智能變電站數(shù)據(jù)中心及其應(yīng)用服務(wù)

王亞歌

摘要：本文主要立足于智能變電站發(fā)展現(xiàn)狀，重點(diǎn)針對智能變電站數(shù)據(jù)中心以及其應(yīng)用服務(wù)問題進(jìn)行研究與分析。首先，針對智能變電站數(shù)據(jù)中心的功能作用問題進(jìn)行總結(jié)與歸納。其次，立足于智能變電站數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求，闡明數(shù)據(jù)中心建模結(jié)構(gòu)以及相關(guān)問題。最后，對智能變電站數(shù)據(jù)中心技術(shù)系統(tǒng)以及應(yīng)用服務(wù)問題進(jìn)行概述分析，以期可以給同行業(yè)人員提供一定的借鑒價值。

關(guān)鍵詞：智能變電站;數(shù)據(jù)中心;應(yīng)用服務(wù);

前言：近些年來，隨著我國科技水平的不斷提高，智能變電站逐漸進(jìn)入到人們的視野當(dāng)中。所謂的智能變電站主要是指以數(shù)字化與智能化為運(yùn)行管理目標(biāo)，利用自動控制以及智能調(diào)節(jié)等高級功能一種變電站運(yùn)行形式。與傳統(tǒng)變電站不同的是，智能變電站可以憑借自身的功能特性，實(shí)現(xiàn)在線分析以及智能調(diào)節(jié)等功能目標(biāo)。并且可以第一時間幫助工作人員鎖定故障位置并排除故障問題，利于促進(jìn)變電站整體的運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行效率。在當(dāng)前智能電網(wǎng)的迅猛發(fā)展下，行業(yè)內(nèi)部要求電網(wǎng)與變電站之間應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)信息交互與功能協(xié)作等功能優(yōu)勢，尤其要針對智能變電站數(shù)據(jù)中心建設(shè)問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。

1 智能變電站數(shù)據(jù)中心的功能作用分析

對于智能變電站而言，對于電網(wǎng)運(yùn)行情況以及智能變電站實(shí)際發(fā)展情況，構(gòu)建科學(xué)、合理的變電站數(shù)據(jù)中心，基本上可以實(shí)現(xiàn)對變電站內(nèi)部各種數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一化處理。與常規(guī)處理方式不同，基于智能變電站的數(shù)據(jù)中心變電站交換數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建相應(yīng)的模型體系，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸與管理。同時，基于智能變電站的數(shù)據(jù)中心可以準(zhǔn)確提高數(shù)據(jù)處理的針對性與高效性，利于減少數(shù)據(jù)遺漏或者傳輸質(zhì)量不佳的問題^[1]。

重要的是，對于智能變電站而言，因其日常運(yùn)行過程中會涉及到大量自動化設(shè)備以及智能化設(shè)備，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸以及交互所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源明顯要比常規(guī)變電站數(shù)據(jù)多得多。而通過合理應(yīng)用數(shù)據(jù)中心，大體上可以實(shí)現(xiàn)對整個電網(wǎng)運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整合與處理。并可以根據(jù)各級電網(wǎng)實(shí)際需求，提供針對性的應(yīng)用服務(wù)，全方位提高智能變電站運(yùn)行質(zhì)量與效率。

2 數(shù)據(jù)中心建模結(jié)構(gòu)及相關(guān)分析

結(jié)合當(dāng)前智能變電站數(shù)據(jù)中心建模情況來看，因其在間隔層方面智能化應(yīng)用相對較少，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型方面可以優(yōu)先以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐。結(jié)合反饋情況來看，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型基本上可以滿足變電站大部分實(shí)時數(shù)據(jù)的集中化處理。與此同時，該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型還可以支持各類智能化應(yīng)用數(shù)據(jù)，基本上可以滿足變電站內(nèi)部信息的一體化運(yùn)行需求^[2]。

按照數(shù)據(jù)建模方式要求，管理人員可以根據(jù)智能變電站運(yùn)行需求，構(gòu)建相對應(yīng)的一體化信息平臺，主要用于為各類應(yīng)用功能的順利實(shí)現(xiàn)提供良好的平臺保障。實(shí)施過程中，該模型不僅需要具備覆蓋標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型的功能，同時還需要具備各種智能應(yīng)用輸入輸出數(shù)據(jù)的建模功能。必要時，也可以利用動態(tài)建模思想，針對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活性描述。或者利用系統(tǒng)自身攜帶的建模工具，針對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性描述。

3 智能變電站數(shù)據(jù)中心的技術(shù)系統(tǒng)研究

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

對于智能變電站自動化系統(tǒng)而言，通過合理利用數(shù)據(jù)中心應(yīng)用功能，基本上可以實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)行模式的調(diào)控與一體化管理。與傳統(tǒng)變電站運(yùn)行模式相較而言，無論是在數(shù)據(jù)整合分析方面，還是在設(shè)備運(yùn)行監(jiān)督管理方面均得到明顯加強(qiáng)。同時，在該系統(tǒng)架構(gòu)當(dāng)中，研究人員可以利用一體化信息平臺設(shè)計理念。

