趙家慶1，趙裕嘯2，丁宏恩1，張珂珩2，錢科軍1，李 春1，呂 洋1，俞 亮1

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電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主備系統(tǒng)間模型正確性校驗(yàn)技術(shù)方案

趙家慶，趙裕嘯，丁宏恩，張珂珩，錢科軍，李 春，呂 洋，俞 亮

(1.國(guó)網(wǎng)蘇州供電公司，江蘇 蘇州 215004；2.江蘇瑞中數(shù)據(jù)股份有限公司，江蘇 南京 210003)

基于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主調(diào)系統(tǒng)及集成時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化備調(diào)系統(tǒng)，提出了兩系統(tǒng)之間模型正確性校驗(yàn)的新策略。在分析關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)的核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)調(diào)度自動(dòng)化主備系統(tǒng)間模型正確性校驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了拓展性研究，著重討論了模型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、模型校驗(yàn)的技術(shù)架構(gòu)和校驗(yàn)流程。成果已在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)蘇州工程中得到了實(shí)際應(yīng)用，有效提高了主備系統(tǒng)間模型校驗(yàn)效率，為精益化電網(wǎng)調(diào)度提供了技術(shù)支撐。

模型校驗(yàn)；時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)；調(diào)度自動(dòng)化；主備系統(tǒng)；數(shù)據(jù)補(bǔ)齊

0 引言

近年來(lái)，隨著“大運(yùn)行”體系的建設(shè)和電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控一體化的推廣，地縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控一體化系統(tǒng)面臨的數(shù)據(jù)采集規(guī)模急劇上升，對(duì)系統(tǒng)提出了更高的要求。全景保存電網(wǎng)運(yùn)行所有細(xì)節(jié)繼而進(jìn)行精細(xì)化的分析應(yīng)用已成為一種趨勢(shì)。常規(guī)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)所采用的周期性歷史數(shù)據(jù)保存方式已不能滿足這種要求，而通過(guò)實(shí)時(shí)變化采樣，記錄整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行變化的所有細(xì)節(jié)可以使系統(tǒng)的應(yīng)用功能和水平得到大幅提升。

運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對(duì)調(diào)度自動(dòng)化主備系統(tǒng)間模型的高頻采集數(shù)據(jù)分別進(jìn)行加工處理，對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化分析，從而達(dá)到主備系統(tǒng)間模型正確性校驗(yàn)的目的。通過(guò)該校驗(yàn)方法，可以快速精細(xì)化定位分析主備系統(tǒng)模型間的差異，從而有助于發(fā)現(xiàn)主備系統(tǒng)的運(yùn)行異?；蛘呦到y(tǒng)故障。時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)專門用于處理具有時(shí)間序列特性的數(shù)據(jù)，支持毫秒級(jí)高頻率的采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，具有數(shù)據(jù)周期存儲(chǔ)和變化即存儲(chǔ)兩種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制，以其海量數(shù)據(jù)高效存儲(chǔ)和訪問(wèn)的顯著特點(diǎn)，很好地滿足了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)精益化調(diào)度的緊迫需求。

本文重點(diǎn)研究數(shù)據(jù)變化即存儲(chǔ)后如何快速進(jìn)行調(diào)度自動(dòng)化主備系統(tǒng)間電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)的快速校驗(yàn)分析，提出了一種主備系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)快速校驗(yàn)的方案，輔助調(diào)度人員快速分析定位故障設(shè)備。該方案基于時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)，有效提高了主備系統(tǒng)間模型校驗(yàn)效率，為精益化電網(wǎng)調(diào)度提供了技術(shù)支撐。

1 基于時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)的電網(wǎng)模型

1.1 時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)

時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)是處理具有時(shí)間序列特性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)在于有著極高的數(shù)據(jù)插入、數(shù)據(jù)查詢檢索效率。同時(shí)為了長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)海量歷史數(shù)據(jù)，時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)還使用高效的有損壓縮算法和無(wú)損壓縮算法，使得數(shù)據(jù)所占的空間大大減少。本文將以國(guó)產(chǎn)某時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)為例，簡(jiǎn)要分析如何結(jié)合時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)度監(jiān)控自動(dòng)化主備系統(tǒng)間模型進(jìn)行正確性校驗(yàn)。

在數(shù)據(jù)處理方面，時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)采用“測(cè)點(diǎn)名稱”這一標(biāo)識(shí)符來(lái)標(biāo)識(shí)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，每一個(gè)數(shù)據(jù)都由三部分組成：時(shí)標(biāo)、值以及質(zhì)量碼，其數(shù)據(jù)格式如圖1所示。

