关于信息系统故障信息体系中数据平台技术运用

摘要：本文指出电网继电保护装置产生的数据是电网继电保护故障信息系统的基本数据来源，并对电力故障数据进行分析，通过分析得出电力故障的发生点、发生时间、发生过程等信息，为提高电网运行安全稳定运行提供有力的保障，基于电力系统中各故障信息管理系统数据多而复杂的现状，设计了基础数据平台，实现了基础数据共享、快速提取有效数据、简化数据复杂程度、现有资源得以充分利用。
关键词：电力故障信息 故障信息系统 数据存储 数据平台
1007-9416（2013）07-0053-02
继电保护故障信息处理系统作为一套电网事故快速监视系统，在电网故障后能够对变电站内二次设备产生的相关故障信息进行自动远传和综合分析，使调度端可以迅速、准确地掌握电网故障时保护和录波器相关状态及动作情况，为事故的及时处理和恢复提供重要依据[1～2]。故障信息系统中数据的存储格式和效率大大影响到故障信息系统处理系统的速度和系统运行效率。
本文分析了电网继电保护故障信息系统的数据特性，基于电力系统中各故障信息管理系统数据多而复杂的现状，围绕基础数据模型、实时数据模型、录波数据模型设计了基础数据平台，实现了基础数据共享、快速提取有效数据、简化数据复杂程度、现有资源得以充分利用。

1 数据存储概述

（1）现状。目前调度主站端存在众多功能复杂的系统，如数据采集与监视控制（SCADA）系统、能量管理系统（EMS）等，不但包含海量数据，且系统间也没有直接联系，增大了结构的复杂程度，造成了设备资源的严重浪费。（2）方向。为提高电网继电保护装置的运行、管理及故障分析水平，各电力调度部门广泛建设故障信息管理系统，将装置的故障信息传送到调度中心，提高了电网调度系统的信息化、智能化水平，本文提出一种新的故障信息管理系统建设模式，即在一个数据平台的基础上，实现继电保护信息系统与其他系统之间数据信息的自由交换，不但简化了系统的整体结构，同时也节省了资源，具有较高的实用价值。

2 数据平台设计

数据平台是故障信息系统中实时监测与分析系统的核心，具有动态性、时效性、可用性。它采用分布式结构设计，软件设计基于C++开发语言、实时库技术，运行稳定可靠、易于维护。

2.1 故障信息系统基础模型

故障信息系统中的基础模型数据，是故障系统分析故障的基础，所有的分析必须基于基础模型数据，因此必须保证该部分数据能从数据平台中方便、快速、准确的抽取。
由于各个系统中对于设备的命名差异严重，因此有必要先对模型数据编码进行编码，通过统筹考虑电网模型的统一管理和充分共享，按照设备统一命名、分布存储、属性有效关联、信息充分共享、维护科学分工的原则，实现电网模型的统一管理和充分共享，并且提供模型维护功能，包括模型的查询和抽取、模型的校验和比较和模型访问等功能。模型管理包括横向模型管理和纵向模型管理，以满足系统间的交互需要。
电网运行时使用资源信息大致可分为电网设备及参数、电网运行数据、调度业务数据三个方面，其中：a）电网设备及参数包括：一、二次设备以及与设备相关技术参数，设备模型数据是调度一体化运行智能系统标准代码的核心；b）电网运行数据主要包括电网运行的量测、水情、煤情和脱硫监测等各类采集信息；c）调度业务数据主要包括调度各专业的业务工作及管理信息，如计划、检修等。运行数据和大多数业务数据通常与电网设备有关联。
通过对系统中各

一、二次设备及其它相关参数进行统一编码，方便系统中进行交互。

数据平台基础数据参数编码原则如图1所示。
编码完成后数据平台将该部分数据初始化进数据平台自身的实时库中，通过数据平台提供的各种实时库访问接口，各个应用能方便快捷的进行数据调取，并且数据平台提供方便的模型更新怎么写作实时更新实时库中的模型信息。

2.2 故障信息系统实时数据

在电网运行中，由于外界环境的多变，随时可能是会产生故障，通过采集检测装置的信息，能够实时获取到电力设备的运行数据，该部分数据由于定时采集，会多而且难以解析，但故障的分析又必须通过电力设备运行时数据的采集才能分析出电力设备的运行状况，为了满足这部分数据的需要，在数据平台中专门设计存放最新数据的断面区域。
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于每一个时刻从所有装置中采集的数据被定义为信息断面，在数据平台中通过预先配置好的断面矩阵，数据平台进行初始化，从装置采集上来的断面按照预先的设定刷新到实时数据断面相应的区域。
实时数据断面配置结构如图2所示。

2.3 故障信息系统录波数据

伴随这电网故障的产生，各种电力一次设备监测装置都会对电力故障产生的故障录制波形，通过对录波曲线的绘制能够直观表现出电力故障发生的一个完整的过程，因此故障录波对于研究故障产生的过程非常重要，数据平台首先要将所有的波形信息以索引的方式记录在索引库中，包含装置的编号（已编码）、录波存放的物理路径、录波产生的时间等信息，方便外界的调阅。
同时，随着时间的推移，故障录波数据在磁盘上存放越来越多，但实际上有很多是无用的过期数据，对于这些数据可能从没有被调阅或者很少被调阅，数据平台对于该部分数据采取清理或压缩的逻辑（可通过平台的设置界面进行设置），节省磁盘空间消耗，充分利用有限的硬件资源。
3 结语
国内保护信息故障信息系统从2000年初开始建设，到目前为止已经过去十年，部分早期建设的系统受当时各种技术条件限制，已经无法满足当前发展需要，系统的升级换代也迫在眉睫。数据平台作为本系统研发设计和实际应用中的核心之一，涉及许多不同应用间的交互的接口。在传统电网向智能电网过渡之际，必须既要保证原有标准的可用性，同时也要着眼未来的发展性。
本文给出的故障信息系统数据平台的设计与实现方式，解决了目前存在的数据冗余、故障信息数据访问效率低下、应用各种操作系统、提高开发效率等关键技术问题，能够满足过渡阶段的新一代故障信息系统数据快速采集、分析和系统间数据交互的功能要求。
参考文献
王梅义.电网继电保护应用[M].北京：中国电力出版社，1999.
王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社，1998.