王一辰

摘要：目前隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，我們對(duì)于電力的需求也正在不斷的增加，所以說(shuō)在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中對(duì)它的安全質(zhì)量的要求變得越來(lái)越高，所以說(shuō)這篇文章當(dāng)中，我們?nèi)シ治鲆幌?，目前電力系統(tǒng)在線安全分析并行分布式計(jì)算的一個(gè)原理，針對(duì)我們的介紹來(lái)更好的了解目前在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中所出現(xiàn)的問(wèn)題，系統(tǒng)的發(fā)展提供更加明確的方向。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);在線安全分析;并行分布式計(jì)算

1 引言

根據(jù)目前我們的電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中所存在的一些主要的問(wèn)題，以及目前在這種如此復(fù)雜的市場(chǎng)環(huán)境之下，對(duì)于電力需求的增加，他了解目前我們的電力系統(tǒng)工程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)有哪些解決的地方來(lái)給我們提升電力系統(tǒng)的發(fā)展，所以說(shuō)在這篇文章當(dāng)中，我們就討論一下電力系統(tǒng)在線安全分析并行分布設(shè)計(jì)上的一個(gè)原理來(lái)更好的了解電力系統(tǒng)發(fā)展的前景。

2 在線安全分析并行分布式計(jì)算的總體結(jié)構(gòu)

在電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析數(shù)據(jù)預(yù)處理的過(guò)程中，狀態(tài)估計(jì)是該過(guò)程不可或缺的重要成分之一，它可以把從原始輸入設(shè)備接收過(guò)來(lái)的低精度、不完整的不良數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)楦呔?、完整而可靠的?shù)據(jù);同時(shí)，為了適應(yīng)在線分析和決策的需求，還要引入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)構(gòu)建技術(shù)來(lái)合理地存放轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)。電網(wǎng)在線安全穩(wěn)定分析數(shù)據(jù)預(yù)處理的總體結(jié)構(gòu)大致分為如下二個(gè)階段：

（1）數(shù)據(jù)整合階段。該階段要從SCADA和WAMS數(shù)據(jù)庫(kù)中提取與在線安全穩(wěn)定分析功能相關(guān)的量測(cè)信息，將其導(dǎo)入到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表中。運(yùn)用主成分分析算法對(duì)原始數(shù)據(jù)信息進(jìn)行降維優(yōu)化，簡(jiǎn)化存儲(chǔ)空間，之后利用二階段狀態(tài)估計(jì)算法對(duì)降維后的數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)量轉(zhuǎn)化，將轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)作為在線安全穩(wěn)定分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。

（2）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建立階段。在該階段需要利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)約簡(jiǎn)、轉(zhuǎn)換、裝載等技術(shù)對(duì)狀態(tài)整合后的數(shù)據(jù)量進(jìn)行變換和整理，將符合統(tǒng)一規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)存放在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后根據(jù)不同分析功能的需求對(duì)特定主題的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和約簡(jiǎn)，并分別存放在相應(yīng)主題的數(shù)據(jù)集市中。

3 在線安全分析并行分布式計(jì)算的構(gòu)建方法

利用如下步驟對(duì)整合新生成的數(shù)據(jù)信息建立電網(wǎng)在線安全穩(wěn)定分析的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，具體為：主題及信息包圖設(shè)計(jì)、雪花模型建立以及物理實(shí)現(xiàn)。

（1）主題及信息包圖設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是面向主題進(jìn)行組織的，主題通常反映決策分析最關(guān)心的問(wèn)題，因此建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)首先就要確定分析的主題。由于在線安全穩(wěn)定分析主要圍繞暫態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、靜態(tài)穩(wěn)定和小擾動(dòng)穩(wěn)定這四個(gè)方面進(jìn)行，因此確定出在線安全穩(wěn)定分析數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的主題為：暫態(tài)穩(wěn)定分析、電壓穩(wěn)定分析、靜態(tài)穩(wěn)定分析和小擾動(dòng)穩(wěn)定分析。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)圍繞這些主題進(jìn)行設(shè)計(jì)，每個(gè)主題的邏輯結(jié)構(gòu)均采用星型模型。下面就以“電壓穩(wěn)定分析”主題為例，進(jìn)行信息包圖的設(shè)計(jì)。首先，圍繞主題劃分維度、粒度并給出度量指標(biāo)。

