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基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统李功铭

发表时间：2020/5/7 来源：《电力设备》2020年第2期作者：李功铭张艳岳海群

[导读] 摘要：信息技术的发展改变了人们的生活，对于各行各业都有着极大的促进作用。

        （国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北邯郸 056000）
        摘要：信息技术的发展改变了人们的生活，对于各行各业都有着极大的促进作用。基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统可以将各个系统紧密联系起来，实现信息资源的及时传输和共享。
        关键词：数据仓库；一体化；电力调度自动化系统
        引言：
        随着现代社会的逐步发展，自动化技术与智能化技术的应用范围不断扩展，已经具备了远程监测、通讯、遥控与调度等功能。目前，许多电力企业还未实现对于重要信息资源的有效整合与规划，一定程度上存在电力信息孤岛的问题，为此，就需要通过信息技术与计算机技术，整合电力信息系统数据，并实现有效调度。
        一、电力调度自动化系统的发展现状
        近年来，随着计算机技术、网络技术、现代通信技术等的发展，从电力市场的商业化运营需求考虑，电网调度自动化系统得到了飞速发展，而以数据仓库为依托，实现电力调度自动化系统的一体化设计，能加强应用子系统之间的相互联系，实现数据的高度共享。
        就目前而言，在电力调度自动化系统中，软、硬件平台以及系统实现技术存在着较大的差距，也因此使得不同应用系统之间的软件互联和数据共享变得非常困难的，比较常见的解决方法有两种：第一种是结合实际需求，开发点对点的接口；第二种是实现跨部门、跨系统的数据收集。无论采用哪一种方法，都可能会因系统之间的复杂联系而产生大量的冗余数据，引发数据不一致的问题，进而影响数据的共享。而在技术发展的带动下，以CIM、CORBA等为基础的一体化设计开始受到了电力部门的重视，尤其是IEC61970标准的完善，为电力调度一体化系统的开发奠定了坚实的基础。但考虑到资金、技术等各方面的因素，一体化系统的开发是一个长期过程，并非短时间内可以完成，这一点电力企业必须认识到。
        二、一体化电力调度自动化系统设计内容
        （一）电力调度监控系统设计
        以数据仓库为基础的电力调度自动化系统中，电力调度监控系统是极为重要的功能模块，该功能模块的设计，基于EMS技术与与SCADA技术。首先，EMS技术的应用，包括建立网络模型，分析网络拓扑、分析网络状态及电网损耗等，涵盖电压控制等内容。该技术的应用，是基于电网运行数据及历史信息，对电力网络运行状态及数据信息加以分析，以便于技术人员充分了解电力网络运行的实际情况，并加以监督与控制；其次，SCADA技术的应用，是针对110kV以上变电站运行电力网络电压运行数据加以收集与处理，同时可以就电力网络运行过程中所存在的系统运行故障演示，具备系统交流能力。基于以上两种技术，在实际的技术应用时，要对电力运行数据信息加以调动，为技术应用提供支撑，实现不同层级之间电力网络运行的交流与通讯。
        （二）电力调度继电保护系统
        现阶段，继电保护以及故障信息管理系统主要基于计算机以及通信技术，对厂站端的微机保护信息、故障录波信息进行采集，对辖区内变电站继电保护装置的运行状态进行判断，对线路中存在的故障和问题进行分析，为故障的应对和处理提供数据支持。

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随着电力市场的持续发展，灵活交流输电技术得到了应用，也因此带动了电网结构、运行方式以及故障元件参数的变化，在提升电力调度自动化系统灵活性的同时，对继电保护也提出了更加严格的要求，尤其是继电保护定值，其必须满足自适应的需要。在这种情况下，结合EMS数据，可以实现对电网变化情况的及时、准确分析，实现对保护定值的在线整定，从而为继电保护及其故障管理提供便利。
        （三）电力调度市场支持系统
        电力市场发展中，电力企业与电力网络的建设、发展与优化，是基于技术发展与创新来实现的。目前，电力企业的市场技术支持系统的建设，尽管在不同系统功能与运行方式上存在差异，但系统功能却具备一定的一致性。具体的系统功能包括电力计费、能量管理、电力交易与市场环境预测等方面。基于此，系统设计人员需要基于系统建设的实际需求加以创新与优化，基于电力市场的实际运行情况，增加大用户数据申报系统，强化电力系统的调节及有效控制。此外还包括电力调度中的雷电定位于仿真培训系统，前者是通过对雷电故障的检测与定位，便于实现雷电故障安全问题的及时有效处理，可以通过安装了雷电定位系统的方式来加以实现，便于对雷电故障的处理与维护；后者是通过计算机技术构建电力系统模型，呈现电力能源调度情况，模拟电力系统故障问题，为操作者提供仿真的技能操作与培训平台。
        （四）水调自动化系统
        水调自动化系统进行与水库运行有关的监视、预报、调度和管理。它基于水电站流域或其他相关系统的水文、气象和水库运行的历史及实时信息，进行在线水文预报、优化调度和水库综合管理，结合电网运行及机组的实时信息，依据相关数学模型，提供包括防洪和发电在内的综合调度决策方案，同时能自动控制水库闸门的开闭，并支持水电厂和电网的经济调度、水火电的联合调度，并在此基础上形成水电厂电力市场报价系统。
        （五）仿真培训系统
        仿真培训系统的基本原理是结合计算机技术，构建基于电力系统的实际模型，对调度信息、发生故障后的系统工况再现，并传输到模型中，从而为调度人员提供一个相对真实的培训环境，在不影响电力系统正常运行的基础上，提升调度人员的实践能力。在计算机技术飞速发展的带动下，仿真培训系统的应用范围也在持续扩大，其不再仅限于对调度人员的培训，还可以为电网决策人员以及运行支持人员提供相应的研究工具，确保其能更加准确地把握电网的运行情况，保证电力调度工作的针对性。仿真培训系统的建设需要原始数据的支持，而这些原始数据多来自EMS的实时数据或历史数据。
        （六）雷电定位系统
        雷电定位系统通过对现场的雷电采集装置的采集信号进行过滤处理，将雷电流大小、雷电极性、雷击次数、雷击发生的时间等上传调度中心，协助调度的故障分析与故障定位。与调度自动化系统的其他应用具有相对的数据独立性。
        三、结束语
        总而言之，在当前的技术条件下，电力调度自动化系统的功能越来越完善，系统结构也逐渐向着一体化的方向发展，为数据信息的传输和共享提供了便利。我们应该认识到，一体化系统是在现有电力调度自动化基础上的一次改进，对数据网络、数据仓库等的建设意义重大。
        参考文献：
        [1]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.
        [2]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):65-65.