陳平 何朝暉 丁義 邵朋昊 張凱榮

摘要：

為解決雅礱江梯級水電站日常運行數(shù)據(jù)管理中存在的數(shù)據(jù)元素雜亂、計算及存儲不規(guī)范、維護效率低等問題，采用“數(shù)據(jù)處理-計算存儲-管理維護”技術鏈條，提出了基于對象和類別劃分的數(shù)據(jù)元素處理技術、基于特征值的數(shù)據(jù)計算及存儲規(guī)范化技術和滿足讀寫快速性、質(zhì)量可靠性及來源唯一性的數(shù)據(jù)管理維護技術等關鍵技術，以水電站日常運行數(shù)據(jù)為傳輸流搭建關鍵技術之間的耦合方式，由此建立了雅礱江梯級水電站運行多元數(shù)據(jù)管理優(yōu)化模型。將所建模型集成至雅礱江綜合自動化系統(tǒng)二期工程，有效提升了雅礱江流域電站運行數(shù)據(jù)的管理及維護能力。應用結(jié)果表明：提出的多元數(shù)據(jù)管理優(yōu)化模型，能有效解決流域梯級水電站運行數(shù)據(jù)管理及維護問題，并為流域梯級水電站智能運行提供有力的數(shù)據(jù)管理技術支撐。

關 鍵 詞：

梯級水電站； 多元數(shù)據(jù)管理； 規(guī)范化技術； 雅礱江流域

中圖法分類號： TV737

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.08.035

0 引 言

隨著中國“碳達峰、碳中和”目標期限的逼近，各種可再生能源的開發(fā)和利用受到高度重視。我國水能資源儲量世界第一，具有實現(xiàn)碳中和的天然優(yōu)勢［1］。水電站運行是水電工程建成后的重要工作內(nèi)容，如何高質(zhì)量運行水電站并提升運行調(diào)度智能化水平，是后工程時代中亟待思考的問題之一。當前，中國電網(wǎng)和水力發(fā)電企業(yè)都在積極探索實現(xiàn)水電站智能化運行的有效途徑，其中一項是對水電站運行數(shù)據(jù)管理的研究。詳實可靠的運行數(shù)據(jù)是水力發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)管理中的一筆寶貴財富，可為開展經(jīng)驗總結(jié)分析、運行調(diào)度提質(zhì)增效、電力生產(chǎn)精細化管理等提供數(shù)據(jù)基礎。

目前關于水電站運行數(shù)據(jù)的研究集中于數(shù)據(jù)管理平臺建設、數(shù)據(jù)格式標準化探索等。杜冬艷［2］從技術方面，提出了構建綜合數(shù)據(jù)管理平臺的總體方案、硬件拓撲結(jié)構、軟件體系結(jié)構，解決了電力行業(yè)“信息孤島”的問題；從企業(yè)管理角度，提出了要建立協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)管理組織機構和完善的數(shù)據(jù)管理績效考核機制及人員培訓機制，保證數(shù)據(jù)管理平臺的高效運行。Lin［3］通過云計算提取數(shù)據(jù)特征并傳送到數(shù)據(jù)特征集進行實時管理，然后利用特征集對數(shù)據(jù)實時管理流程進行優(yōu)化。Wu等［4］基于GJB 6600標準設計交互式電力數(shù)據(jù)管理軟件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)模塊/數(shù)據(jù)實體/基礎數(shù)據(jù)等人工數(shù)據(jù)管理功能，通過數(shù)據(jù)整編過程中的任務分配、校對、審批和定稿功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)版本管理和安全控制。雷霆等［5］闡述了智能電網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)功能構架和邏輯層次的劃分，探討了標準規(guī)范體系、元數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)編碼規(guī)范的數(shù)據(jù)規(guī)范化工作，從接口體系、交互界面、通用交換等方面綜合分析了數(shù)據(jù)標準化接口，并介紹了標準化數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)質(zhì)量綜合辨識、可擴展數(shù)據(jù)綜合搜索、集成式電網(wǎng)故障診斷等方面的應用。李小龍等［6］設計了包含數(shù)據(jù)規(guī)范化處理、成果文件輸出、測量數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)動態(tài)建模分析與可視化等功能的新數(shù)據(jù)動態(tài)管理系統(tǒng)。張琳琳等［7］利用Hadoop的分布式文件系統(tǒng)HDFS和并行處理框架MapReduce的工作原理，搭建電網(wǎng)調(diào)度大數(shù)據(jù)應用平臺系統(tǒng)，解決了不同業(yè)務系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)不能及時共享、訪問、管理與分析挖掘等問題。