圖1某時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)格式示意圖

基于上面的“三元”式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)采用了有損和無(wú)損混合壓縮算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑、高效壓縮，開發(fā)質(zhì)量碼存儲(chǔ)，支持跨平臺(tái)數(shù)據(jù)處理、每秒百萬(wàn)的數(shù)據(jù)提交效率以及每秒數(shù)十萬(wàn)的數(shù)據(jù)查詢效率。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)支持原始值、插值和階梯值三種數(shù)據(jù)檢索模式，滿足對(duì)歷史數(shù)據(jù)查詢的多樣化需求。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)據(jù)處理上的這些特性為與大型地區(qū)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的集成奠定了基礎(chǔ)。

1.2 模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中使用時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)，主備系統(tǒng)數(shù)據(jù)特別是電網(wǎng)模型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)發(fā)生了較大變化。常規(guī)的電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中電網(wǎng)模型的存儲(chǔ)主要依賴于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)具有以下三點(diǎn)局限性：

（1）不支持對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)變化采樣；

（2）不支持海量數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)和檢索；

（3）不具備數(shù)據(jù)壓縮功能，存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)需要很大的磁盤空間。

采用時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，就可以充分利用各自核心功能，有力支撐精益化調(diào)度。采用時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)如圖2所示。

其中關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)電網(wǎng)模型以及靜態(tài)參數(shù)，并通過(guò)下裝初始化內(nèi)存實(shí)時(shí)庫(kù)以滿足應(yīng)用對(duì)電網(wǎng)模型和靜態(tài)參數(shù)的高速訪問(wèn)。時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)具有較高的壓縮存儲(chǔ)、快速檢索性能和帶有時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠基于變化即采樣的方式對(duì)電網(wǎng)海量變換頻繁的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，完整記錄電網(wǎng)的運(yùn)行軌跡。

圖2采用時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)

采用這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)主要有以下三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

a. 通過(guò)虛擬訪問(wèn)層技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一訪問(wèn)和統(tǒng)一處理，保證功能完善的基礎(chǔ)上，盡量減少改動(dòng)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

b. 充分利用時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)查詢效率高和變化即存功能的特性，實(shí)現(xiàn)其對(duì)電網(wǎng)全息運(yùn)行歷史信息保存。

c. 使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)電網(wǎng)模型關(guān)系及模型與時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)點(diǎn)的映射關(guān)系，從而建立電網(wǎng)模型與數(shù)據(jù)的關(guān)系。

2 主備系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)校驗(yàn)

2.1 模型校驗(yàn)原則

在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，主調(diào)系統(tǒng)前置機(jī)除了會(huì)向主調(diào)系統(tǒng)寫入數(shù)據(jù)還會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)通道向備調(diào)系統(tǒng)發(fā)送相同數(shù)據(jù)，但是在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中往往由于數(shù)據(jù)通道或者接收設(shè)備解析故障等原因?qū)е轮鱾湎到y(tǒng)的模型數(shù)據(jù)在進(jìn)行曲線或者列表對(duì)比分析時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)明顯差異，其偏差已經(jīng)超過(guò)合理范圍，如圖3所示。

圖3主備系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)的差異對(duì)比

圖3為某主備系統(tǒng)模型某測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)曲線的對(duì)比圖，兩幅圖的橫坐標(biāo)表示某段時(shí)間范圍等間隔的時(shí)刻，縱坐標(biāo)表示測(cè)點(diǎn)的值。從圖中我們可以看到上下兩條曲線圖總的變化趨勢(shì)是一致的，但是在某些時(shí)刻的取值會(huì)有明顯的差異。

為了表達(dá)圖3所示的模型數(shù)據(jù)差異，我們采用數(shù)據(jù)校驗(yàn)中經(jīng)常使用的絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差指標(biāo)校驗(yàn)主備系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)的差異。其中，絕對(duì)誤差定義為備用系統(tǒng)模型中設(shè)備對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)中測(cè)點(diǎn)某時(shí)刻的值與主系統(tǒng)相同設(shè)備測(cè)點(diǎn)相同時(shí)刻值的差值；相對(duì)誤差定義為絕對(duì)誤差與主系統(tǒng)模型中設(shè)備對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)中測(cè)點(diǎn)該時(shí)刻值的比率。

2.2 模型校驗(yàn)技術(shù)架構(gòu)

