設計以及總體架構，有助于實現(xiàn)針對電網(wǎng)運行情況的實時掌握及其潮流分布，可以為廣大用戶提供標準、準確及快速的數(shù)據(jù)服務。

第二，應用數(shù)據(jù)源電網(wǎng)調度報表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式和數(shù)據(jù)一致性保障方法，可及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行中存在的問題，對電力系統(tǒng)運行安全性也具有一定的保障作用。