關(guān)于調(diào)度自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)圖形一體化分析

莫玲

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，人們對于電網(wǎng)的要求也越來越高。在調(diào)度自動化系統(tǒng)中，一旦調(diào)度員實施調(diào)度，就需要仔細觀察當前的監(jiān)測量的變化情況，而利用數(shù)據(jù)圖形一體化能夠形象將各個模擬量充分體現(xiàn)出來，為調(diào)度人員提供了極大的便利。對此，本文主要針對調(diào)度自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)圖形一體化進行了詳細分析，為改善電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)性能提供重要的作用。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動化系統(tǒng)；數(shù)據(jù)圖形一體化；分析

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A

一、調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展

隨著我國科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)也充分利用先進技術(shù)的優(yōu)勢，使自動化系統(tǒng)的性能得到有效提高，實現(xiàn)了遙測、遙信、遙控以及遙視等多項功能。面對電網(wǎng)中數(shù)據(jù)存取的增強，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)也面臨巨大挑戰(zhàn)，只有采取相應的控制措施，才能有效確保調(diào)度自動化系統(tǒng)的穩(wěn)健運行。

二、數(shù)據(jù)圖形一體化的簡要介紹

在調(diào)度自動化系統(tǒng)中，調(diào)度員進行調(diào)度操作時常常需要觀察并比較過去某段時間或當前的監(jiān)測量的變化情況。要達到這一目的，最為形象和有效的方式便是以圖表及曲線的方式反映各個模擬量的變化情況，這些圖形就是數(shù)據(jù)圖形。由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形的過程稱為數(shù)據(jù)圖形一體化，數(shù)據(jù)圖形一體化能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成形象多樣的圖形，比如餅行、線行等。與此同時，數(shù)據(jù)圖形一體化還能夠直接反映出調(diào)度自動化系統(tǒng)優(yōu)勢，即人機界面的可操作性。

三、主網(wǎng)調(diào)度穩(wěn)控斷面自動入庫成圖技術(shù)應用

以珠海電網(wǎng)情況為例，它所采用的就是主網(wǎng)調(diào)度穩(wěn)控斷面自動入庫成圖技術(shù)，有效避免了自動化維護人員重復勞動，減少人工干涉的環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率。總體過程如圖1。

為了能夠有效提高電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的性能，一旦電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，將直接給電網(wǎng)中的關(guān)鍵線路的承載能力帶來嚴重影響。對此，在調(diào)度自動化系統(tǒng)中設(shè)置穩(wěn)控斷面，能夠為調(diào)度員和監(jiān)控員及時掌握相應的重載線路情況提供重要的運行數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)異常，便能夠及時進行調(diào)控。當前情況下，自動化人員常常通過在自動化系統(tǒng)的虛擬站或系統(tǒng)站中，先手動增加計算量形成穩(wěn)控斷面監(jiān)視點，然后重建一張新圖，有效實時監(jiān)視穩(wěn)控斷面，而所有的文字描述，如數(shù)據(jù)庫以及繪圖編輯等都是通過手動操作的方式實現(xiàn)，使得該方式出現(xiàn)幾點缺陷：首先，手動修改數(shù)據(jù)庫或者繪圖的方式不僅工作量較大，還很容易出現(xiàn)重復現(xiàn)象。其次，手動修改很容易造成主觀失誤，對穩(wěn)控斷面的監(jiān)視極為不利。最后，直觀性較差，對各個斷面的計算公式的分項無法直觀展現(xiàn)出來。而利用數(shù)據(jù)圖形一體化能夠有效避免這種缺陷。

主網(wǎng)調(diào)度穩(wěn)控斷面自動入庫成圖技術(shù)的開發(fā)，不僅能夠幫助自動化維護人員較正確、便捷的入庫和成圖，同時還可以促使調(diào)度員和監(jiān)控員利用調(diào)度自動化系統(tǒng)的固定界面直觀獲取穩(wěn)控斷面的相關(guān)信息。另外，利用該技術(shù)將包含穩(wěn)控斷面信息的Excel表格上傳至調(diào)度自動化系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)調(diào)度自動化系統(tǒng)自動建模，并將計算結(jié)果儲存到實時數(shù)據(jù)庫中。與此同時，自動成圖后，每一個相關(guān)分量詳細的開關(guān)功率信息以及累加值都可以通過人機界面向調(diào)度員展示出來，最終讓調(diào)度員能夠及時掌控電網(wǎng)的實時運行狀況。該技術(shù)的開發(fā)大大降低了自動化維護人員因手動增加或者修改等因素出現(xiàn)的錯誤機率，更重要的是，科學規(guī)范化的穩(wěn)控斷面數(shù)據(jù)庫以及畫面管理，能夠有效梳理好調(diào)度自動化系統(tǒng)的圖庫清理清除系統(tǒng)垃圾文件，提高調(diào)度自動化系統(tǒng)資源的利用，進一步提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性與高效性。

四、調(diào)度自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)圖形一體化增強數(shù)據(jù)獲取能力分析

