多源数据采集的动态分配与分组方法

郝俊博，王立东，解 瑶

（国网山西省电力公司 运城供电公司，山西 运城 044000）

0 引 言

通过对采集好的多源数据进行动态分配与分组，不仅可一体化实现多源数据采集，达到园区多源数据全景控制效果，而且可在即时掌握“网、源、荷”智能化设备和线路运行状态基础上，全面了解线损、负荷、故障等相关信息。该模型建立后，在推进园区配用电一体化、精准负荷控制和调度等高级业务的应用上发挥了突出的效果。此外，还在提高电力部门对重点客户与区域的供电保障和服务能力、将各个厂站内数据源、通信终端、通信规约等安全可靠地接入到电网控制系统以及保证多条通道的灵活性和科学性等方面发挥了突出的作用。因此，如何对采集好的多源数据进行动态分配和分组是技术人员必须思考与解决的问题。

1 多源数据采集基础模型

数据采集系统主要由硬件系统和软件系统两个部分组成，在实际运行中，主要借助通信通道向电网监控系统传输和存储所采集好的数据。但是，由于电网监控系统内部结构具有一定的复杂性，导致采集终端不得不将多个厂站地域分布信息进行全面收集和整理，这无疑增加了数据处理压力。加之部分通信通道所采用连接方式各不相同，导致数据采集系统内部的工作难度和复杂化大幅度增加。为了解决这一问题，文章构建出了如图1所示的多源数据采集模型，该模型对数据采集系统进行抽象处理，使其被抽象多个小单元。

图1 多源数据采集模型

前置分组主要集中分布于多源数据采集模型的前端和后端，主要由厂站和通道两个部分组成。厂站和通道之间主要借助前置分组的方式，保证数据分组的灵活性和高效性。通常情况下，单个前置分组所采集和整理的过程，是将多个厂站内部各种信息数据加以集合的过程。单个厂站仅隶属于指定的前置分组，但是含有多个实体，单个实体内又包含多个终端。单个实体可以真实、有效地反映出厂站内全部数据，并将这些数据设置为完整的集合。另外，单个厂站内包含若干个数据集合，这些数据集合具有一定的独立性，它们之间存在着互为备份的关系。而单个通道仅隶属于单个前置分组，不属于厂站。根据终端数据采集和整理情况，向指定的终端赋予相应的数据。同时，根据不同通道之间的差异性，将多种通信规约安全、可靠地接入到电网监控系统中。对于单个实体而言，其原始数据在实际获取期间离不开通信终端的应用，通过利用该终端，可以将所有原始数据直接传输到指定的实体中。

2 多源数据采集模型变换

当多源数据采集模型构建完成后，通过利用该模型对数据采集系统进行抽象处理。多源数据采集模型包括前置分组、厂站、实体以及终端等多个单元，利用该类单元对模型进行灵活、自由地变换处理，确保多种厂站内的数据源、通信终端、通信规约安全、可靠地接入到指定的电网监控系统，并具有高效性和灵活性的应用特征[1]。当某一厂站内部含有多个实体数据时，需要对其进行备份处理，避免因实体数据出现泄露或丢失等问题。根据数据采集源类型，完成对多源数据的集中化、系统化采集和整理，其中多实体的多源数据采集模型如图2所示。

图2 多实体的多源数据采集模型

该模型在实际使用期间，除了可以用于对配网自动化系统的通信处理，还能保证通信网络的运行速度[2]。在进行通道处理期间，要确保所使用的传递函数具有一定的位移性和独特性。多点共线数据采集模型如图3所示。

图3 多点共线数据采集模型

厂站不同，所获得的数据源也存在一定的差异性，为此需要将不同厂站内的数据源、通信终端安全、可靠地接入到指定电网监控系统中，从而得到如图4所示的多厂站、多通道规约数据采集模型[3]。

