歐洲配網智能化中數據倉儲技術

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

歐洲配電網智能化系列專題已經介紹了歐洲配電網智能化發展的驅動力和需求分析、應用場景及其功能、技術標準化工作、控制技術、通信技術及規劃技術，本篇為數據倉儲技術。

引言

　　歐洲配電網智能化系列專題已經介紹了歐洲配電網智能化發展的驅動力和需求分析、應用場景及其功能、技術標準化工作、控制技術、通信技術及規劃技術，本篇為數據倉儲技術。當前各個組織每天都要捕獲一些基本不可使用的數據，原因是無法很方便地訪問、操作和呈現這些數據。在一個組織的各計算機系統上，有數十億字節的數據基本上是“鎖定”的，數據倉儲技術定義了可以使該數據更容易訪問的策略。需要強調的是，在智能電網中，信息和通信技術（ICT）已不再是電力系統的附屬品，而是一種有利于智能電網發展的技術，通信基礎設施和信息技術控制系統將在智能配電網中起著極大的作用，而首先要創造一個信息和數據管理安全、高效的解決方案。

　　未來智能配電網的規劃與運行，涉及模型精確度和時間粒度（年、日前、時、分、秒）的正確選擇，將涉及大量的數據，并需將大量數據轉換成信息，而且對這些數據和信息在數量、粒度和速度方面的需求，有可能比現在提高幾個數量級，也可能是海量的數據，也可能是大數據。未來的智能配電網顯然將高度依賴于完整且高度集成的信息。因此，作為信息來源的數據，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企業IT系統的信息有可能不能滿足未來的需求。有兩種不同類型的數據，一是用于網絡規劃和電網的控制的技術數據，二是用于能效和計費目的的消費數據，兩者都是市場運作的關鍵。

　　對于數據和信息的管理，需要考慮以下問題：

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

　　②哪些數據需要所有成員（DSO、供應商、節能服務公司、聚合商）來共同執行任務；

　　③對于信息和數據管理，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據中心與國家市場相抵觸；

　　⑤數據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/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這是大數據還是數據量的挑戰。歐盟委員會在智能電網工作組內已經開展了相應的重點工作，如專家組2和2014年期間發布的DPIA模型。像瑞典、芬蘭和意大利等國，智能電表已經在國家層面成功地普及。

　　對這些數據和信息的需求，一方面來自高度集成化的配電網，其中包括集中式或分布式的能源、消費者以及“產消者（生產電能并消費電能的客戶）”，見圖1；另一方面，來自響應節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進行監控和管理，從而可以避免因網絡約束而導致的網絡容量越限問題，也可以避免傳統規劃造成的網絡容量下的過度性或矛盾性投資。

　　圖1 未來配電網的集成特性

　　數據倉儲可以同時服務于電力企業的多個系統，能夠確保及時更新網絡的運行狀態、網絡資產狀況等信息，并可以被相關的所有系統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據倉儲，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，數據有可能將會伴隨智能電網的發展而爆炸性增長，未來更趨于采用分散和虛擬的系統。與此同時，對于智能電網以及集中式數據倉儲而言，運行數據存儲（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據提供必要的基礎，智能配電網管理無法依據正確的信息做出所需的決策（通常決策是自動進行的），那么智能配電網就不可能真正實現。下面將對數據倉儲的作用、數據倉儲的效益以及數據倉儲的結構部分進行概要介紹。

1 數據倉儲的作用

　　為了分享和區分大量的數據與信息，構建標準的、可共享的，并可持續更新的數據倉儲的重要性是不言而喻的。數據倉儲可以同時服務于電力企業的多個系統，能夠確保及時更新網絡的運行狀態、網絡資產狀況等信息，并可以被所有的系統同步訪問到最新信息。智能電網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，同時還要考慮到將傳統的（主要為非集成的）系統重新集成到新的集中管理系統中。構建滿足以上條件的數據倉儲的直接好處是，能夠有效地降低運營成本，并能通過更好的現場資源管理來改善客戶服務。智能配電網的數據集合關系見圖2。

　　圖2 智能配電網涉及的數據集成

　　圖2是配電網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據進行集成的需求。集成的作用在于：

　　1）調度最適合的現場資源（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）制定更好的規劃，確保在需要的時間和地點有正確且可用的現場資源；

　　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、執行和記錄。

　　值得注意的是，對數據集成的需求，遠不止對現場資源的優化集成，數據集成還要包括資產狀況數據、網絡和元件載荷數據、線路故障數據等。此外，還有一些其他數據：自動智能計量數據和一些參考數據（如網絡管理、SCADA、資產管理、人員管理、地理信息系統和客戶信息管理系統等）。圖3展示了智能電網的一種數據管理架構。