數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)圖形一體化的另一個基礎(chǔ)，而數(shù)據(jù)的獲取是其中關(guān)鍵內(nèi)容。通常情況下，數(shù)據(jù)圖形一體化常常利用語義組織查詢語言、優(yōu)化查詢以提高數(shù)據(jù)反饋速度兩種技術(shù)，以此來增強對數(shù)據(jù)的獲取能力。首先，對于利用語義組織查詢語言來說，在調(diào)度自動化系統(tǒng)中，人機交互是系統(tǒng)得以維持的保證和正常運行的關(guān)鍵。由于電力網(wǎng)絡的復雜性和電力部門作為主要能源供應單位的重要性，人機交互過程必須保證準確和快速。在數(shù)據(jù)圖形一體化中的人機交互指的是調(diào)度員對所需要的數(shù)據(jù)進行描述并反映給計算機，以便由計算機進行查詢，獲取數(shù)據(jù)。比如，查詢北山站110kV母線電壓歷史曲線。利用語義組織查詢語言主要由站名、待查數(shù)據(jù)類型、待查數(shù)據(jù)模式以及數(shù)據(jù)圖形輸出模式這四種語素。如圖2所示。通常情況下，操作員每次進行查詢時只需要配置相應的4個語素即可，然后根據(jù)操作員的選擇組織語素構(gòu)成SQL語句完成查詢?nèi)蝿铡Ｋ裕ㄟ^語素之間的組合方式可以表達大量的查詢內(nèi)容。其次，對于優(yōu)化查詢來說，則主要通過數(shù)據(jù)庫端和客戶程序端兩種方法來提高數(shù)據(jù)的反饋速度，避免因大量數(shù)據(jù)造成系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象出現(xiàn)，從而增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高工作效率。

五、調(diào)度自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)圖形關(guān)鍵點分析

（一）制定合理的穩(wěn)控斷面Excel規(guī)則

要實現(xiàn)穩(wěn)控斷面入庫成圖的維護工作自動化，就要先制定一套合理的穩(wěn)控斷面Excel規(guī)則，該Excel的格式是固定的，填寫時必須按照既定規(guī)則嚴格執(zhí)行。以珠海自動化系統(tǒng)為例，它就是根據(jù)以往制作穩(wěn)控斷面的習慣與經(jīng)驗，并結(jié)合程序?qū)崿F(xiàn)的可信性，總結(jié)制定一套合理的填寫規(guī)則。由于珠海供電局的穩(wěn)控斷面由三部分組成：一是日常關(guān)注要求監(jiān)視的穩(wěn)控斷面，二是中調(diào)下發(fā)要求監(jiān)視的穩(wěn)控斷面，三是因為臨時檢修停電需要監(jiān)視的穩(wěn)控斷面。目前這三部分穩(wěn)控斷面均由多個文件組成，并且文件格式內(nèi)容也不一致。因此需要結(jié)合這三部分穩(wěn)控斷面的格式，制定出一套合理的穩(wěn)控斷面Excel規(guī)則。

（二）根據(jù)穩(wěn)控斷面Excel表格自動維護SCADA數(shù)據(jù)庫

根據(jù)穩(wěn)控斷面Excel表格自動維護SCADA數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵點是，如何根據(jù)穩(wěn)控斷面Excel表格中的數(shù)據(jù)自動維護SCADA數(shù)據(jù)庫。目前珠海供電局調(diào)度自動化系統(tǒng)（DF8003E）平臺是一個開發(fā)性的平臺，提供了良好的外部接口便于用戶添加、修改功能。自動維護穩(wěn)控斷面數(shù)據(jù)庫程序（ctrlSection）就是在DF8003 E平臺所開放接口基礎(chǔ)上進行開發(fā)的。ctrlSection采用C++語言進行編程實現(xiàn)，并且跨操作系統(tǒng)。其中，ctrlSection程序的主要功能是：周期性（30s）檢測指定文件夾下的穩(wěn)控斷面文件（名稱為：珠海穩(wěn)控斷面.csv）是否有更新，如果有更新則對文件進行解析，并與通過數(shù)據(jù)庫獲取的參數(shù)進行比對，找出需要進行添加、修改、刪除的斷面點并分別處理。

（三）人機界面根據(jù)穩(wěn)控斷面Excel表格展示相關(guān)內(nèi)容

調(diào)度員最終是通過人機界面對穩(wěn)控斷面監(jiān)視進行監(jiān)視，因此能夠美觀、清晰的將相關(guān)信息、數(shù)據(jù)展示出來是一項關(guān)鍵內(nèi)容。人機界面展示以表格的形式進行展示，展示的樣式采用與所提供的穩(wěn)控斷面Excel表格類似，這比較符合調(diào)度員的使用習慣。目前，珠海供電局的穩(wěn)控斷面監(jiān)視畫面由多張圖進行展示，每一組斷面占一個圖形界面，顯示比較雜亂，調(diào)度員和監(jiān)控員使用時，對信息的掌握全面性還充足。由于監(jiān)控斷面需要手動繪制、修改，自動化維護人員每增加一組臨時監(jiān)控斷面便要加繪一個圖形界面，尤其在惠普UNIX系統(tǒng)上輸入漢字極不方便，只是在繪圖頁面輸入漢字、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫點就得需要2個小時左右，直接影響了工作效率。因此，根據(jù)提供的穩(wěn)控斷面文件自動生成相關(guān)數(shù)據(jù)的圖形，采用自動成圖技術(shù)，充分解決了畫面較多、手動繪制容易出錯、工作效率低的問題。

結(jié)語

綜上所述，調(diào)度自動系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)圖形一體化對確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要作用。一方面通過制定包含穩(wěn)控斷面信息的Excel表格并上傳，再結(jié)合調(diào)度自動化的實時庫，對數(shù)據(jù)信息進行定位，最終有效實現(xiàn)了穩(wěn)控斷面的自動入庫成圖。另一方面通過人機界面圖形將電網(wǎng)實時運行情況直觀展示給監(jiān)控調(diào)度人員，為調(diào)度員準確了解電網(wǎng)運行狀況提供了極大便利，從而為電力系統(tǒng)的安全運行做出了重要貢獻。

參考文獻

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