图4 多厂站、多通道规约数据采集模型

需要重点强调的是，本文所提出的多种数据采集模型具有较高的灵活性和变换能力，均属于比较经典的变换形式[4]。

3 多源数据采集的动态分配与分组方法

通过利用本文所构建的数据采集模型，可以根据多源数据采集情况，提出一套切实可行的动态分配与分组方法，确保各厂站内数据源、通信终端、通信规约等相关数据集中接入到指定电网监控系统中，以保证多条通道处理的科学性和灵活性。该方法具体内容如下：（1）在指定的软件上，对前置分组进行科学化划分，确保划分后的数据保持一定的独立性，并将这些数据安全、可靠地接入到电网监控系统中。（2）在指定的软件上，完成对不同厂站和实体的统一化配置，厂站与实体之间存在包含与被包含关系，厂站有权对多种前置分组进行添加或者删除处理[5]。（3）在前置分组影响下，根据不同厂站所设置的通信规约，将通道配置到指定的软件上，确保所有通道均配置有相应的通信规约和通信链路。此外，还要利用硬件严格按照设置好的协议规则，对所有设备进行转换处理，确保这些设备全部被接入到不同的通道内，便于后期协议转换工作的有效开展。最后，还要将通信通道最终处理结果统一接入到电网监控系统中。（4）将通信终端配置到指定的软件上，然后将该终端与其他通信终端进行有效的连接[6]。

对于多源数据而言，构建和应用采集动态分配与分组方法，不仅可将不同厂站的数据源、通信终端和通信规约等数据集中化接入到电网监控系统中，还能根据数据采集结果的差异性配置相应的采集系统，极大提高了数据采集系统构建效率和效果，为降低数据采集成本和系统构建打下了坚实的基础。此外，加强对新型采集通道的搭建、接入和应用，在对采集通道进行接入期间，技术人员要根据实际使用需求，及时删除和增加所需采集通道，为后期最大限度地提高新数据采集效率和效果产生积极的影响[7]。

4 多源数据实现方法

4.1 点多源技术

将某一测点设置为研究对象，利用数据库，对该测点相关数据进行预定义处理，并确定不同数据之间的优先级顺序。在保证相关数据接收的实时性的基础上，针对所预定义好的测点，选出最佳的数据质量码。向数据库内传输和存储相应的最优数据，利用事前触发处理技术，不断突出数据处理规范性和实效性，避免因使用常规事后判断法而降低相关数据处理效果[8]。

4.2 站多源技术

本次厂站内含有大量的多路信号来源，如两路主要设备所接收的信号、一路主要设备所接收的信号以及一路其他系统所接收的信号。当完成对设备和测点的构建后，有利于后期各种信号安全化、可靠化传输和接收。在对信号进行接收期间，首先，要针对各路所对应的信号质量，对信号处理结果进行科学分析和判断。其次，在实际处理期间，针对下级转发的信号均是由多个厂站经过合作后所形成的统一信号，无法按照上述步骤进行处理者，为了解决这一问题，需要根据虚拟站设计情况，利用站多源技术，对所转发的信号进行拆分处理，使其被划分为多路信号[9]。再次，将这些信号与厂站内所接收的信号进行有效地结合，利用站多源技术对这些信号进行统一化、高效化处理，极大地提高了信号处理效率和效果。最后，还要将站多源技术与点多源技术进行充分结合，完成对多数据源的科学化、规范化设计，这样不仅可以降低用户维护难度，而且能确保多源数据处理能力得以大幅度提升[10]。

4.3 一点多址和多点共线的网络方式

一点多址和多点共线的网络方式在实际运用期间可以有效减少配电自动化通信点数量，避免因通信点过多而引发通信性能不稳定问题。同时，通过利用该方式，可以对线上的各个点进行统一化设置，并确定相应的优先级顺序，确保采集好的多源数据能够严格按照设置好的优先级顺序进行有序传输。另外，该方式在具体的使用中重点优化和完善了通信网络结构，从而形成了系统且完善的多点共线处理方式，具有极大的适用性。

5 结 论

电网监控系统在实际应用中，经常面临厂站分布区域广泛、通信种类多样、采集终端设备数量过多等问题，为了解决这一问题，现提出一套切实可行的多源数据动态分配与分组方法，该方法根据多源数据采集情况，结合前置分组、厂站、终端等环节，完成对多源数据采集模型的构建，确保多个厂站内的数据源、通信规约、通信终端等数据集中接入到相应的电网监控系统中。本文所提出的动态分配与分组方法降低了软硬件的实现难度，具有非常高的应用价值和应用前景，值得被进一步推广和应用。