大數據時代下的電力自動化系統數據處理

張津銘+郝書一+張宇+吳浩

摘 要：我國電力市場發展度較快，電力系統也正逐步向自動化邁進，并且在運行過程中產生了大量數據，我們將其稱之為"大數據時代"。本文主要闡述了電力自動系統在運行過程中產生的具體數據情況，并分析了基于大數據時代背景下如何做好電力數據處理工作。

關鍵詞：大數據時代；電力自動化系統；數據處理

電力自動化數據的處理工作中，要針對不同的數據類型以及系統不同部分對數據的不同要求建立起對應的系統數據資源處理體系。通過建立并整合綜合數據庫、完成電力系統安全防護規范、形成完善的調度數據體現功能等實現對電力自動化系統中數據的有效處理。

一、電力自動化系統的類型分類

1.基礎型數據：主要是與電力自動化系統中的電力設施設備屬性相關的數據，如，發電機、變壓器等電力設施設備的基礎數據。對于這些數據一般是電力單位根據相關的數據規劃各自進行管理，并通過相關數據服務器對其數據進行數據同步，便于調度中心對這些數據進行集中存儲、整理和相關計算。

2.實時數據：大多數是在電力系統運行過程中進行實時采集的數據，其數據量很大，對存儲空間的要求比較高。這些數據是在電力系統運行過程中產生的，通過對其進行糾錯處理后，能夠為調度部門或市場運營提供決策參考依據。目前，我國電力自動化系統在實時數據處理方面比較成熟，對收集到的實時數據不需要進行相關的處理，只需要在數據輸入、輸出過程中建立一個穩定的接口即可。

3.日常管理的數據：主要是在電力系統運行過程中對各種相關數據進行統計，各部門對在工作中遇到的問題進行相關處理后的數據信息。一般情況下，這些數據只需要在特定的范圍內進行同步和共享即可。在電力系統運行過程中，建立這一類型數據同步和共享的數據平臺是十分必要的。主要原因表現在以下幾個方面：①這些日常管理的數據在某種程度上反映電力系統中電力設施設備的運行情況；②方便電力系統中各個部門對日常管理數據的獲取，以便更好的開展部門工作。

4.市場經濟數據：隨著市場經濟的發展，電力系統的經濟效益越來越突出，電力系統運行中的相關數據對電力單位的發展具有重要影響，將其作為經濟性數據十分有必要。市場經濟數據對城市建設規劃中的電力規劃有很重要的決策參考依據。市場經濟數據具有非常大的擴展空間，其數據規劃的重點將是實時數據。

二、電力系統化系統中數據的獲取

電力系統化系統中數據的獲取就是整個數據的采集過程。在電力自動化系統中，主要包括了數據采集、數據處理以及數據轉發三個環節。在電力系統中，實現數據傳輸是進行數據獲取與采集的重要目的。在進行數據傳輸過程中，可以采用有限傳輸與無線傳輸兩種方式進行。在采用有限傳輸的過程中，主要通過使用電纜或者光纖進行傳輸。而在無線傳輸過程中，則可以使用微波或者無線擴頻的方式進行傳送。由于有限傳輸信號穩定可靠，因此，在電力自動化系統當中主要是使用有線傳輸方式。但是，由于無線傳輸方式能夠減少線路的鋪設工作量，而且在較為偏遠的地區能夠方便的采集數據，而使得其在部分地區得到廣泛應用。

三、電力自動化系統中的數據處理

3.1數據共享

數據共享的主要方式主要包括以下幾種：（1）內存數據庫。利用內存數據庫有著安全性高、訪問速度快和結構靈活的特點，但是也存在著一些問題，那就是其開放性較低。（2）利用網絡進行通訊。網絡通訊的方式有UDP、TCP、IP等，在對數據進行打包發送的過程中，網絡通訊的方式相應速度較快，而且數據在處理的過程中，使用的是二進制的方式，這種方式在編程的時候較為復雜。（3）直接內存訪問。利用直接內存訪問的方式進行共享，有著傳輸速度較高、進入的速度較快的特點，但是在數據處理的過程中，對于整個系統的安全性會造成一定的影響。電力自動化系統使用的是DCOM技術來進行內存數據庫的訪問的，例如，遠程主機在進行數據共享的過程中，可以使用網絡映射的方式將遠程主機進行映射，使其映射到本地的磁盤中，這樣是便于數據的下載與更新的。

