歐洲配網(wǎng)智能化中數(shù)據(jù)倉儲技術

2018-07-23 21:26:42 OFweek智能電網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

歐洲配電網(wǎng)智能化系列專題已經(jīng)介紹了歐洲配電網(wǎng)智能化發(fā)展的驅(qū)動力和需求分析、應用場景及其功能、技術標準化工作、控制技術、通信技術及規(guī)劃技術，本篇為數(shù)據(jù)倉儲技術。

引言

　　歐洲配電網(wǎng)智能化系列專題已經(jīng)介紹了歐洲配電網(wǎng)智能化發(fā)展的驅(qū)動力和需求分析、應用場景及其功能、技術標準化工作、控制技術、通信技術及規(guī)劃技術，本篇為數(shù)據(jù)倉儲技術。當前各個組織每天都要捕獲一些基本不可使用的數(shù)據(jù)，原因是無法很方便地訪問、操作和呈現(xiàn)這些數(shù)據(jù)。在一個組織的各計算機系統(tǒng)上，有數(shù)十億字節(jié)的數(shù)據(jù)基本上是“鎖定”的，數(shù)據(jù)倉儲技術定義了可以使該數(shù)據(jù)更容易訪問的策略。需要強調(diào)的是，在智能電網(wǎng)中，信息和通信技術（ICT）已不再是電力系統(tǒng)的附屬品，而是一種有利于智能電網(wǎng)發(fā)展的技術，通信基礎設施和信息技術控制系統(tǒng)將在智能配電網(wǎng)中起著極大的作用，而首先要創(chuàng)造一個信息和數(shù)據(jù)管理安全、高效的解決方案。

　　未來智能配電網(wǎng)的規(guī)劃與運行，涉及模型精確度和時間粒度（年、日前、時、分、秒）的正確選擇，將涉及大量的數(shù)據(jù)，并需將大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息，而且對這些數(shù)據(jù)和信息在數(shù)量、粒度和速度方面的需求，有可能比現(xiàn)在提高幾個數(shù)量級，也可能是海量的數(shù)據(jù)，也可能是大數(shù)據(jù)。未來的智能配電網(wǎng)顯然將高度依賴于完整且高度集成的信息。因此，作為信息來源的數(shù)據(jù)，其實時性和準確性就顯得尤為重要。零散的、非集成性的源于傳統(tǒng)企業(yè)IT系統(tǒng)的信息有可能不能滿足未來的需求。有兩種不同類型的數(shù)據(jù)，一是用于網(wǎng)絡規(guī)劃和電網(wǎng)的控制的技術數(shù)據(jù)，二是用于能效和計費目的的消費數(shù)據(jù)，兩者都是市場運作的關鍵。

　　對于數(shù)據(jù)和信息的管理，需要考慮以下問題：

　　①不同利益相關者（特別是DSO）在數(shù)據(jù)和信息的管理中的作用，有何激勵機制；

　　②哪些數(shù)據(jù)需要所有成員（DSO、供應商、節(jié)能服務公司、聚合商）來共同執(zhí)行任務；

　　③對于信息和數(shù)據(jù)管理，作為一個中立的市場促進者，DSO是否具有足夠的獨立性；

　　④是否會由于不兼容性而使不同數(shù)據(jù)中心與國家市場相抵觸；

　　⑤數(shù)據(jù)和信息是否有足夠的完整性和安全性；

　　⑥為了刺激客戶主動參與系統(tǒng)/市場，什么是顧客的最佳的解決方案；

　　⑦為了適應給家庭抄表服務供應商的大規(guī)模擴張，是否有一個標準化（歐盟層面）的開放式接口；

　　⑧這是大數(shù)據(jù)還是數(shù)據(jù)量的挑戰(zhàn)。歐盟委員會在智能電網(wǎng)工作組內(nèi)已經(jīng)開展了相應的重點工作，如專家組2和2014年期間發(fā)布的DPIA模型。像瑞典、芬蘭和意大利等國，智能電表已經(jīng)在國家層面成功地普及。

