基于文本挖掘的電力調度協議處理探究

趙福有 陳 偉 王以波 張浩榛 張曉思

（云南電網有限責任公司昆明供電局）

0 引言

某鋼鐵電力調度自動化技術完全按照國家電網生產調度自動化技術的技術標準和規定實施，現階段共接入重鋼110kV配電站、35kV配電站等變配電設備。系統軟件有效輔助生產調度人員全面、深入、即時地掌握供電系統的運行情況，做出合理的管理決策，采取有效的對策，使供電系統更加安全、經濟地發展。遠程控制和實時監測系統配電設備的運行狀態，包括三相電壓、電流、功率因數、無功補償等情況都離不開智能電表的使用，因此數據采集智能電表是電力調度自動化的基礎技術。

本文采用高精度智能電表，與傳統機械表相比，選用智能電磁能量測檢一體IC，具有精度高、多個主要參數測量準確、校準方便等優點。電能表具有內置微處理器和內置信息內容存儲功能，數據信息特征提取間隔精確到分鐘或更短。液晶屏用于顯示相關數據信息，具有RS485、MODEM（調制器）接口，方便完成后可實現遠程抄表、遠程控制校準表等功能。

1 M odbus協議

Modbus協議是一種用于電子設備控制板的通用語言，根據該協議，控制板之間可以相互通信，控制板可以通過互聯網（如以太網接口）與其他機械設備進行通信。Modbus協議定義了控制板可以理解的應用程序的信息結構，無論它們通過何種Internet進行通信，它描述了一個控制面板請求瀏覽其他機器和設備的整個過程。如果響應來自其他機械設備的請求，以及如何檢測和記錄不正確，則制定信息字段布局和主要內容的公共文件格式。

1.1 M odbus特點

1）標準化、對外開放，客戶可以完全免費、放心地應用Modbus協議，無需支付許可費或侵犯知識產權。現階段，適用Modbus的廠家有400多家，適用Modbus的產品有600多種。

2）Modbus可應用于多種電氣設備插座，如RS-232、RS-485等，也可在多種材料上傳輸，如雙絞線、金屬、無線網絡。

3）Modbus幀文件格式簡單、緊湊、易懂。客戶應用非常容易，廠商開發設計簡單。

1.2 M odbus傳輸模式

在ModBus系統中，有兩種傳輸方式可供選擇，這兩種傳輸方式與從PC的傳輸方式相同，選擇應取決于常用的ModBus服務器。每個ModBus系統只能使用一種方式，兩種方式不允許混用，一種方法是ASCII（英國信息交換碼），另一種是RTU（遠程控制智能終端）。

客戶選擇需要的方式，包括串口通訊的主要參數（串口波特率、校準方式等），一個Modbus Internet上的所有機器和設備必須選擇相同的傳輸方式和串行通訊的主要參數，所選擇的ASCII或RTU方法只適用于標準化的Modbus Internet，它定義了在這個Internet上連續傳輸的信息段的每一位，以及它決定如何將信息內容打包成一個信息域以及如何編碼和解碼。在其他Internet（如MAP和Modbus Plus）上，Modbus信息被轉換為與串行通信無關的幀。

2 調度運行分析功能

為了安全和經濟狀況，電力工程必須對收集到的所有數據和信息進行分析，并將其轉化為具有實際工作經驗的直觀、簡單的專業知識。因此，生產調度的實際操作獲得基于大數據挖掘專業知識的實體模型，觀察結果的分析給出了高度的交互性，有利于實際操作人員獲取有價值的信息內容，并快速合理地應用特定信息。

2.1 電網運行情況統計

宏觀經濟分析探索電網運行的信息內容，應用網格圖生產調度專業知識，發現根據分析，科學安排未來信息發布計劃，充分利用電網運行的發展潛力，跨區域傳播，滿足當前電力工程需求。在業務流程介紹環節，可以利用多種復雜的數據庫，查找電網的整體均值、標準差、標準差、中間矩、整體偏度、整體峰態、實際運行情況特征提取。根據常見故障的類型、常見故障的發生時間、嚴重程度、系統軟件的實際運行情況、人員素質，以及相關分析，可以發現大量的工作經驗，實際操作具體的生產調度操作業務流程。

2.2 區域負荷趨勢

電力工程強度重復變化的特點，不僅按小時，還有按日、按周的變化，同時根據當年的變化和低谷以及白天的支出和企業，有較大的規律性，且負荷變化是連續的，一般整個過程不會有實質性的增加，但電力工程負荷的時間、溫度、濕度較為敏感，氣候和環境溫度的變化在不同部位的負荷時間會不言而喻。為了更好地選擇合適的配電模塊類型和合理的電容器結構，還有負載和電力工程的預測分析，負荷預測分析可根據短期、中后期和長期的不同目的進行劃分，包括較大負荷輸出電源系統的負荷預測分析、負荷量和負荷曲線預測分析、較大負荷輸出功率，預測分析對于明確電力工程輸變電機械設備的用電設備體積和供電系統至關重要。