雅礱江是中國規(guī)劃的十三大水電基地之一，是國家實施“西電東送”戰(zhàn)略可靠優(yōu)質(zhì)的電源點，肩負地區(qū)供電及“西電東送”的重任。當前，雅礱江流域下游已建成并運行“兩庫五級”梯級水電站（錦屏一級、錦屏二級、官地、二灘和桐子林），為川渝及華中地區(qū)社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供了電力支撐。日常調(diào)度中，監(jiān)控、水調(diào)自動化、水情自動測報等系統(tǒng)是“兩庫五級”梯級水電站安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行的技術保障，積累了大量的運行調(diào)度數(shù)據(jù)（如氣象、水文、電能量等），如何高效管理這些數(shù)據(jù)并充分發(fā)揮其價值是調(diào)度人員面臨的一個棘手問題。隨著水電站規(guī)模的增加、時間的累積，運行調(diào)度數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，優(yōu)化數(shù)據(jù)管理、整合數(shù)據(jù)資源、挖掘數(shù)據(jù)價值的應用需求將更為迫切，但目前涉及雅礱江梯級水電站運行數(shù)據(jù)管理的研究尚不多見?；诖耍疚膹臄?shù)據(jù)梳理、計算存儲規(guī)則、運行維護等方面構建雅礱江梯級水電站運行數(shù)據(jù)管理優(yōu)化模型，為解決雅礱江流域電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)高效管理問題提供理論支撐。

1 雅礱江梯級水電站運行數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀

為滿足電力生產(chǎn)運行需求，雅礱江流域水電開發(fā)有限公司集控中心（以下簡稱“集控中心”）建有多個生產(chǎn)業(yè)務系統(tǒng)，如計算機監(jiān)控系統(tǒng)、電能量管理系統(tǒng)、故障濾波系統(tǒng)、水情自動測報系統(tǒng)、水調(diào)自動化系統(tǒng)和人工報汛系統(tǒng)等［8］。由于建設時期不同，各子系統(tǒng)從操作系統(tǒng)、開發(fā)語言、通信協(xié)議直到數(shù)據(jù)存儲都不盡相同，不同子系統(tǒng)對水電生產(chǎn)數(shù)據(jù)的重復維護容易造成數(shù)據(jù)的不一致和不完整［8］。為此集控中心開發(fā)了統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺系統(tǒng)（以下簡稱“數(shù)據(jù)交換平臺”），具備接入數(shù)據(jù)的WEB展示及數(shù)據(jù)查詢、報表服務、元數(shù)據(jù)存儲管理等功能。

數(shù)據(jù)交換平臺與不同子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互關系如圖1所示。數(shù)據(jù)交換平臺實現(xiàn)了將各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的模型建模，按照統(tǒng)一規(guī)范和統(tǒng)一編碼進行存儲和整合，并統(tǒng)一對外提供數(shù)據(jù)信息服務。多年運行實踐表明，數(shù)據(jù)交換平臺有效支撐了水電站運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一維護與管理工作，但也暴露出一些短板問題，不能很好地適應大規(guī)模、高精度、優(yōu)效能的數(shù)據(jù)管理服務需求。