3.2數據流

數據流也是電力自動化系統運行中十分重要的組成部分，在數據處理中扮演著關鍵性得角色。隨著計算機技術和網絡技術的快速發展，數據流呈現出了連續性、順序性和實時性，整個過程的起點是在數據進入到了系統中開始，而數據在流動的過程中，那么信息的流動策略就會與整個系統的功能有著緊密的聯系。隨著電力自動化技術的不斷提高，電力系統在運行的過程中，數據量在逐漸的增加，整個系統結構也變得越來越復雜，必須要對相應的數據量進行科學的分析，這樣才能夠合理的部署，提高數據傳輸的效率，使數據流在運行的過程中，能夠充分的保證其可靠性、安全性和實時性。數據流技術在處理的過程中，一定要將接口的統一性進行相應的處理，在這樣的情況下，就要充分的解決各個子系統之間的在接口統一性上的問題。

3.3電力自動化系統中的數據整合

電力自動化系統的建立及發展是基于“建立調度綜合數據應用與交換平臺，規范和整合調度系統數據”的基本要求，通過數據讓你過河、功能完善等方式使得不同的專業技術以及信息安全技術在系統中得到應用和體現。同時，電力自動化系統的整合工作必須基于國家電網調度系統的數據整合原則及基本工作框架進行。當前，系統建設的主要目標在于建立一個綜合數據庫、形成一個與電力二次系統安全防護要求相一致的信息交換體系，實現通用調度數據的體現。在具體的實施過程中，可以采取如下步驟進行：（1）基于既有系統開發多種分散數據的采集與整合工具，形成統一數據規格的管理規范，建立一個基于對象的數據處理數學模型，進而實現系統信息的相互關聯，實現信息區域的管理中心。（2）利用通用調度數據展現技術給電力自動化系統用戶提供便捷的數據分析、加工及處理途徑。同時，開發并實現基于用戶自定義規則的調度數據綜合處理信息系統，實現對數據的重復利用。（3）開發橫向調度數據接口技術，通過完善并統一對外調度接口的方式，避免出現數據多重交叉的以及重復輸出問題。（4）形成上、下級縱向調度數據的標準接口，構建起廣域范圍中的金字塔式形式的立體數據體系。

四、智能電網

1.智能電網中的網絡拓撲結構

智能電網中的網絡拓撲結構具有堅強、靈活的特點，能夠有效的解決電力系統中能源和生產力分布不均勻的問題，滿足電力企業大規模生產運輸過程中產生大規模數據的處理功能，實現資源的優化配置，減少電能損耗。同時，智能電網中的網絡拓撲結構能夠有效的應對一些自然災害，如雨、雪等。

2.開放、標準、集成的通信系統

智能電網能夠對電力自動化系統進行及時有效的監控，主要在其具有識別故障早期征兆的預測能力和對故障做出相關的相應的能力。智能電網是電力自動化企業的發展方向，能夠為電網規劃、建設和運行管理提供全面的數據信息，有利于大數據時代下電力自動化運行系統的穩定、安全和高效的運行。

結語

自動化系統的正常運行，一定要充分考慮到系統運行中數據信息的數量信息，便于數據的維修和存儲空間的無限擴展。文章主要是分析了自動化系統的數據類型，并且對其進行了詳盡的分析，對于相關問題進行了闡述，給電力自動化系統提供了更加廣闊的空間，并探究了智能電網在電力自動化運行系統中運行的優勢和未來的發展方向。

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