基于数据仓库下一体化电力调度自动化系统的研究

基于数据仓库下一体化电力调度自动化系统的研究

赵震杰

（国网黑龙江省电力有限公司佳木斯供电公司154002）

摘要：近几年来，计算机技术、现代通信技术、数据化技术等都得到了迅速的发展和广泛的应用。同时，电力行业也在市场经济体制下实现了全面的转型，这就需要设计新型的一体化自动电力调度系统来保障电力行业的市场化经营以及电力系统的安全稳定运行。因此，本文就数据仓库下一体化电力调度自动化系统展开分析和研究。

关键词：数据仓库；电力调度；自动化系统

引言

电力调度系统是负责根据电网实时情况，参考电力系统运行参数，对电网线路的运行状态进行分析和判断，进而安排现场的工作人员进行电力调度工作。而随着电网技术的不断进步，需要在电力调度系统中通过数据仓库的应用实现自动化、一体化的发展。

一、一体化电力调度自动化系统的发展现状

当前，随着电力系统的发展，需要在电力调度系统中将SCADA、DTS、EMS、自动化安全系统、继电保护系统、电力市场化支持系统、自动化调水系统、智能管理系统、雷电定位装置、调度MIS系统等进行一体化设计，实现在电力调度系统中资源以及数据信息的实时共享。然而当前进行电力调度系统自动化设计在软件系统以及硬件上都存在一定的问题，给各个系统的实际应用带来了一定程度的阻碍，很难实现在系统中进行数据共享和系统互联。在这些问题上主要的解决方法有两点：其一，在所有部门内采集系统中各个应用需要的数据信息。其二，按照实际需求研发设计点对点的连接方式。而这两种方式都有共同的不足，就是在电力调度系统中各个应用功能之间联系太过复杂，同时缺少统一的执行标准来保障数据接口能够顺利连接，进而在系统中出现一部分冗余数据，造成系统数据不一致。因此，需要在电力调度系统一体化设计中融入数据仓库的技术应用。

二、电力调度系统设计

（一）监控模块系统设计

当前电力调度系统中的监控系统一般是由SCADA、EMS组成。其中SCADA主要应用于大于220kv、一部分110kv以及省级的电力企业，负责在系统中采集数据信息，将数据进行整理和分析，对系统事件进行依次记录，对事故重演，管理系统历史数据以及相关报表，此外与其他电力调度系统以及地方电力调度系统进行通信。省级电力调度EMS中包括了拓扑分析、状态分析、网络建模、DPF、SA、NLS、SLF、AGC、AVC等系统功能。这些功能主要参考电力调度系统的实时数据以及存储数据进行分析计算，其中AVC、AGC负责在电力调度中通过系统运行情况来调节电压、频率等[1]。

省级电力调度系统中的SCADA、EMS则需要从变电站以及发电厂等地区调动相关数据。在电厂一侧的电力网络监控系统中主要由电厂计算机控制系统、自动化系统组成，其中需要处理的信息数据包括电流、电压、刀闸、断路器、无功和有功测量等。同时电力系统中的功角是系统正常运行的重要数据，而随着现代GPS技术的完善，电力网络的功角实时检测方式也日益成熟，因此将成为电力调度系统SCADA的主要测量数据之一。而在地方电力调度系统的主站中，SCADA、PAS则属于电网监控系统中关键的组成部分。当前，地方与省级之间的电力调度系统通信主要是依靠实时数据信息以及关口信息等，同时随着电网调度的改革，地方的110kv变电站以及110kv以下的一部分变电站也会将实时数据信息向省级电网调度系统中转发。

（二）继电保护系统以及智能稳措设计

在电网系统中，继电保护系统负责在线路出现故障时，及时的将问题线路切断，其中包括电网系统的发电设备、变压器、总线线路等。而智能稳措则是在电网系统出现故障时第一时间断开电压和负荷不平衡的元件，保障电网系统能够稳定工作。目前，随着电力调度系统的自动化、一体化技术不断进步，在电网调度主站中的继电保护系统、故障数据管理系统、智能稳措系统等逐渐受到人们的重视。在现代电网系统中，继电保护系统以及线路故障数据管理系统主要是通过计算机技术以及数字化信息技术来采集电厂的微机保护数据以及系统故障数据，同时可以查询相关的变电站中所有的保护工作信息、工作记录数据以及微机保护信息等相关数据，进而通过数据分析线路出现故障的可能性，其分析的内容主要包括故障种类、故障距离、故障出现时线路电压电流以及波形等。

当前，电网保护的定值下传系统还没有正式的投入使用，但是从理论上和技术上都不存在问题。所以，在一些电网中定值将会与电网系统的正常运行有着密切联系。随着我国电力系统的发展以及向市场化的转型，在电网中逐渐开始应用可以串联的补偿系统，而这些改变使得电网系统的结构、运行模式以及发生线路故障时问题元件相关参数等出现更灵活的变化，同时也提高了电网继电保护系统的执行标准，进而对保护定值的要求也就更高。此为，通过对EMS数据进行分析，可以及时发现电网中的变化，实现在线分析电网继电保护定值，这将成为EMS的一个重要的功能，也是电网继电保护以及线路故障数据管理系统的重要应用。

（三）技术支持系统设计

自上个世纪八十年代开始，就已经出现电力市场的概念。当前我国多家电力企业开始研究电力市场的技术支持系统，在本世纪初期，在我国已经有6家电力企业开始在应用技术支持系统。此外，通过实际的应用发现，大部分技术支持系统的运行模式上有所差别，但是在实际的系统功能上有着相同之处。其中包括了能量控制系统、电量输送记录以及计费系统、电量报价系统、市场交易系统、结算系统、合同管理系统、市场分析以及评估系统、实时信息系统等。同时，电力系统配电侧的配电企业以及客户数据也是需要考虑的问题。

（四）一体化电力调度数据仓库设计

电力调度数据仓库在设计上需要具备一定的SCADA系统功能、电网运行状态预判功能、实时数据以及历史数据记录功能等，因此数据仓库不仅分离了一部分SCADA、EMS、DTS的系统功能，同时也成为电力调度一体化系统中各个部分进行联系的关键。同时数据仓库的自动化存储系统中需要其他系统的共享数据，其中包括了电力系统的实时运行数据、历史记录数据以及各个电网设备的共享数据等，此外应当设计多个数据访问接口，方便外部应用的连接，其访问效率需要符合各个系统应用的时间标准。此外，在电力调度系统中设计一体化的数据仓库系统还具有以下的优势：将电网运行中的所有参数以及实时数据等共享数据进行集中存储和处理，有效减少系统的冗余数据，提高电网系统的运行效率。同时在电力系统中，各个子系统都将拥有较高的独立性，保证与其他应用关联性小，因此在自动化改进的过程中能够更加的方便[2]。

结论：总而言之，电力调度系统对电网的安全稳定运行有着重要的作用，也是电力输送中的关键环节。因此，在社会现代化发展过程中，电力调度需要朝着自动化、一体化的方向不断完善，通过数据仓库的应用设计，实现对电力调度系统的优化设计，保障电网系统的正常运行。

参考文献：

[1]陈立贵.基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统分析[J].科技与创新，2016，（22）：65.

[2]李国伟，王新铭.基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统的开发与设计[J].自动化与仪器仪表，2016，（10）：26-29.