（1） 數(shù)據(jù)元素雜亂，不利于數(shù)據(jù)高效應用，需要系統(tǒng)梳理。以水調(diào)自動化系統(tǒng)為例，由于首次建設時相關經(jīng)驗不足，系統(tǒng)里遺留了較多無數(shù)值以及沒有意義或價值不大的數(shù)據(jù)元素，且數(shù)據(jù)元素的點號及命名設置不夠規(guī)范，不利于快速查找和準確使用。因此，應進行數(shù)據(jù)元素的系統(tǒng)梳理，完善相應數(shù)據(jù)元素配置，建立數(shù)據(jù)元素管理臺賬，方便對其進行增減刪改。

（2） 數(shù)據(jù)計算及存儲質(zhì)量不高，需進行規(guī)范化處理?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)資料系列，同一類數(shù)據(jù)存在單位不同、保留小數(shù)位不同、計算方法不盡相同的情況；同一數(shù)據(jù)元素不同統(tǒng)計特征值序列，直接被同一個數(shù)值填充；同一數(shù)據(jù)元素某些統(tǒng)計特征值序列沒有意義，但仍被賦值，如日發(fā)電量平均值、日水量平均值；甚至同一數(shù)據(jù)元素同一個序列，時間上前后計算方法不同，一致性遭到破壞。這些問題都不利于水電站運行數(shù)據(jù)的分析應用。

（3） 數(shù)據(jù)修改維護管理復雜，需引進新技術提高管理能力。數(shù)據(jù)的擾動具有蝴蝶效應，如遙測基礎數(shù)據(jù)的時效性和可靠性不足往往可造成其他眾多相關計算數(shù)據(jù)的不確定；同時，不同單位部門對同一數(shù)據(jù)的需求是多變的，如電網(wǎng)對相關棄水損失電量的要求等。因此，數(shù)據(jù)的修改維護、計算方法調(diào)整是必要的，也是不可避免的。當前各系統(tǒng)相對獨立，交互不強，為保證數(shù)據(jù)一致，需在多個系統(tǒng)里修改維護，效率較低。

2 多元數(shù)據(jù)管理優(yōu)化模型

基于上述現(xiàn)狀分析，建立多元數(shù)據(jù)管理優(yōu)化模型，模型結(jié)構如圖2所示。以雅礱江梯級水電站日常運行數(shù)據(jù)為輸入，首先對具備多對象、類別特點的大量數(shù)據(jù)元素進行處理分析，再對處理后的各類別數(shù)據(jù)開展計算及存儲的規(guī)范化研究，最后提出數(shù)據(jù)管理維護的3方面要求及實現(xiàn)途徑。所建模型的核心內(nèi)容包括3部分：基于對象和類別劃分的數(shù)據(jù)元素處理技術、基于特征值的數(shù)據(jù)計算及存儲規(guī)范化技術、基于三性要求的數(shù)據(jù)管理維護技術。

2.1 基于對象和類別劃分的數(shù)據(jù)元素處理技術

為解決數(shù)據(jù)元素雜亂問題，針對雅礱江梯級水電站實際運行特點，提出了基于對象和類別劃分的數(shù)據(jù)元素處理技術，以快速對數(shù)據(jù)元素進行批量增減、精準查詢和對比分析，提升對歷史數(shù)據(jù)的利用水平?；趯ο蠛皖悇e劃分的數(shù)據(jù)元素處理技術流程如圖3所示。主要步驟包括：

步驟1：遵循分類清晰、類型全面的原則劃分數(shù)據(jù)類別。將所有數(shù)據(jù)元素按所屬對象分為流域?qū)ο蠛碗娬緦ο?，流域?qū)ο蟀ㄋ恼?、氣象站、雨量站、水位?個子對象，電站對象包括全廠、機組和閘門3個子對象；系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)元素按類別分為水位、流量、雨量、水量、出力、電量、水頭、耗水率、負荷率、開度、狀態(tài)、時間、次數(shù)、效率、風向、風速、濕度、溫度、氣壓、蒸發(fā)、參數(shù)等21類。

步驟2：構建流域樹狀結(jié)構，將元素從上游至下游，由遠及近排列，去除原有多余無意義的元素，同時結(jié)合新電站投產(chǎn)及流域站網(wǎng)優(yōu)化要求查漏補缺，完整地梳理出新系統(tǒng)應計算存儲的所有數(shù)據(jù)元素。

