多源數據采集的動態分配與分組方法

郝俊博，王立東，解 瑤

（國網山西省電力公司 運城供電公司，山西 運城 044000）

0 引 言

通過對采集好的多源數據進行動態分配與分組，不僅可一體化實現多源數據采集，達到園區多源數據全景控制效果，而且可在即時掌握“網、源、荷”智能化設備和線路運行狀態基礎上，全面了解線損、負荷、故障等相關信息。該模型建立后，在推進園區配用電一體化、精準負荷控制和調度等高級業務的應用上發揮了突出的效果。此外，還在提高電力部門對重點客戶與區域的供電保障和服務能力、將各個廠站內數據源、通信終端、通信規約等安全可靠地接入到電網控制系統以及保證多條通道的靈活性和科學性等方面發揮了突出的作用。因此，如何對采集好的多源數據進行動態分配和分組是技術人員必須思考與解決的問題。

1 多源數據采集基礎模型

數據采集系統主要由硬件系統和軟件系統兩個部分組成，在實際運行中，主要借助通信通道向電網監控系統傳輸和存儲所采集好的數據。但是，由于電網監控系統內部結構具有一定的復雜性，導致采集終端不得不將多個廠站地域分布信息進行全面收集和整理，這無疑增加了數據處理壓力。加之部分通信通道所采用連接方式各不相同，導致數據采集系統內部的工作難度和復雜化大幅度增加。為了解決這一問題，文章構建出了如圖1所示的多源數據采集模型，該模型對數據采集系統進行抽象處理，使其被抽象多個小單元。

圖1 多源數據采集模型

前置分組主要集中分布于多源數據采集模型的前端和后端，主要由廠站和通道兩個部分組成。廠站和通道之間主要借助前置分組的方式，保證數據分組的靈活性和高效性。通常情況下，單個前置分組所采集和整理的過程，是將多個廠站內部各種信息數據加以集合的過程。單個廠站僅隸屬于指定的前置分組，但是含有多個實體，單個實體內又包含多個終端。單個實體可以真實、有效地反映出廠站內全部數據，并將這些數據設置為完整的集合。另外，單個廠站內包含若干個數據集合，這些數據集合具有一定的獨立性，它們之間存在著互為備份的關系。而單個通道僅隸屬于單個前置分組，不屬于廠站。根據終端數據采集和整理情況，向指定的終端賦予相應的數據。同時，根據不同通道之間的差異性，將多種通信規約安全、可靠地接入到電網監控系統中。對于單個實體而言，其原始數據在實際獲取期間離不開通信終端的應用，通過利用該終端，可以將所有原始數據直接傳輸到指定的實體中。

2 多源數據采集模型變換

當多源數據采集模型構建完成后，通過利用該模型對數據采集系統進行抽象處理。多源數據采集模型包括前置分組、廠站、實體以及終端等多個單元，利用該類單元對模型進行靈活、自由地變換處理，確保多種廠站內的數據源、通信終端、通信規約安全、可靠地接入到指定的電網監控系統，并具有高效性和靈活性的應用特征[1]。當某一廠站內部含有多個實體數據時，需要對其進行備份處理，避免因實體數據出現泄露或丟失等問題。根據數據采集源類型，完成對多源數據的集中化、系統化采集和整理，其中多實體的多源數據采集模型如圖2所示。

圖2 多實體的多源數據采集模型

該模型在實際使用期間，除了可以用于對配網自動化系統的通信處理，還能保證通信網絡的運行速度[2]。在進行通道處理期間，要確保所使用的傳遞函數具有一定的位移性和獨特性。多點共線數據采集模型如圖3所示。

圖3 多點共線數據采集模型

廠站不同，所獲得的數據源也存在一定的差異性，為此需要將不同廠站內的數據源、通信終端安全、可靠地接入到指定電網監控系統中，從而得到如圖4所示的多廠站、多通道規約數據采集模型[3]。

