電網企業(yè)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(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。而電網企業(yè)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(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。而電網企業(yè)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(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實時數據庫，建設一個地區(qū)電網企業(yè)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(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企業(yè)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(yè)在生產和經營過程的各個環(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，大量的實時數據沉淀在分散的生產經營現場。由于，第一，電網企業(yè)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(tǒng)的分散性；第二，電網企業(yè)內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部改革的深化，要求電網企業(yè)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(jié)奏不斷加快，對集成的實時信息的期望持續(xù)增加。因此電網企業(yè)必須建設一個企業(yè)級的實時數據集成和應用的平臺，為電網企業(yè)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(yè)目前大量的、分散的、孤立的專業(yè)級、部門級的實時數據集成，并提供統(tǒng)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(qū)別。本系統(tǒng)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(fā)的工廠實時數據集成、應用平臺，是流程生產企業(yè)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(tǒng)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(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?。涸砩蠈崟r數據庫僅當數據變化時才存儲，并采用大規(guī)模的可變長度的記錄。數據記錄的字節(jié)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(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年的實時數據。同樣情況如用Oracle數據庫來存放，每天將產生6百萬