2.2 基于特征值的數(shù)據(jù)計算及存儲規(guī)范化技術

2.2.1 數(shù)據(jù)計算及存儲規(guī)范化基本流程

水電站運行數(shù)據(jù)種類繁多，來源各異。每一類數(shù)據(jù)在存儲時有統(tǒng)一的分表格式和配置，如水位類有實時數(shù)據(jù)表和時段統(tǒng)計表（小時表、日表、旬表、月表和年表），時段統(tǒng)計表里有整點值、平均值、最大值、最小值以及最大最小值時間等特征值序列。針對前述各電站同類數(shù)據(jù)計算方法不同、小數(shù)保留位數(shù)不一致、元素不同特征值序列被賦同一數(shù)值等計算及存儲問題，研究提出基于特征值的數(shù)據(jù)計算及存儲規(guī)范化技術，基本流程如圖4所示。

主要步驟包括：

步驟1：厘清類別概念，對類別內(nèi)元素進行歸納分類，確定每個類別/元素集的數(shù)據(jù)需求。

步驟2：結(jié)合水電調(diào)度數(shù)據(jù)的國家標準、行業(yè)規(guī)范和現(xiàn)行經(jīng)驗等，初步確定各類別/元素集的數(shù)據(jù)計算處理公式和存儲顯示規(guī)則。

步驟3：加強與電網(wǎng)機構、防汛部門和上級管理單位的溝通協(xié)調(diào)，研究確定滿足數(shù)據(jù)上報要求的數(shù)據(jù)計算處理公式和存儲顯示規(guī)則。

步驟4：形成水電調(diào)度運行數(shù)據(jù)計算及存儲規(guī)范，應用規(guī)范分析確定每個元素數(shù)據(jù)需求、計算處理公式和存儲顯示規(guī)則。

2.2.2 數(shù)據(jù)計算及存儲規(guī)范化具體實例

本文以水位類別為例，從定義及分類、命名規(guī)范、計算規(guī)范、存儲規(guī)范等4方面進行具體說明。

（1） 水位類別定義及分類。

水體在某一基準面以上的水面的高程。在系統(tǒng)中分為自動遙測水位、人工報汛水位和運行計劃水位3類。

（2） 命名規(guī)范。

① 河道水文（位）站水位

按照“站名+遙測水位”規(guī)范命名，如：甘孜遙測水位。

② 樞紐水位站水位

按照“電站名+監(jiān)測位置+水位傳感器類別+遙測水位+編號（如有2套及以上設備時）”規(guī)范命名，如：錦屏一級壩上浮子遙測水位、錦屏一級尾水雷達遙測水位2。

③ 參與水務計算的樞紐水位

按照“電站名+監(jiān)測位置水位”規(guī)范命名，“監(jiān)測位置水位”包括壩（閘）上水位、壩（閘）下水位、尾水水位、進水口水位，如：錦屏二級閘下水位、錦屏二級尾水水位。

④ 河道水文（位）站報汛水位

按照“站名+報汛水位”規(guī)范命名，如：甘孜報汛水位。

⑤ 樞紐水位站報汛水位

按照“電站名+監(jiān)測位置+報汛水位”規(guī)范命名，如：錦屏二級閘上報汛水位。

⑥ 運行計劃水位

按照“電站名+目標時段+計劃水位”規(guī)范命名，如：錦屏一級月末計劃水位、二灘年末計劃水位。

（3） 計算規(guī)范。

① 實時遙測水位。

H實時遙測=H水位計基值±h實時遙測數(shù)據(jù)（1）

式中：H實時遙測為實時遙測水位；H水位計基值為遙測站水位基值；h實時遙測數(shù)據(jù)為實時遙測數(shù)據(jù)，根據(jù)水位計類別，確定計算符號。