重點(diǎn)針對智能變電站中的保護(hù)信息子站以及數(shù)據(jù)集中器等設(shè)備功能進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理研究，以確保平臺自身適應(yīng)性以及運(yùn)行安全性得以切實(shí)加強(qiáng)。結(jié)合當(dāng)前反饋情況來看，該平臺在適應(yīng)性方面表現(xiàn)良好，基本上可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范要求^[3]。

3.2 數(shù)據(jù)中心部署

對于當(dāng)前智能變電站運(yùn)行體系而言，數(shù)據(jù)中心在控制管理模式方面主要以雙總線方式為主。即數(shù)據(jù)組件與服務(wù)總線之間始終保持獨(dú)立運(yùn)行的關(guān)系，為不同目標(biāo)提供針對性服務(wù)。其中，對于數(shù)據(jù)總線而言，在運(yùn)行過程中更加傾向于對單個專業(yè)子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)高速同步。而服務(wù)總線更加傾向于對多個專業(yè)子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互與通信過程。與此同時，服務(wù)總線運(yùn)行操作期間會以變電站數(shù)據(jù)中心為邊界，為運(yùn)行設(shè)備提供良好的數(shù)據(jù)交互服務(wù)。期間，變電站數(shù)據(jù)中心可利用數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)插口實(shí)現(xiàn)對不同專業(yè)數(shù)據(jù)庫的操作處理，如注冊或者加載。

需要注意的是，不同自動化設(shè)備之間可通過數(shù)據(jù)總線形式構(gòu)建多個連接通道，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的交互與共享。如果在運(yùn)行期間某個功能節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障問題，數(shù)據(jù)中心會發(fā)揮出自身的強(qiáng)大功能，基本上不會對系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。除此之外，實(shí)時數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)變電站數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行需求分為物理層數(shù)據(jù)庫以及邏輯層數(shù)據(jù)庫兩種^[4]。前者可以根據(jù)運(yùn)行需求的不同對數(shù)據(jù)表及所處單元進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，尤其可以針對專業(yè)數(shù)據(jù)問題進(jìn)行集中化管理。而后者可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫訪問要求對服務(wù)提供方提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取與分析，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)失誤問題。

4 智能變電站數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用服務(wù)研究

所謂的智能變電站數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)主要是指由服務(wù)總線提供的一種特殊服務(wù)，一般多針對對外通信服務(wù)而言。從功能作用上來看，智能變電站數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)主要是為了適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展需求而提出的一種服務(wù)方式。從實(shí)際角度上來看，數(shù)據(jù)中心所提供的對外應(yīng)用服務(wù)在很大程度上弱化了原動機(jī)概念，同時在一定程度上強(qiáng)化了數(shù)據(jù)中心外部通信服務(wù)功能。如數(shù)據(jù)中心可以按照國家電網(wǎng)公司規(guī)劃需求，構(gòu)建科學(xué)合理的系統(tǒng)架構(gòu)，并利用專業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)對外通信過程。最重要的是，數(shù)據(jù)中心利用對外應(yīng)用服務(wù)可以有效呈現(xiàn)出通信協(xié)議與應(yīng)用服務(wù)之間存在的動態(tài)映射關(guān)系，可以進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)耦合問題。

結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況來看，智能變電站數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)可以根據(jù)功能作用的不同分為三種服務(wù)形式，分別是功能類服務(wù)、維護(hù)類服務(wù)以及數(shù)據(jù)類服務(wù)。其中，功能類服務(wù)主要與網(wǎng)站系統(tǒng)進(jìn)行配合應(yīng)用，按照順序控制原則實(shí)現(xiàn)對變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全方位監(jiān)督與管理;維護(hù)類服務(wù)主要利用自身的功能特性滿足系統(tǒng)遠(yuǎn)程下載功能以及操作功能等;而數(shù)據(jù)類服務(wù)在職能優(yōu)勢方面主要表現(xiàn)于數(shù)據(jù)實(shí)時獲取以及調(diào)控等方面^[5]。操作人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)反饋情況，對當(dāng)前設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位監(jiān)督與管理。與此同時，還可以利用數(shù)據(jù)類服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)對檢測服務(wù)接口的開發(fā)與管理，利于推動智能變電站的發(fā)展與應(yīng)用。

結(jié)論：總而言之，隨著我國智能化水平的不斷提高，智能變電站所具備的功能優(yōu)勢將會越來越突出。不僅可以為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供良好保障，也可以為智能電網(wǎng)的良好建設(shè)提供內(nèi)在驅(qū)動力。與此同時，通過在智能變電站中建立科學(xué)合理的數(shù)據(jù)中心，基本上可以為智能變電站的運(yùn)行管理工作提供決策支持。結(jié)合當(dāng)前發(fā)展情況來看，實(shí)現(xiàn)對外提供多樣化的信息服務(wù)，儼然成為智能變電站客觀發(fā)展需求之一。針對于此，相關(guān)研究人員應(yīng)該在現(xiàn)有的技術(shù)條件下不斷創(chuàng)新與優(yōu)化，統(tǒng)一建模技術(shù)以及構(gòu)建一體化數(shù)據(jù)中心，進(jìn)一步地為我國電力事業(yè)的長足發(fā)展提供穩(wěn)定保障。

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