　　對這些數(shù)據(jù)和信息的需求，一方面來自高度集成化的配電網(wǎng)，其中包括集中式或分布式的能源、消費者以及“產(chǎn)消者（生產(chǎn)電能并消費電能的客戶）”，見圖1；另一方面，來自響應節(jié)能減排政策而衍生的用電需求，這需要配電運行部門更為主動地對配電網(wǎng)進行監(jiān)控和管理，從而可以避免因網(wǎng)絡約束而導致的網(wǎng)絡容量越限問題，也可以避免傳統(tǒng)規(guī)劃造成的網(wǎng)絡容量下的過度性或矛盾性投資。

　　圖1 未來配電網(wǎng)的集成特性

　　數(shù)據(jù)倉儲可以同時服務于電力企業(yè)的多個系統(tǒng)，能夠確保及時更新網(wǎng)絡的運行狀態(tài)、網(wǎng)絡資產(chǎn)狀況等信息，并可以被相關的所有系統(tǒng)同步訪問到最新信息。雖然可以采取多種方式設計和組織數(shù)據(jù)倉儲，但是最常見的還是采用集中式公共信息倉儲的概念。從長期來看，數(shù)據(jù)有可能將會伴隨智能電網(wǎng)的發(fā)展而爆炸性增長，未來更趨于采用分散和虛擬的系統(tǒng)。與此同時，對于智能電網(wǎng)以及集中式數(shù)據(jù)倉儲而言，運行數(shù)據(jù)存儲（ODS）將是關鍵的組成部分。

　　如果沒有海量的、高精度的和同步的數(shù)據(jù)提供必要的基礎，智能配電網(wǎng)管理無法依據(jù)正確的信息做出所需的決策（通常決策是自動進行的），那么智能配電網(wǎng)就不可能真正實現(xiàn)。下面將對數(shù)據(jù)倉儲的作用、數(shù)據(jù)倉儲的效益以及數(shù)據(jù)倉儲的結(jié)構(gòu)部分進行概要介紹。

1 數(shù)據(jù)倉儲的作用

　　為了分享和區(qū)分大量的數(shù)據(jù)與信息，構(gòu)建標準的、可共享的，并可持續(xù)更新的數(shù)據(jù)倉儲的重要性是不言而喻的。數(shù)據(jù)倉儲可以同時服務于電力企業(yè)的多個系統(tǒng)，能夠確保及時更新網(wǎng)絡的運行狀態(tài)、網(wǎng)絡資產(chǎn)狀況等信息，并可以被所有的系統(tǒng)同步訪問到最新信息。智能電網(wǎng)信息的集中管理和可視化是其最基本的要求。如何將不同來源和不同格式的信息匯集成具有一致性及功能性的可視化信息將是一大挑戰(zhàn)，同時還要考慮到將傳統(tǒng)的（主要為非集成的）系統(tǒng)重新集成到新的集中管理系統(tǒng)中。構(gòu)建滿足以上條件的數(shù)據(jù)倉儲的直接好處是，能夠有效地降低運營成本，并能通過更好的現(xiàn)場資源管理來改善客戶服務。智能配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)集合關系見圖2。

　　圖2 智能配電網(wǎng)涉及的數(shù)據(jù)集成

　　圖2是配電網(wǎng)運行的一個簡單子集，從中可以明顯看出對于不同來源的數(shù)據(jù)進行集成的需求。集成的作用在于：

　　1）調(diào)度最適合的現(xiàn)場資源（綜合考慮技能、位置、材料和設備）；

　　2）進行準確和及時的信息通信；

　　3）制定更好的規(guī)劃，確保在需要的時間和地點有正確且可用的現(xiàn)場資源；

　　4）可以對開關操作（包括非計劃/停運的事件）進行更好的計劃、執(zhí)行和記錄。

　　值得注意的是，對數(shù)據(jù)集成的需求，遠不止對現(xiàn)場資源的優(yōu)化集成，數(shù)據(jù)集成還要包括資產(chǎn)狀況數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡和元件載荷數(shù)據(jù)、線路故障數(shù)據(jù)等。此外，還有一些其他數(shù)據(jù)：自動智能計量數(shù)據(jù)和一些參考數(shù)據(jù)（如網(wǎng)絡管理、SCADA、資產(chǎn)管理、人員管理、地理信息系統(tǒng)和客戶信息管理系統(tǒng)等）。圖3展示了智能電網(wǎng)的一種數(shù)據(jù)管理架構(gòu)。