② 小時整點遙測水位。

取實時遙測水位中最接近整點時間（±5 min以內(nèi)）的水位值，若無滿足條件的水位值則觸發(fā)報警。

H小時遙測t=match（t整點，H實時遙測）（2）

式中：H小時遙測t為t時刻小時整點遙測水位；t整點為t時刻。

③ 小時平均遙測水位。

根據(jù)小時時段內(nèi)的實時遙測水位采用面積包圍法計算得出。

H～小時遙測t=［（H0+H1）×t1+（H1+H2）×t2+…+（Hn-1+Hn）×tn］/［2×（t1+t2+…+tn）］（3）

式中：H～小時遙測t為t-1至t時刻小時平均遙測水位；H0為t-1時刻小時整點遙測水位；H1、H2…Hn-1為t-1至t時刻內(nèi)的實時遙測水位；Hn為t時刻小時整點遙測水位；t1、t2…tn為t-1至t時刻內(nèi)實時遙測水位的時間間隔。

④ 小時極值遙測水位。

根據(jù)小時時段內(nèi)的實時遙測水位統(tǒng)計得出。

⑤ 日平均遙測水位。

根據(jù)日內(nèi)各小時平均遙測水位采用算術平均計算得出。

⑥ 日極值遙測水位。

根據(jù)日內(nèi)小時極值遙測水位統(tǒng)計得出。

⑦ 旬（月、年）平均遙測水位。

根據(jù)旬（月、年）內(nèi)各日平均遙測水位采用算術平均計算得出。

⑧ 旬（月、年）極值遙測水位。

根據(jù)旬（月、年）內(nèi)日極值遙測水位統(tǒng)計得出。

⑨ 人工報汛水位。

包括實時報汛水位、旬平均報汛水位、月平均報汛水位及月極值報汛水位。人工根據(jù)規(guī)范觀測處理后，將水位信息編碼發(fā)送至中心站，由中心站解碼后儲存至相應數(shù)據(jù)元素特征值序列。

⑩ 運行計劃水位。

發(fā)電計劃編制完成后，運行計劃水位自動儲存至相應序列。

（4） 存儲規(guī)范。

水位元素單位為m，按照四舍五入并保留2位小數(shù)存儲。當計算依據(jù)元素發(fā)生變化時，系統(tǒng)自動提示，由人工判斷是否進行聯(lián)動計算。

按照上述流程，可形成梯級水電站各類水位數(shù)據(jù)計算和存儲的統(tǒng)一標準。特別地，根據(jù)GB/T 50138-2010《水位觀測標準》、SL/T 247-2020《水文資料整編規(guī)范》和公司管理需求，完善規(guī)范。應用規(guī)范確定各水位元素不同統(tǒng)計時段不同特征值序列的具體計算公式，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，有利于數(shù)據(jù)后期維護。

2.3 數(shù)據(jù)管理維護技術

隨著數(shù)據(jù)在時空范圍上的延伸，水電站智能調(diào)度對多元海量數(shù)據(jù)的管理維護提出了更高要求。對于雅礱江梯級水電站，管理維護的需求主要體現(xiàn)在3個方面：即實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速讀寫、質(zhì)量可靠以及來源唯一。

2.3.1 數(shù)據(jù)讀寫快速性

為了提升性能以及可存儲量，針對工程特點、水電各專業(yè)特點等按照一定的規(guī)則進行數(shù)據(jù)庫分表，并盡量控制每張表的記錄條數(shù)在百萬級別。

數(shù)據(jù)庫分片指：通過某種特定的條件，將原一個數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)分散存放在不同的多個數(shù)據(jù)表中，以分散單表容積、提升單表讀寫性能。同時為解決數(shù)據(jù)庫表間數(shù)據(jù)快速查詢和插入的問題，提出基于虛擬庫技術的自動建表分流方法，其可對用戶提交的各種數(shù)據(jù)庫請求進行解析，精確為所有請求路由至不同的子表進行真實數(shù)據(jù)庫訪問，對訪問的結(jié)果按照請求類型進行合并和排序反饋回水電業(yè)務端，用戶則完全不需了解底層數(shù)據(jù)庫的細節(jié)［9-10］。