在調(diào)度自動(dòng)化主備系統(tǒng)間模型發(fā)現(xiàn)差異，要求調(diào)控人員能迅速校驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)，快速定位出現(xiàn)問(wèn)題的測(cè)點(diǎn)、發(fā)生時(shí)間及其對(duì)應(yīng)物理設(shè)備。在綜合利用時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，本文提出了一種高效的模型校驗(yàn)方案，其技術(shù)架構(gòu)如圖4所示。模型校驗(yàn)技術(shù)架構(gòu)分為四層。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。包含關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模型關(guān)系及模型與測(cè)點(diǎn)的映射關(guān)系；主備系統(tǒng)各部署一套時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)分別存儲(chǔ)主備系統(tǒng)模型中所有測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。

統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。統(tǒng)一訪問(wèn)處理關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)校驗(yàn)層。包含模型解析、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)校驗(yàn)三個(gè)子模塊功能。模型解析模塊根據(jù)模型關(guān)系及模型與測(cè)點(diǎn)的映射關(guān)系解析模型中包含的時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)點(diǎn)集合；數(shù)據(jù)處理層根據(jù)校驗(yàn)規(guī)則及校驗(yàn)時(shí)間范圍分別獲取主備系統(tǒng)模型所有測(cè)點(diǎn)在該時(shí)間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、補(bǔ)齊等處理；數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K對(duì)處理后的主備系統(tǒng)模型包含的所有測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差計(jì)算。

圖4主備系統(tǒng)模型校驗(yàn)技術(shù)架構(gòu)

前端展現(xiàn)層。按照測(cè)點(diǎn)維度對(duì)主備系統(tǒng)模型測(cè)點(diǎn)在設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)的每個(gè)數(shù)據(jù)的絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差進(jìn)行擬合曲線展示或者曲線列表展示。

2.3 模型校驗(yàn)流程

主備系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)校驗(yàn)包含模型解析、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)補(bǔ)齊及數(shù)據(jù)校驗(yàn)幾個(gè)步驟，其校驗(yàn)流程圖如圖5所示。

圖5主備系統(tǒng)模型校驗(yàn)流程

a.設(shè)置校驗(yàn)條件，包括校驗(yàn)時(shí)間范圍、校驗(yàn)規(guī)則及校驗(yàn)偏差標(biāo)準(zhǔn)，其中校驗(yàn)規(guī)則包括原始值校驗(yàn)和采樣值校驗(yàn)兩種校驗(yàn)規(guī)則。

b. 選擇要校驗(yàn)的電網(wǎng)模型，根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的模型關(guān)系及模型中設(shè)備與實(shí)時(shí)庫(kù)測(cè)點(diǎn)的映射關(guān)系，獲取模型映射的測(cè)點(diǎn)集合。

c. 根據(jù)測(cè)點(diǎn)集合、校驗(yàn)時(shí)間范圍及校驗(yàn)規(guī)則分別到主調(diào)系統(tǒng)和備調(diào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)庫(kù)中批量檢索所有測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。

d．將主備系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)按照測(cè)點(diǎn)名匹配，測(cè)點(diǎn)名相同的數(shù)據(jù)劃分為一組，形成多組數(shù)據(jù)。對(duì)每組內(nèi)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)按照時(shí)間序列排序，形成有序數(shù)據(jù)隊(duì)列。

e．如果校驗(yàn)規(guī)則為原始值校驗(yàn)，則需要獲取每組數(shù)據(jù)兩個(gè)同名測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)間戳的最大集合，并使用數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法分別對(duì)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)的時(shí)間戳填補(bǔ)數(shù)值，從而形成兩個(gè)順序完全一致的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，但是每個(gè)時(shí)間戳的數(shù)值有可能會(huì)有差別。

f．對(duì)每組時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差計(jì)算，計(jì)算結(jié)果按照測(cè)點(diǎn)維度通過(guò)曲線、列表等多種形式展示。偏差值超過(guò)偏差標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)點(diǎn)時(shí)間戳數(shù)據(jù)會(huì)突出顯示。允許調(diào)整偏差標(biāo)準(zhǔn)分析校驗(yàn)結(jié)果。

3 主備系統(tǒng)模型校驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 模型校驗(yàn)規(guī)則

模型校驗(yàn)規(guī)則就是校驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄?shù)據(jù)獲取規(guī)則。本文提出的模型校驗(yàn)技術(shù)方案中提供了兩種模型校驗(yàn)規(guī)則，分別是原始值校驗(yàn)和采樣值校驗(yàn)。

