電網企業實時/歷史數據集成和應用的實現

2013-11-27 09:15:11 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：隨著電網企業管理的難度不斷增加、要求不斷提高、節奏不斷加快，對企業管理和決策的科學性和時效性提出了更高的要求。而電網企業大量分散、獨立的生產經營過程中實時數據，無法實現有效集成，無法再利用和

摘要：隨著電網企業管理的難度不斷增加、要求不斷提高、節奏不斷加快，對企業管理和決策的科學性和時效性提出了更高的要求。而電網企業大量分散、獨立的生產經營過程中實時數據，無法實現有效集成，無法再利用和深度加工，因此也就無法對企業管理進行有效的支撐。本文論述的技術方案，針對上述問題，利用專業的高性能的PI實時數據庫，建設一個地區電網企業為實時數據集成和應用平臺，同時也作為網省公司集成平臺的一個分布系統。從該系統建設投運一年來的實際證明，該方案基本解決了電網企業實時/歷史數據的集成和應用。

近幾年來，隨著電力生產過程自動化水平的不斷提高，供電企業在生產和經營過程的各個環節陸續建設各種自動化采集系統，從而滿足各個不同專業的個性需要，大量的實時數據沉淀在分散的生產經營現場。由于，第一，電網企業生產經營過程和地理位置上的分散性造成了各種采集系統的分散性；第二，電網企業內不同層面和不同部門和單位甚至不同專業由于管轄范圍和職責的不同造成各種采集系統的獨立性，第三，每個系統基本上按照采集、傳輸、前置、服務器建設模式，造成嚴重的重復性。

隨著電力系統外部形勢的變化和內部改革的深化，要求電網企業必須通過加強內部管理，不斷提高管理水平和核心競爭能力，因此對管理和決策的科學性、時效性提出了更高的要求。由于管理的難度不斷增加、管理的要求不斷提高、管理的節奏不斷加快，對集成的實時信息的期望持續增加。因此電網企業必須建設一個企業級的實時數據集成和應用的平臺，為電網企業的管理和決策提供唯一的、實時的、完整的、正確的數據資源。本文技術方案的建設和一年多運行說明，將電網企業目前大量的、分散的、孤立的專業級、部門級的實時數據集成，并提供統一應用是可以實現的。

一、實時/歷史數據庫

專用的實時/歷史數據庫與關系型數據庫存放實時數據，在原理上、性能上和本質上有很大的區別。本系統選擇了PI實時/歷史數據庫，作為數據存儲平臺。PI （Plant Information System）是由美國OSIsoft軟件公司開發的工廠實時數據集成、應用平臺，是流程生產企業實時信息集成的最佳選擇。作為工廠底層控制網絡和上層管理信息系統網絡連接的橋梁，PI在工廠信息集成(管控一體化)中扮演著特殊和重要的角色。

實時數據庫的主要特點：

1) 實時性：實時數據庫的設計目標首先是對事務時限的滿足，其基本原則是寧要部分正確而及時的信息，也不要絕對正確但過時的信息。系統性能指標是滿足時限的事務的比率，它要求必須確保硬實時事務的截止期，必要時寧肯犧牲數據的準確性與一致性。因此數據結構是將數據和時間合二為一的；

2) 唯一性：實時數據庫直接面向運行設備的采集器，實時數據是從數據源頭獲得，因此可以在物理上保證數據在時間軸和空間軸上的唯一性；

3) 占用存儲空間小：原理上實時數據庫僅當數據變化時才存儲，并采用大規模的可變長度的記錄。數據記錄的字節數相對關系型數據庫要小，實時數據庫每個數據存儲空間為2- 5 bytes（I/O量數據為 1-2 bytes），而關系型數據庫如Oracle為26 bytes 。同時PI實時數據庫采用“旋轉門”的專利壓縮技術，極大地壓縮了數據存儲空間。本系統140G的硬盤，5萬個采樣點，平均采樣頻率10分鐘計算，可以存放5年的實時數據。同樣情況如用Oracle數據庫來存放，每天將產生6百萬