虛擬數(shù)據(jù)庫技術就是構建一個邏輯數(shù)據(jù)庫，它利用標準的數(shù)據(jù)庫通訊協(xié)議對外提供無差別的數(shù)據(jù)庫訪問服務（見圖5）。所有的水電業(yè)務組件和模塊的數(shù)據(jù)訪問層統(tǒng)一訪問邏輯庫，由這個虛擬邏輯庫去統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)子表的訪問和路由。

2.3.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠性

數(shù)據(jù)全生命周期管理是近年來新興的一項數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)管技術，它是指在分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)特點及業(yè)務應用需求的基礎上，采取一定的策略和方法對數(shù)據(jù)從采集、傳輸、處理、存儲、報送等整個生命周期內(nèi)的流動進行版本管理，來保障數(shù)據(jù)質(zhì)量、提升業(yè)務應用的效率和水平［11-12］（見圖6）。此時，數(shù)據(jù)庫將詳細存儲時間序列數(shù)據(jù)，包含數(shù)據(jù)的點號、依據(jù)時間、到達（產(chǎn)生）時標、來源標識、質(zhì)量標識和版本等信息。

數(shù)據(jù)來源標識表明該數(shù)據(jù)的來源，即用不同整數(shù)來定義采集、通信、人工插補、數(shù)據(jù)庫交換、系統(tǒng)自動計算、數(shù)據(jù)整編等類別；數(shù)據(jù)質(zhì)量標識表明數(shù)據(jù)的可用性及可信度，也用整數(shù)來定義原始（待定）、可疑、異常、合理（信任）、高質(zhì)量存檔數(shù)據(jù)等類別。這些標識內(nèi)涵及定義可根據(jù)系統(tǒng)應用需要而擴展。

2.3.3 數(shù)據(jù)來源唯一性

一體化平臺系統(tǒng)是未來生產(chǎn)管理系統(tǒng)建設趨勢，但是受困于不同業(yè)務安全分區(qū)和安全管理要求，系統(tǒng)仍存在數(shù)個獨立、交互受限的數(shù)據(jù)庫，同一數(shù)據(jù)序列可能同時儲存到兩個或多個子系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫里。為保證數(shù)據(jù)唯一性，應修改維護數(shù)據(jù)源頭，并自動向其他地方同步更新。為保證效率可采用攔截式跨區(qū)同步技術，雅礱江一體化平臺跨區(qū)同步示意圖見圖7。

攔截式跨區(qū)同步技術原理為：在一體化平臺中，對各業(yè)務數(shù)據(jù)總線設立統(tǒng)一代理攔截，所有客戶端的服務請求都會通過代理攔截后再發(fā)送至各服務單元進行處理，服務結(jié)果再通過代理返回給客戶端，代理對攔截到的數(shù)據(jù)進行同區(qū)和跨區(qū)同步通信［13-14］?；谝惑w化攔截的數(shù)據(jù)同步機制能更好地實現(xiàn)客戶端存儲和各區(qū)數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)一致的實時性，所有的攔截數(shù)據(jù)對象傳輸均以異步的方式進行，各攔截器不僅需要接收本方應用傳輸?shù)拇鎯Ω抡埱螅€需要執(zhí)行其他攔截器提交的同步數(shù)據(jù)更新請求。

3 應用效果

當前雅礱江流域集控中心綜合自動化系統(tǒng)二期工程已正式啟動，目標為建設一個符合《智能水電廠技術導則》架構的、基于一體化平臺的新一代綜合自動化系統(tǒng)（見圖8），實現(xiàn)全流域電站的經(jīng)濟運行和優(yōu)化調(diào)度管理。本文所建模型是其中一體化平臺的重要構成，已收集28個水文站、14個氣象站、84個雨量站、20個水位站數(shù)據(jù)信息，并接入雅礱江“兩庫五級”梯級水電站多年運行數(shù)據(jù)（錦屏一級、錦屏二級、官地、二灘和桐子林）。已取得的主要效果如下。

