电网企业实时/历史数据集成和应用的实现

2013-11-27 09:15:11 电力信息化　点击量：评论 (0)

摘要：随着电网企业管理的难度不断增加、要求不断提高、节奏不断加快，对企业管理和决策的科学性和时效性提出了更高的要求。而电网企业大量分散、独立的生产经营过程中实时数据，无法实现有效集成，无法再利用和

摘要：随着电网企业管理的难度不断增加、要求不断提高、节奏不断加快，对企业管理和决策的科学性和时效性提出了更高的要求。而电网企业大量分散、独立的生产经营过程中实时数据，无法实现有效集成，无法再利用和深度加工，因此也就无法对企业管理进行有效的支撑。本文论述的技术方案，针对上述问题，利用专业的高性能的PI实时数据库，建设一个地区电网企业为实时数据集成和应用平台，同时也作为网省公司集成平台的一个分布系统。从该系统建设投运一年来的实际证明，该方案基本解决了电网企业实时/历史数据的集成和应用。

近几年来，随着电力生产过程自动化水平的不断提高，供电企业在生产和经营过程的各个环节陆续建设各种自动化采集系统，从而满足各个不同专业的个性需要，大量的实时数据沉淀在分散的生产经营现场。由于，第一，电网企业生产经营过程和地理位置上的分散性造成了各种采集系统的分散性；第二，电网企业内不同层面和不同部门和单位甚至不同专业由于管辖范围和职责的不同造成各种采集系统的独立性，第三，每个系统基本上按照采集、传输、前置、服务器建设模式，造成严重的重复性。

随着电力系统外部形势的变化和内部改革的深化，要求电网企业必须通过加强内部管理，不断提高管理水平和核心竞争能力，因此对管理和决策的科学性、时效性提出了更高的要求。由于管理的难度不断增加、管理的要求不断提高、管理的节奏不断加快，对集成的实时信息的期望持续增加。因此电网企业必须建设一个企业级的实时数据集成和应用的平台，为电网企业的管理和决策提供唯一的、实时的、完整的、正确的数据资源。本文技术方案的建设和一年多运行说明，将电网企业目前大量的、分散的、孤立的专业级、部门级的实时数据集成，并提供统一应用是可以实现的。

一、实时/历史数据库

专用的实时/历史数据库与关系型数据库存放实时数据，在原理上、性能上和本质上有很大的区别。本系统选择了PI实时/历史数据库，作为数据存储平台。PI （Plant Information System）是由美国OSIsoft软件公司开发的工厂实时数据集成、应用平台，是流程生产企业实时信息集成的最佳选择。作为工厂底层控制网络和上层管理信息系统网络连接的桥梁，PI在工厂信息集成(管控一体化)中扮演着特殊和重要的角色。

实时数据库的主要特点：

1) 实时性：实时数据库的设计目标首先是对事务时限的满足，其基本原则是宁要部分正确而及时的信息，也不要绝对正确但过时的信息。系统性能指标是满足时限的事务的比率，它要求必须确保硬实时事务的截止期，必要时宁肯牺牲数据的准确性与一致性。因此数据结构是将数据和时间合二为一的；

2) 唯一性：实时数据库直接面向运行设备的采集器，实时数据是从数据源头获得，因此可以在物理上保证数据在时间轴和空间轴上的唯一性；

3) 占用存储空间小：原理上实时数据库仅当数据变化时才存储，并采用大规模的可变长度的记录。数据记录的字节数相对关系型数据库要小，实时数据库每个数据存储空间为2- 5 bytes（I/O量数据为 1-2 bytes），而关系型数据库如Oracle为26 bytes 。同时PI实时数据库采用“旋转门”的专利压缩技术，极大地压缩了数据存储空间。本系统140G的硬盘，5万个采样点，平均采样频率10分钟计算，可以存放5年的实时数据。同样情况如用Oracle数据库来存放，每天将产生6百万