电力自动化系统中的数据处理

【摘要】数据处理是电力自动化系统最重要的一个环节，之前电力系统所做的所有努力也就是为了要得到这些数据，一边开展相关的工作。因此，如何更好的采集、调用、储存和保护好这些数据是极其重要的。同时这也是现在电力系统研究的重中之重。

【关键词】电力系统；自动化；数据处理

中图分类号： C37 文献标识码： A

一、前言

本文对电力自动化系统数据方面的信息进行了一定的介绍，包括数据的分类、采集、管理、调用、安全等方面，同时就电力自动化系统的容灾进行了讨论，即对于数据丢失或发生异常采取的相关补救措施。具有一定的借鉴意义。

二、电力系统自动化的数据分类与采集

1.数据分类

一般自动化系统中，根据数据的来源可以将数据分为原始数据和再生数据。原始数据是从现场直接采集的数据，再生数据是在原始数据基础上通过二次加工形成的数据。根据电力自动化系统特点，其数据分类分为如下几类:

（一）现场实时数据:来自于现场实时采集的数据，其数据量特别大，因此对应存储设备要求很高。

（二）基础数据:主要是指电力设备属性的一些基本数据，属于设备管理的范畴。比如:线路、发电机、变压器的属性数据。

（三）日常运行数据:主要包括电力自动化系统日常运行中记录的数据和各职能部门工作过程中处理的数据。

（四）市场数据。电力行业的市场化运作成为当今电力市场的主要模式。电力自动化系中引入市场数据是电力公司适应市场化的必然。

2.电力自动化系统中的数据采集

现场数据的获得一般通过采集、集中与转发来实现，根据不同的数据应用类型、传输成本、系统性能要求，传输介质有多种形式。通信方式包括有线传输和无线传输两大类其中有线传输包括光纤、电缆、双绞线等多种形式，无线传输包括微波、无线扩频、高速蜂窝式无线数据通信等。由于电力自动化系统是一个牵涉面广、种类多的大系统，由不同专业需求的多个系统组成，针对不同的要求，就各系统数据获取部分，应在采用新技术的基础上结合经济性能指标统一考虑，才能在技术优化组合的基础上，最终提高企业的经济效益和满足对用户优质服务的要求。

三、电力自动化系统中的数据管理

数据流是指系统内部对数据的管理。从数据进人系统开始，数据就在系统内部不停“流动”，具体流动策略与系统的功能有关。当今系统数据量越来越大、功能日趋复杂，只有有效部署系统数据流，才能提高网络传输效率，满足电力自动化系统安全、可靠、实时性的要求。如在很多自动化系统中，前置采集是获得现场数据的人口，为了有效分配网络数据流量，采用增加单独前置采集网方式接收现场数据，经过前置机处理后再把“有效”数据发送给后台系统，这样大大减少了后台网络拥堵现象，同时也符合分布式处理的思想。典型调度自动化系统配置如图1所示。

四、电力自动化系统中的数据仓库

从整体考虑建立一个数据中心 ，有选择地接收 、管理各系统的信息，并根据需要向系统内或系统外，从而保证决策的正确性和及时性 ，提高信息的共享性 ，是十分必要的。随着管理信息系统的广泛应用和数据量激增，人们希望能够提供更高层次的数据分析功能为此，数据仓库应运而生。数据库技术是各系统中涉及数据存储的成熟技术，数据仓库尽管同数据库一样具有数据存储的特性，但它具有更高层次的数据分析功能。

五、电力自动化系统中的数据共享

系统内数据共享的方式有以下几种:

1.文件共享。这种方式数据文件目的明确、结构清晰、读取方便、编程简单，但读写速度慢。

2.直接内存访问。这种方式速度极快，但编程复杂，会威胁系统的可靠性，而且还不能够通过网络来访问。

3.利用网络通讯，如::TCP/IP,UDP来将数据打包发送。这种方式速度较快，但数据包内为二进制数据，编程复杂，尤其是系统的可扩充性不。

4.利用商业数据库。很多数据库提供了完善的数据共享和安全机制，开放性非常好。但在综合自动化系统中，实时数据有瞬时有效性、刷新速度快、数据形式不统一等特点，并不适合存放在商用数据库中。