（1） 精簡了數(shù)據(jù)庫元素。

梳理數(shù)據(jù)元素，篩查出無意義（含無數(shù)據(jù)及無用途）元素約1 250個，增補新投電站相關元素后，數(shù)據(jù)元素共計約1 720個。優(yōu)化數(shù)據(jù)查詢界面如圖9所示，通過勾選對象，可以快速查找流域或電站相關元素；通過勾選類別，可以快速查找某一類元素；同時勾選對象和類別，可快速查找個人所需元素集；此外，用戶可根據(jù)個人習慣設置并保存常用的元素分組。

（2） 提升了數(shù)據(jù)處理質(zhì)量。

通過數(shù)據(jù)計算、存儲規(guī)范化，在現(xiàn)有元素特征值序列（整點值、平均值、最大值、最小值、最大值時間和最小值時間）基礎上增加累積值和多年均值，個性化確定各類別（元素）的特征值序列需求，如電站發(fā)電量有累積值、最大值、最大值時間、最小值、最小值時間和多年均值，而水位為整點值、平均值、最大值、最大值時間、最小值、最小值時間和多年均值。對系統(tǒng)元素的命名、計算和存儲均進行了規(guī)范，詳細確定了每列數(shù)據(jù)計算處理的公式步驟和輸入輸出形式，使得每個數(shù)據(jù)邏輯清晰，質(zhì)量可靠。

（3） 優(yōu)化了數(shù)據(jù)維護管理。

后臺引入虛擬數(shù)據(jù)源-數(shù)據(jù)庫表分片技術，在長時段歷史或?qū)崟r數(shù)據(jù)查詢時可大幅提升數(shù)據(jù)查詢分析的效率。數(shù)據(jù)全生命周期管理技術可記錄數(shù)據(jù)生成、流轉(zhuǎn)、消亡的過程，加強了對數(shù)據(jù)的管控，尤其可用于對系統(tǒng)異常數(shù)據(jù)的追蹤分析。攔截式跨區(qū)同步技術，可快速對備份數(shù)據(jù)庫和其他專用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫等進行數(shù)據(jù)同步，提高了數(shù)據(jù)維護管理效率。

4 結(jié) 語

運行數(shù)據(jù)的高效整合與管理是實現(xiàn)水電站智能運行的重要基礎。本文耦合3種技術構建了一種面向雅礱江梯級水電站運行的多元數(shù)據(jù)管理優(yōu)化模型，提出的基于對象和類別劃分的數(shù)據(jù)元素處理技術解決了數(shù)據(jù)元素雜亂問題，研究的基于特征值的數(shù)據(jù)計算及存儲規(guī)范化技術改善了數(shù)據(jù)質(zhì)量，數(shù)據(jù)管理維護技術提升了對數(shù)據(jù)修改維護的管理能力。所建模型已在雅礱江綜合自動化系統(tǒng)二期工程進行了應用。隨著兩河口、楊房溝、卡拉等水電站的投產(chǎn)運行，持續(xù)提升模型在雅礱江流域時空尺度應用的適應性和延伸性是下一步需要解決的問題。

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（編輯：黃文晉）

Abstract：

In order to solve the problems of chaotic data elements，irregular calculation and storage，and low maintenance efficiency in the daily operation data management of Yalong River cascade hydropower stations，a technical chain of “data processing-calculation and storage-management and maintenance” was adopted，some key technologies，such as data element processing based on object and class division，data calculation and storage standardization based on Eigenvalue，and data management and maintenance technology based on three requirements （read-write rapidity，quality reliability and source uniqueness） were put forward.The data management optimization model for Yalong River cascade hydropower station was established.The model has been integrated into the second phase of the Yalong River integrated automation system，which has been effectively enhancing the management and maintenance capability of the operation data of the hydropower stations in the river basin.The application result shows that the model can effectively solve the problems of operation data management and maintenance of cascaded hydropower stations，it can also provide powerful data management technical support for the intelligent operation of cascade hydropower stations.

Key words：

cascade hydropower stations；multivariate data management；standardization technology；Yalong River Basin