原始值校驗(yàn)：檢索模型測(cè)點(diǎn)在指定時(shí)間范圍內(nèi)所有真實(shí)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。

采樣值校驗(yàn)：按照設(shè)置的采樣時(shí)間步長(zhǎng)，在指定時(shí)間范圍內(nèi)等時(shí)間間隔獲取采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，包括插值采樣和階梯采樣兩種模式。

原始值與采樣值的區(qū)別如圖6所示。

如圖6所示，上面的曲線繪制的是某個(gè)測(cè)點(diǎn)的原始值曲線，原始值用圓圈突出顯示；下面的曲線中，既有原始值也有采樣值，采樣值為從時(shí)刻開始等時(shí)間間隔△進(jìn)行采樣，原始值為較小的黑圓點(diǎn)，比如、時(shí)刻的原始值，采樣值為用圓圈突出顯示的加粗的黑色圓點(diǎn)，部分采樣值和原始值重合比如在時(shí)刻、、等時(shí)刻。

由原始值和采樣值的區(qū)別可知，如果校驗(yàn)規(guī)則為采樣值校驗(yàn)，則每組兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間戳序列完全相同且都有采樣，不需要數(shù)據(jù)補(bǔ)齊即可進(jìn)行模型校驗(yàn)；而如果采用原始值校驗(yàn)規(guī)則，由于兩個(gè)測(cè)點(diǎn)原始值的時(shí)間戳序列有可能出現(xiàn)差異，所以獲取時(shí)間戳最大集合后，需要對(duì)空時(shí)間戳進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)齊。

圖6原始值與采樣值的差異

3.2 模型數(shù)據(jù)補(bǔ)齊

如果校驗(yàn)規(guī)則為原始值校驗(yàn)，則需要使用數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)齊。數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法提供了插值補(bǔ)齊和階梯值補(bǔ)齊兩種數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法，同時(shí)支持自定義補(bǔ)齊算法。

插值補(bǔ)齊：獲取當(dāng)前時(shí)間戳前最近歷史值和后最近歷史值，根據(jù)兩值連線斜率計(jì)算該時(shí)間戳值。

階梯值補(bǔ)齊：獲取當(dāng)前時(shí)間戳前最近歷史值作為當(dāng)前時(shí)間戳歷史值。

兩種數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法在實(shí)際應(yīng)用中都有其實(shí)際意義，同時(shí)還支持自定義數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法，根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法可提高模型校驗(yàn)準(zhǔn)確率。圖7給出了插值補(bǔ)齊算法、階梯值補(bǔ)齊算法和一種自定義數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法的區(qū)別。

圖7插值補(bǔ)齊、階梯值補(bǔ)齊與一種自定義補(bǔ)齊區(qū)別

如圖7所示，某測(cè)點(diǎn)在和兩個(gè)時(shí)刻的歷史值黑色圓點(diǎn)表示并用圓圈突出顯示。時(shí)刻沒有歷史值，我們采用不同的數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法為其填補(bǔ)歷史值并用黑色圓點(diǎn)表示，圓圈突出顯示。從上之下分別對(duì)應(yīng)插值補(bǔ)齊、某自定義補(bǔ)齊和階梯補(bǔ)齊的歷史值。根據(jù)實(shí)際情況選擇對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法，本方案中，由于測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)在其發(fā)生變化之前一直保持上一時(shí)刻歷史值，所以采用的是階梯值補(bǔ)齊算法。

3.3 模型數(shù)據(jù)處理

時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)支持根據(jù)起止時(shí)間和時(shí)間步長(zhǎng)批量獲取測(cè)點(diǎn)采樣值。

如果校驗(yàn)規(guī)則選擇采樣值校驗(yàn)，可以直接通過(guò)該功能獲取該測(cè)點(diǎn)在主備系統(tǒng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)中的指定時(shí)間范圍及步長(zhǎng)的采樣數(shù)據(jù)集合，進(jìn)行相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差計(jì)算。

如果校驗(yàn)規(guī)則選擇原始值校驗(yàn)，首先需要使用時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)的批量歷史值獲取功能分別獲取該測(cè)點(diǎn)在主備系統(tǒng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)指定時(shí)間范圍的歷史數(shù)據(jù)集合。

由于測(cè)點(diǎn)在主備實(shí)時(shí)庫(kù)中歷史數(shù)據(jù)的時(shí)間戳可能會(huì)有差異，所以需要對(duì)該測(cè)點(diǎn)的兩組歷史數(shù)據(jù)按照?qǐng)D8測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理流程進(jìn)行處理。