2.3 電力負荷特性分析

增加發電和生產調度的目的之一是在高峰負荷時段拼命降低客戶的電力工程要求，讓客戶更合理地使用電能，從而在降低電力消耗的同時實現同樣的能源服務。如今，高峰時段激光切割等對策的實施在一定程度上，負載曲線發生了變化。根據驅動力特性的分類方法，比較客戶的系統軟件，選擇客戶進行電力調度，完善系統軟件參考負荷曲線，完善生產經營高效供電系統。

3 系統體系架構

系統架構電力調度實際運行數據分析系統全方位的數據分析報告、多維分析和數據挖掘技術、從歷史記錄中獲取的信息內容、生產調度分析等有價值的專業知識。數據信息層集成各種信息系統的結構和關系數據庫，構建信息管理服務平臺；應用軟件服務項目層基于集成業務流程控制模塊和基于集成業務流程服務項目目標的粒度分布，完成基于專業知識發現、大數據挖掘實體模型和團隊凝聚力的工作。根據信息通訊和工作流技術，跨越多個應用軟件；工作流集成標志著瀏覽階段系統集成的完成，關鍵是要給客戶一個統一的交互方式。智能電網是電網實際運行和控制的中心系統，被認為是特定自主創新供電系統的發展趨勢。智能電網的總體目標是改善當前電網的發電、輸電、配電和利用的連接，更加環保、高效和互動的當代供電系統，可以集成和解決多種生產問題。調度自動化技術數據信息化，賦予各種數據分析系統和生產調度輔助管理決策的專用工具，對外開放性、易用性和網絡信息安全性相對較高，可滿足信息內容集成架構各種標準化的生產調度自動化技術。

3.1 綜合信息平臺

信息管理服務平臺的基礎設施生產調度業務流程數據分析系統完成數據集成與項目信息的集成，使數據庫系統成為公司應用軟件中的集成系統總線，無需點對點改造；綜合數據庫系統基于相同的方法，有助于減少信息重復，企業參與使用綜合實際操作，可以同時了解數據和信息的轉化。由于模型定義專用工具服務平臺的靈活性，客戶可以定制一些專用的數據庫系統。在具有雙層遠程服務器／Web服務器的分布式計算的自然環境下，混合開發特性，根據互聯網完全透明的流結構，完成使用電力行業軟件插入軟系統總線完成綜合實際操作。

3.2 事務處理

應用平臺提供事務管理服務項，適用于系統軟件對高效計算特性和數據統計分析能力的要求，可實時處理系統軟件實體模型，如系統軟件Socket連接適用范圍規定。在完成負荷預測分析等功能和特征分析時，往往帶有嵌入式工作需求，應用嵌入式事務管理實體模型可以處理此類問題。這種實體模型允許將實際操作模塊放置在原子操作模塊中，原子操作企業可以返回Family，不影響所有事務管理執行的實際效果。對于公司的任何業務管理，比如測量區域的負荷特性，一段歷史時間負荷就是它的業務。如果交易失敗，后續提交的歷史時間負載量只是“零”，負載能力計算的執行將在近期等待一段時間，然后完成對區域的關鍵事務管理負載特征的分析。

4 電表數據采集

文中選用PD194E電能表，具有程控精確測量、指示、數據通訊和電磁能量單脈沖輸出等功能，可進行用電量的精確計量、電磁能計量檢定、結果顯示、采集和傳輸，可廣泛應用于配電中。電站自動化技術、配電自動化、樓宇智能化、企業內部電磁能準確測量、管理方法與評價。測量精度0.5級，完成LED現場演出和遙控RS-485數據插座通訊，選用Modbus-RTU通訊協議。提供總有功功率、總無功功率電磁能量計量校驗，2路電磁能量單脈沖輸出功能和RS485數據接口顯示電磁能量數據信息和遠程水表。儀表板上的3排12個LED完成有功功率電磁能（消化吸收）、無功功率電磁能（有理）一次側數據信息、集電結引出的光耦繼電器的單脈沖電磁能（電阻數據信號）完成有功電磁能（消化吸收）和無功電磁能（有理）遠程水表，選用遙控電腦終端、PLC、DI電源開關采集功能采集儀表盤單脈沖數完成電磁能量累積測量驗證。

5 結束語

綜上所述，根據使用Modbus協議編譯上位機軟件與智能電表的數據信息交互，可以完成遠程抄表和校準。