数据流技术在电网自动化中的应用

冯丽，曹硕，兰志超

国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司

数据流技术在电网自动化中的应用

冯丽，曹硕，兰志超

国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司

信息技术的快速发展对数据的质量及加工处理技术要求越来越高，为了进一步推动信息技术的发展，数据流技术应运而生。数据流技术能实现对巨大量数据的在线分析处理及在线决策。电网系统十分复杂，而且在控制与管理的过程中，稍有不慎就极易发生不安全事故，所以在电网中合理的应用数据流技术，实现电网的自动化控制与管理是本文研究的重点内容。重要从三个方面入手：数据流技术简介，现阶段电网自动化的状况，数据流技术在电网自动化中的应用实例及分析

数据流技术；电网自动化；应用

电网的自动化控制技术就是要实现在无人工操作时，电力系统能根据某一指令自动、智能的对电力网系统出现的一些状况作出反应，及时自动处理或发出智能警报。电网自动化的实现主要有三个步骤：首先是传感与测量技术获取数据信息；其次是数据流技术对数据信息进行实时分析与处理并进行在线决策；最后就是由决策信息形成对电网的控制指令，对出现的异常状况及时智能自动化处理。

1 数据流技术简介

数据流技术是信息技术取得突破性进展的产物，它在数据信息处理及实现大型机械系统的智能化方面发挥着重要作用，研究数据流技术是合理利用它，使其价值翻倍的基础。

1.1 数据流

通信领域中的数据流是指传输中所使用的信息的数字编码信号序列，现在广义的数据流是只能以事先规定好的顺序被读取一次的数据的一个序列。数据流的主要特征是：数据到达速率快，短时间内会有大量的数据需要处理，此时对输入输出设备和处理器的负担非常大，所以处理数据流时尽可能选择比较简单的办法；数据有广阔的范围，即数据的取值范围广，数量大，如数据流可能来源于电话号码，地域经纬度，人的特征数量，网络节点，银行卡号等等。数据流的数据属性容量大，维度高，常和时间联系在一起，所以硬盘和内存无法完整的保存这些数据信息，只能在数据到达时读取一次；数据持续到达，就是说数据流的数据是每时每刻持续不断的到达的，那么数据流的数据就是无穷的，所以处理和查询的数据流结果都不是最终结果，它是随着后续到达的数据而不断更新的。

1.2 数据流技术

充分利用数据流的特性，使其向着人类需求的方向发展从而形成数据流技术，研究人员制作了数据流系统，用来规范管理数据流形式展现的数据。数据流系统与普通的数据库系统相比，其优点是对实时数据的瞬时查询后，不用人为操作，而是系统主动的持续执行，查询结果随着数据流元素的变化而更新，同时根据不同的执行输出触发指定的操作。数据流系统中的类似数据库系统结构化查询语言的查询方法称之为类结构化查询语言，简称SQL，SQL可以准确分析系统提供的实时数据，而后根据分析处理结果触发适当的设定好的处理方案，以此来实现许多难以人为控制的系统的自动化。这就是数据流技术的一种展现形式。

2 现阶段电网自动化的状况

现阶段电力系统主要采用数据库系统对实时数据和历史数据进行分析处理，但由于数据库系统分析数据处于被动状态，实现电网自动化的难度相当大。

2.1 数据库模式下的电网智能化

数据库系统是目前电力企业智能化管理数据的主要途径，数据库系统的电网智能化过程分为三个步骤，一，数据库系统采集数据信息；二，数据输入数据库系统，系统管理已生成的历史数据和实时数据；三，将数据通过连接口输出给访问者，适当的设置警报系统，与数据库系统产生联系，来实现电网系统的智能化。这种方法在一定程度上优化了电网的管控，但达不到电网自动化的要求，数据库系统需要对可能出现的所有情况预设定处理程序，来驱动报警装置，这在实际操作中难以实现。所以数据库模式下的电网只能实现智能化，而不能进行自动化管理控制。

2.2 电网自动化

科学总是在人类无止境的追求中得以快速发展，电网智能化的研究与应用让研究人员萌发电网自动化管控的想法，在电网智能化的基础上，需要信息技术来支撑自动化系统的搭建与完善。电网自动化控制需要一种能实时分析在线数据，并在线决策驱动相应外部某一功能的执行，于是数据流技术在人们迫切的期待中应运而生，逐步推动电网的自动化控制。数据流技术在电网中的应用降低了电网管理控制的成本，提高了电网控制的综合效益。

3 数据流技术在电网自动化中的应用实例及分析

数据流技术有其自身优于其他技术的特点，电力企业目前的管控难度大，急需要信息技术的支持来实现其自动化管控，这时将数据流技术引入电力系统的管控当中，不但是对数据流技术的进一步完善，而且强有力的推动了电网自动化的进程。

3.1 实现电网自动化的闭环过程

实现电网自动化首先要有传感与测量技术搜集电网的实时状态信息，然后将这些实时数据传入数据流系统中，数据流系统对数据信息进行在线分析处理并在线决策，最后输出决策信息驱动控制指令，做出相应的反应动作，这就是电网自动化闭环系统实现自动化的整个过程，无需人工参与，简单，且能准确监控电网系统的实时状态。

3.2 应用实例与分析

在数据流系统中注册具体的SQL持续查询语句就能实现电网系统某一具体方面的自动化管控，如在输变电设备状态监控测试系统中，实现以下两种功能：其一，当导电温度高于180摄氏度时，系统发出警报，并输出此时对应导线的信息，如高温导线编号及导线的实际温度等。其二，是在持续60秒时间内，所有导线的温度极差超过20摄氏度，则发出警报，并在显示器上显示最高温度导线的编号和最低温度的导线编号。具体的SQL持续查询语句包含设备号，设备类型，测量量及测量类型等四个属性。以上是数据流系统利用用户提供的数据做实事数据的在线分析处理，然后及时触发特设的制定操作，属于查询接口层面的实例。当查询接口持续查询无误时，持续查询会被映射为查询网络。查询网络与查询接口相比可以处理更为复杂的持续查询，查询结果随着输入数据流的变化而变化，此时，数据流技术会以增量的方式实施更新查询结果，并执行指定的操作。至此，电网自动化得以实现。

4 总结

随着信息技术的不断发展，数据流技术在电网中的应用技术将更加成熟，国家电网有望向特高电压网架结构的互动化、自动化、信息化的智能电网方向发展。要实现这一战略性的目标，还需要数据信息工作者和电网管控工作者密切配合，共同努力，设计并搭建出架构更适合现代电网智能化要求的数据流技术支持下的电网。

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