如圖8所示，首先獲取測(cè)點(diǎn)兩組數(shù)據(jù)的最大去重復(fù)有序時(shí)間戳集合；然后根據(jù)每組數(shù)據(jù)的時(shí)間戳進(jìn)行分類，有數(shù)據(jù)和無(wú)數(shù)據(jù)的時(shí)間戳分別歸為一類，并保持類別中時(shí)間戳的有序性；運(yùn)用數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法對(duì)兩組數(shù)據(jù)中無(wú)數(shù)據(jù)的時(shí)間戳隊(duì)列進(jìn)行批量數(shù)據(jù)補(bǔ)齊，選擇數(shù)據(jù)補(bǔ)齊算法時(shí)需考慮測(cè)點(diǎn)的物理意義；最后將每組數(shù)據(jù)中的兩類時(shí)序數(shù)據(jù)隊(duì)列按照最大時(shí)間戳集合序列重新合并，進(jìn)行相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差計(jì)算。

圖8測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理流程

4 工程實(shí)用

本文成果已在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)蘇州工程中得到了實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了調(diào)度自動(dòng)化主備系統(tǒng)間模型的快速高效校驗(yàn)，有力支撐了智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精益化調(diào)度。圖9為調(diào)度自動(dòng)化主備系統(tǒng)間模型校驗(yàn)結(jié)果展示。

圖9主備系統(tǒng)間模型正確性校驗(yàn)結(jié)果展示

通過(guò)設(shè)置開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間及時(shí)間步長(zhǎng)，我們可以查看任意時(shí)間段及任意步長(zhǎng)的主備系統(tǒng)間模型正確性校驗(yàn)結(jié)果。如果某一時(shí)刻主備系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)存在異常，系統(tǒng)會(huì)將計(jì)算結(jié)果標(biāo)紅突出顯示，并可以查看歷史數(shù)據(jù)對(duì)比明細(xì)。通過(guò)改變步長(zhǎng)，我們可以更加精細(xì)化校驗(yàn)主備系統(tǒng)模型，可以迅速定位設(shè)備故障及發(fā)生時(shí)間并及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)處理，從而保證主備系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和準(zhǔn)確性。

目前本文實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能運(yùn)行穩(wěn)定，能夠滿足大型地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用需求。

5 結(jié)語(yǔ)

模型校驗(yàn)是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中一種重要的數(shù)據(jù)異常預(yù)防機(jī)制。設(shè)計(jì)合理的模型校驗(yàn)技術(shù)方案，可以有效提高模型校驗(yàn)的效率及可靠性，快速定位壞數(shù)據(jù)及設(shè)備故障。通過(guò)在智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)蘇州工程中的實(shí)踐證明，時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)的加入使得主備系統(tǒng)模型校驗(yàn)速度和準(zhǔn)確性有了大幅提高，為精益化調(diào)度提供技術(shù)保障。

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Technical scheme for the verification of grid models between the active and standby systems in power dispatching automation system

ZHAO Jia-qing, ZHAO Yu-xiao, DING Hong-en, ZHANG Ke-heng, QIAN Ke-jun, LI Chun, Lü Yang, YU Liang

(1. State Grid Suzhou Power Supply Company, Suzhou 215004, China; 2. Realtime Database Co., Ltd., Nanjing 210003, China)

This paper proposes a new perspective for the vertification of grid models between the active and standby systems of the power dispatching automation, and the latter is integrated with the real-time database. This paper analyses the technologies of the grid model verification between the active and standby system based on the key technologies of the relational database and the real-time database. It discusses in detail the changes in the data storage structure of grid models, the technological architecture of the verification of grid models and the validation process. The research results have obtained practical applications in the smart dispatching system of power systems of Suzhou. Practice shows that the technologies proposed significantly improve the efficiency of grid model verification between the active and standby system, as well as provide support for lean power dispatching.

grid model validation; realtime-database; dispatching automation; active-standby system; data complementation

TM77

A

1674-3415(2014)19-0139-06

2013-12-31；

2014-06-12

趙家慶（1963-），男，本科，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化的研究開發(fā)、建設(shè)運(yùn)行和技術(shù)管理工作；

趙裕嘯（1984-）,男，碩士，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與數(shù)據(jù)庫(kù)軟件開發(fā)工作；

丁宏恩（1982-），男，通信作者，碩士，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與智能化相關(guān)技術(shù)研究。E-mail: hongending@163.com

江蘇省電力公司科技項(xiàng)目（J2013030）