①維度是觀察數(shù)據(jù)的角度，不同的維度組合構(gòu)成訪問(wèn)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中數(shù)據(jù)的不同約束條件，從而實(shí)現(xiàn)不同角度的分析。根據(jù)電壓穩(wěn)定判定指標(biāo)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的要求，為“電壓穩(wěn)定分析”主題認(rèn)定四個(gè)維度：時(shí)間維，存儲(chǔ)時(shí)間信息;位置維，存儲(chǔ)廠站或線路信息;量測(cè)屬性維，存儲(chǔ)測(cè)量屬性的詳細(xì)信息;量測(cè)類型維，存儲(chǔ)該測(cè)值的類型（實(shí)測(cè)值還是估計(jì)值）。

②粒度是在一個(gè)維度內(nèi)為表達(dá)不同細(xì)節(jié)程度的信息按順序劃分的多個(gè)層次，劃分粒度使分析可從數(shù)據(jù)的某一角度的不同粒度進(jìn)行，從而滿足不同層次用戶的分析需求。上述各維具體劃分的粒度如下：時(shí)間維：年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒;變電站維：變電站名，電容器投入組數(shù)，分接頭運(yùn)行檔位;變壓器維：電阻，電抗，容量，分接頭檔位數(shù)，中間值;線路維：電阻，電抗，充電容量;量測(cè)屬性維：有功功率、無(wú)功功率、電壓、頻率、相角;量測(cè)類型維：實(shí)測(cè)值、估計(jì)值。

③度量指標(biāo)是維度空間內(nèi)主題數(shù)據(jù)所表達(dá)的含義，是要實(shí)際分析的數(shù)據(jù)。以“系統(tǒng)擾動(dòng)前后電壓值在允許范圍內(nèi)”作為當(dāng)前電網(wǎng)電壓穩(wěn)定的判定標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)定“電壓穩(wěn)定分析”主題的度量指標(biāo)為狀態(tài)值、極限值和擾動(dòng)值三項(xiàng)，其中，擾動(dòng)值為布爾型數(shù)據(jù)，為1時(shí)表示有擾動(dòng)，為0時(shí)表示無(wú)擾動(dòng)。如果某時(shí)刻系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)（擾動(dòng)值為1），即將當(dāng)前狀態(tài)值和上一時(shí)刻狀態(tài)值與其對(duì)應(yīng)的極限值作差，只要任何一項(xiàng)差值大于0，就判斷系統(tǒng)該時(shí)刻是不穩(wěn)定的，否則認(rèn)為系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

（2）通過(guò)大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（如Oracle 10g）的多維數(shù)據(jù)庫(kù)表來(lái)組織星型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)信息。對(duì)每個(gè)主題從星型模型中心展開(kāi)定義，建立一個(gè)事實(shí)表（包含所有度量指標(biāo)值和各維的標(biāo)志）、每一維建立一個(gè)維表（包含該維的信息標(biāo)志、維粒度詳細(xì)信息）。事實(shí)表中的每條記錄含有指向每個(gè)維的指針，通過(guò)指針將事實(shí)表與維表、粒度信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，歸并于一個(gè)主題，這易于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多維查詢與統(tǒng)計(jì)，從而便于分析人員從不同角度、不同層次考察訓(xùn)練情況，如分析只涉及到維度的主要信息時(shí)，只需查詢維表即可，從而提高了處理速度。

對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，按照數(shù)據(jù)的重要程度、使用頻率以及對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求進(jìn)行分類，然后再將不同類的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)設(shè)備中。由于經(jīng)預(yù)處理整合后的量測(cè)狀態(tài)量的存儲(chǔ)頻率較高，將其存儲(chǔ)在高速設(shè)備（如光盤(pán)或磁盤(pán)陣列）上，而原始的量測(cè)量和一些開(kāi)關(guān)信息等輔助數(shù)據(jù)，由于存取頻率不高，可將其放在低速存儲(chǔ)設(shè)備上。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，根據(jù)這篇文章當(dāng)中對(duì)于電力系統(tǒng)在線安全分析并行分布計(jì)算的分析，可以看出，目前我們?cè)诖朔矫娴耐度氩⒉皇翘貏e的多，因?yàn)檫€能夠更好的促進(jìn)電影的發(fā)展的話就必須正式提供更加強(qiáng)有力的決策，是為了更好的促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，能夠更好的保障我們對(duì)于電力的需求。

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