電網(wǎng)企業(yè)實時/歷史數(shù)據(jù)集成和應用的實現(xiàn)

2013-11-27 09:15:11 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：隨著電網(wǎng)企業(yè)管理的難度不斷增加、要求不斷提高、節(jié)奏不斷加快，對企業(yè)管理和決策的科學性和時效性提出了更高的要求。而電網(wǎng)企業(yè)大量分散、獨立的生產(chǎn)經(jīng)營過程中實時數(shù)據(jù)，無法實現(xiàn)有效集成，無法再利用和

摘要：隨著電網(wǎng)企業(yè)管理的難度不斷增加、要求不斷提高、節(jié)奏不斷加快，對企業(yè)管理和決策的科學性和時效性提出了更高的要求。而電網(wǎng)企業(yè)大量分散、獨立的生產(chǎn)經(jīng)營過程中實時數(shù)據(jù)，無法實現(xiàn)有效集成，無法再利用和深度加工，因此也就無法對企業(yè)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(yè)的高性能的PI實時數(shù)據(jù)庫，建設一個地區(qū)電網(wǎng)企業(yè)為實時數(shù)據(jù)集成和應用平臺，同時也作為網(wǎng)省公司集成平臺的一個分布系統(tǒng)。從該系統(tǒng)建設投運一年來的實際證明，該方案基本解決了電網(wǎng)企業(yè)實時/歷史數(shù)據(jù)的集成和應用。

近幾年來，隨著電力生產(chǎn)過程自動化水平的不斷提高，供電企業(yè)在生產(chǎn)和經(jīng)營過程的各個環(huán)節(jié)陸續(xù)建設各種自動化采集系統(tǒng)，從而滿足各個不同專業(yè)的個性需要，大量的實時數(shù)據(jù)沉淀在分散的生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)場。由于，第一，電網(wǎng)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程和地理位置上的分散性造成了各種采集系統(tǒng)的分散性；第二，電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)不同層面和不同部門和單位甚至不同專業(yè)由于管轄范圍和職責的不同造成各種采集系統(tǒng)的獨立性，第三，每個系統(tǒng)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(tǒng)外部形勢的變化和內(nèi)部改革的深化，要求電網(wǎng)企業(yè)必須通過加強內(nèi)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(jié)奏不斷加快，對集成的實時信息的期望持續(xù)增加。因此電網(wǎng)企業(yè)必須建設一個企業(yè)級的實時數(shù)據(jù)集成和應用的平臺，為電網(wǎng)企業(yè)的管理和決策提供唯一的、實時的、完整的、正確的數(shù)據(jù)資源。本文技術方案的建設和一年多運行說明，將電網(wǎng)企業(yè)目前大量的、分散的、孤立的專業(yè)級、部門級的實時數(shù)據(jù)集成，并提供統(tǒng)一應用是可以實現(xiàn)的。

一、實時/歷史數(shù)據(jù)庫

專用的實時/歷史數(shù)據(jù)庫與關系型數(shù)據(jù)庫存放實時數(shù)據(jù)，在原理上、性能上和本質(zhì)上有很大的區(qū)別。本系統(tǒng)選擇了PI實時/歷史數(shù)據(jù)庫，作為數(shù)據(jù)存儲平臺。PI （Plant Information System）是由美國OSIsoft軟件公司開發(fā)的工廠實時數(shù)據(jù)集成、應用平臺，是流程生產(chǎn)企業(yè)實時信息集成的最佳選擇。作為工廠底層控制網(wǎng)絡和上層管理信息系統(tǒng)網(wǎng)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(shù)據(jù)庫的主要特點：

1) 實時性：實時數(shù)據(jù)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(tǒng)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(shù)據(jù)的準確性與一致性。因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是將數(shù)據(jù)和時間合二為一的；

2) 唯一性：實時數(shù)據(jù)庫直接面向運行設備的采集器，實時數(shù)據(jù)是從數(shù)據(jù)源頭獲得，因此可以在物理上保證數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫僅當數(shù)據(jù)變化時才存儲，并采用大規(guī)模的可變長度的記錄。數(shù)據(jù)記錄的字節(jié)數(shù)相對關系型數(shù)據(jù)庫要小，實時數(shù)據(jù)庫每個數(shù)據(jù)存儲空間為2- 5 bytes（I/O量數(shù)據(jù)為 1-2 bytes），而關系型數(shù)據(jù)庫如Oracle為26 bytes 。同時PI實時數(shù)據(jù)庫采用“旋轉(zhuǎn)門”的專利壓縮技術，極大地壓縮了數(shù)據(jù)存儲空間。本系統(tǒng)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(shù)據(jù)。同樣情況如用Oracle數(shù)據(jù)庫來存放，每天將產(chǎn)生6百萬