[發明專利]采用二維表的電力系統能量管理系統歷史數據存儲方法

無效

• 申請號: 201310425981.X
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103473330A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 龔成虎;湯磊;王海林;王鵬;魏珍;鄂志君;孫宏斌;劉維春;初祥祥;鄭衛洪;郭慶來;劉偉;王彬;牟濤
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網天津市電力公司;北京清大高科系統控制有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本發明涉及一種采用二維表的電力系統能量管理系統歷史數據存儲方法，屬于電力系統能量管理系統（EMS）數據庫技術領域。

背景技術

隨著計算機技術、信息技術、傳感技術的發展，越來越多的新型技術和設備應用到電力系統中來。為了加強對電力系統的可觀測性，采集更多的狀態信息輔助決策，越來越多的量測設備如相位測量單元PMU應用到電力系統，電力系統數據庫需要管理的數據出現了爆炸式的增長。從數據處理的角度分析，電力系統的主要數據可以分為實時數據處理和歷史數據處理兩部分組成，這兩部分的核心分別是實時數據庫和歷史數據庫，各種應用均在此基礎上，或者是基于實時數據庫，或者是基于歷史數據庫的。實時數據的接入和處理，為實時數據庫提供了數據源，在此基礎上，圖形系統、報警系統以及計算系統等就可以正常運行了。而報表、曲線等應用需要從歷史數據庫中獲取數據，所以需要研究和實現歷史數據存儲、管理和訪問，這就是歷史數據系統的任務。

記錄系統運行狀態，一方面可以為高級決策分析提供相當有價值的參考依據，進而保證電力系統的安全、可靠運行；另一方面，它又是電力系統的“黑匣子”，在電力系統發生事故后，通過對歷史數據的進一步分析有助于分析事故原因、判斷事故責任。電力系統與國家社會安定、企業正常生產以及人們的生活息息相關，因此對于電力系統的安全要求很嚴格。幾乎所有電力相關的系統，存儲歷史數據已成為一個不可或缺的功能。電力系統中常見的系統主要有監控與數據采集系統SCADA（Supervision?Control?And?Data?Acciquisition）、高級分析模塊PAS、調度員培訓系統DTS（Dispatcher?Training?System），這些系統的歷史數據具有以下一些特點：

1、數據來源多。實時數據庫中所有的實時數據都有可能作為歷史數據的數據源，如SCADA系統中的量測數據和計算數據，PAS系統中的分析計算結果等。

2、采樣間隔多樣化。不同類型的數據存儲的周期不同，中樞母線的頻率和電壓，需要每分鐘記錄一次，系統重要的負荷以及總加負荷需要每5～15分中記錄一次，而一般負荷電度值只需每小時記錄一次。

3、存儲量極大。以10個變電站的小型系統為例，每個站100個量測點，每個測點取一般存儲周期15分鐘，全天96個歷史數據，則一天全系統數據量為10*100*96=96,000，即約為10萬個數據，大型系統包含上百個變電站，每日的歷史數據量為幾十萬上百萬個。

4、數據訪問量大。歷史數據報表、歷史曲線等應用需要跨越較長的時間區段訪問歷史數據，要求較高的訪問速度。

一般而言，歷史數據系統是建立在關系數據庫基礎上的（最常見的關系型數據庫如Oracle、MS?SQL等），歷史數據可以描述為歷史點（歷史數據處理的基本對象,實時數據庫中的任意內容，在指定存儲周期和存儲位置后，就可以進入歷史數據庫，成為歷史點）模型：

歷史點可以用下式描述：

Hn=f(Nn，Sn，In，Pn，Cn，An)

其中：

Nn：歷史點的名字，唯一標識一個歷史點。

Sn：實時數據庫中的記錄，即歷史點的數據源，描述一個歷史點“存什么”。

In：存儲的周期，一般以分鐘為單位，描述一個歷史點“什么時候存”。

Pn：歷史數值的存儲位置，即如何存儲周期記錄的數值，描述一個歷史點的歷史值“存在哪里”。

Cn：歷史點統計特性，包括歷史點統計時段和統計項目。

An：歷史點是否活動，即是否定期存入歷史值。

大量量測設備的接入，使得數據庫需要管理的數據成倍、甚至幾十倍的增長，現有的數據庫系統負擔越來越重，管理效率日趨低下、響應時間越來越長，進一步研究表明在描述歷史數據模式的構成元素中，歷史數據值（歷史點在一個指定時間的數值，可簡稱歷史值）的存儲是影響系統效率的主要原因。目前電力SCADA、PAS、DTS中的數據值存儲原理如下表所示。