圖4 多廠站、多通道規約數據采集模型

需要重點強調的是，本文所提出的多種數據采集模型具有較高的靈活性和變換能力，均屬于比較經典的變換形式[4]。

3 多源數據采集的動態分配與分組方法

通過利用本文所構建的數據采集模型，可以根據多源數據采集情況，提出一套切實可行的動態分配與分組方法，確保各廠站內數據源、通信終端、通信規約等相關數據集中接入到指定電網監控系統中，以保證多條通道處理的科學性和靈活性。該方法具體內容如下：（1）在指定的軟件上，對前置分組進行科學化劃分，確保劃分后的數據保持一定的獨立性，并將這些數據安全、可靠地接入到電網監控系統中。（2）在指定的軟件上，完成對不同廠站和實體的統一化配置，廠站與實體之間存在包含與被包含關系，廠站有權對多種前置分組進行添加或者刪除處理[5]。（3）在前置分組影響下，根據不同廠站所設置的通信規約，將通道配置到指定的軟件上，確保所有通道均配置有相應的通信規約和通信鏈路。此外，還要利用硬件嚴格按照設置好的協議規則，對所有設備進行轉換處理，確保這些設備全部被接入到不同的通道內，便于后期協議轉換工作的有效開展。最后，還要將通信通道最終處理結果統一接入到電網監控系統中。（4）將通信終端配置到指定的軟件上，然后將該終端與其他通信終端進行有效的連接[6]。

對于多源數據而言，構建和應用采集動態分配與分組方法，不僅可將不同廠站的數據源、通信終端和通信規約等數據集中化接入到電網監控系統中，還能根據數據采集結果的差異性配置相應的采集系統，極大提高了數據采集系統構建效率和效果，為降低數據采集成本和系統構建打下了堅實的基礎。此外，加強對新型采集通道的搭建、接入和應用，在對采集通道進行接入期間，技術人員要根據實際使用需求，及時刪除和增加所需采集通道，為后期最大限度地提高新數據采集效率和效果產生積極的影響[7]。

4 多源數據實現方法

4.1 點多源技術

將某一測點設置為研究對象，利用數據庫，對該測點相關數據進行預定義處理，并確定不同數據之間的優先級順序。在保證相關數據接收的實時性的基礎上，針對所預定義好的測點，選出最佳的數據質量碼。向數據庫內傳輸和存儲相應的最優數據，利用事前觸發處理技術，不斷突出數據處理規范性和實效性，避免因使用常規事后判斷法而降低相關數據處理效果[8]。

4.2 站多源技術

本次廠站內含有大量的多路信號來源，如兩路主要設備所接收的信號、一路主要設備所接收的信號以及一路其他系統所接收的信號。當完成對設備和測點的構建后，有利于后期各種信號安全化、可靠化傳輸和接收。在對信號進行接收期間，首先，要針對各路所對應的信號質量，對信號處理結果進行科學分析和判斷。其次，在實際處理期間，針對下級轉發的信號均是由多個廠站經過合作后所形成的統一信號，無法按照上述步驟進行處理者，為了解決這一問題，需要根據虛擬站設計情況，利用站多源技術，對所轉發的信號進行拆分處理，使其被劃分為多路信號[9]。再次，將這些信號與廠站內所接收的信號進行有效地結合，利用站多源技術對這些信號進行統一化、高效化處理，極大地提高了信號處理效率和效果。最后，還要將站多源技術與點多源技術進行充分結合，完成對多數據源的科學化、規范化設計，這樣不僅可以降低用戶維護難度，而且能確保多源數據處理能力得以大幅度提升[10]。

4.3 一點多址和多點共線的網絡方式

一點多址和多點共線的網絡方式在實際運用期間可以有效減少配電自動化通信點數量，避免因通信點過多而引發通信性能不穩定問題。同時，通過利用該方式，可以對線上的各個點進行統一化設置，并確定相應的優先級順序，確保采集好的多源數據能夠嚴格按照設置好的優先級順序進行有序傳輸。另外，該方式在具體的使用中重點優化和完善了通信網絡結構，從而形成了系統且完善的多點共線處理方式，具有極大的適用性。

5 結 論

電網監控系統在實際應用中，經常面臨廠站分布區域廣泛、通信種類多樣、采集終端設備數量過多等問題，為了解決這一問題，現提出一套切實可行的多源數據動態分配與分組方法，該方法根據多源數據采集情況，結合前置分組、廠站、終端等環節，完成對多源數據采集模型的構建，確保多個廠站內的數據源、通信規約、通信終端等數據集中接入到相應的電網監控系統中。本文所提出的動態分配與分組方法降低了軟硬件的實現難度，具有非常高的應用價值和應用前景，值得被進一步推廣和應用。