5.内存数据库。所有数据存放在内存中，结构灵活、访问速度快。但它的开放性很难做到商用数据库那么好。

系统建设应立足现有系统资源、力求系统资源和信息资源的优化和共享。首期系统建设主要目标为建立整合系统综合数据库、建立符合电力二次系统安全防护要求的规范信息交换、具备完善和通用调度数据展现功能。独立建设的调度中心的各应用系统 之间的数据交换缺乏统一标准和规范的指导，不便于实现系统 的数据交换和共享 ，制约了信息应用水平的提高。开展调度系统数据整合工作要积极稳妥进行，要面向应用，保证安全。同时要先易后难、先急后缓 、重点突出。

六、数据安全

近年来，电力系统中的数据存储容量高速增长，Internal网中的恶性病毒泛滥，但是由于一些硬件条件的限制，导致电力系统中数据备份不够完善，这些都大大增加了数据丢失的风险。数据丢失会造成电网运行不稳定甚至瘫痪。因此数据安全问题在当今电力自动化系统中十分重要。电力系统中提高数据安全的措施主要从一下几个方面入手:

1.制度安全:在企业中制定关于计算机和数据安全的规章制度。通过加强思想教育，提高员工对数据安全的重视程度，在日常工作中按照操作规程进行数据传输与保存，养成良好的数据安全意识。

2.设施安全:控制室的设计与建造要规范，水电安装要符合建筑标准，要加装必要的防火、防盗、防雷和防震措施。控制室要有必要的安全保卫措施，加装必要的监控和监察手段。

3.技术安全:系统要完整，要安装必要的防病毒软件，及时升级操作系统和病毒库。相关数据要及时备份。计算机要设置密码、重要文件要加密。数据的删除要有记录，以便能够恢复误删数据。坚持网络专用的制度，将电力自动化所使用的网络与商业网络分开，同级别部门之间的互相访问须设置密码，下级访问上级网络须要通过认证。从技术方面进一步提供数据安全。

七、电力自动化系统中的数据容灾

在本地将关键数据备份，然后送到异地保存。灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。这种方案成本低、易于配置。但当数据量增大时，存在存储介质难管理的问题，并且当灾难发生时存在大量数据难以及时恢复的问题。为了解决此问题，灾难发生时，先恢复关键数据，后恢复非关键数据。在异地建立一个热备份点，通过网络进行数据备份。也就是通过网络以同步或异步方式，把主站点的数据备份到备份站点，备份站点一般只备份数据，不承担业务。当出现灾难时，备份站点接替主站点的业务，从而维护业务运行的连续性。 在相隔较远的地方分别建立两个数据中心，均处于工作状态，并进行相互数据备份。当某个数据中心发生灾难时，另一个数据中心接替其工作任务。这种级别的备份根据实际要求和投入资金的多少，又可分为两种:①两个数据中心之间只限于关键数据的相互备份;②两个数据中心之间互为镜像，即零数据丢失等。零数据丢失是目前要求最高的一种容灾备份方式，它要求不管什么灾难发生，系统都能保证数据的安全。所以，它需要配置复杂的管理软件和专用的硬件设备，需要投资相对而言是最大的，但恢复速度也是最快的。

八、结束语

由于现在网络技术的空前发展及病毒、黑客的无孔不入，对于电力自动化系统数据的保护和容灾是亟须加强的一部分，因为信息的流失和被盗用将带来及其严重的后果，希望引起大家的警戒。希望大家共同研究来解决这一难题。

参考文献:

[1]胡政.柳进,胡林献.电网高峰负荷分析决策平台的设计与实现电网术,2005，(06)

[2]黄瑛.陈星莺．发电企业智能决策支持系统[J].电力自动化设备,2004,(11)

[3]罗强.游大海,何红艳.基于嵌入式GUJ的电力自动化设备人机界面设计[J].设备，2004(09)

[4]刘涌，侯志俭,蒋传文.数据仓库技术在配网自动化中的应用[J].2005,75-77