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智能电网调度日志系统的研究与分析
摘要: 调度系统是电网智能化建设的重要部分，是电网运行经济性和可靠性的重要保证。调度运行日志记录了电网运行情况和调度工作的过程，调度日志系统的科学性和合理性直接影响调度工作的好坏。本文从设计、系统技术应用以及主要功能等方面对调度日志系统进行了研究，对原始的调度日志系统的问题进行了分析，构建了面向时间的调度日志系统，有利于电网调度工作水平的提高。 关键词：智能电网；电力调度；调度日志系统
一 概述。
调度日志系统是电网调度管理的重要软件构成，是电力系统运行管理系统的重要部分。在电网运行过程中，调度日志系统会对电网的运行状况和调度工作进行记录，这些数据信息为运行管理人员、设备保护管理人员以及检修人员提供了强有力的数据支持，调度日志系统的科学性对调度工作的进行有着直接的影响。最初的调度管理工具只是用计算机软件工具记录的方式替换了调度人员的人工记录方式，在一定程度上提高了工作效率和日志的准确性，但随着电网的智能化和规模的扩大，需要记录的日志信息量日益庞大，这种工作方式的弊端也逐渐显现。首先，这种日志记录方式缺乏严谨性，信息组织结构不严密，调度的各项工作是联系在一起的，假如根据内容将一项工作分类，则在记录工作时则需不断反复查看各类内容，在调取工作记录时，需要在不同的类目中筛选所需的工作记录，造成数据的反复检索；另外，由于在日志记录工程中缺乏整体性的概念，导致工作内容存在不合理的字段分割，数据内容精细化程度不高，对以后数据的查询、调取和分析都造成影响。[1]构建面向事件的智能电网调度日志系统是提升传统调度日志系统的有效手段，本文对原始的调度日志系统的问题进行了讨论，对面向事件的调度日志管理系统的结构进行了介绍，整个系统在功能上取得了进一步的完善。。
二 传统的电网调度日志系统存在的问题。
原始的电网调度日志系统已经初具规模，但还存在一些问题。
（1）记录数据关联性不强。原始的调度日志系统，所存储的数据按内容单独分类，调度记录、一次二次设备操作记录、工作许可、运行设备隐患以及稳定限额调整值等数据是各自录入的，相互之间缺乏关联性。
1）电网中一次设备和二次设备运行状态的改变往往是由于一次设备和二次设备的事故、隐患以及检修工作引起的，进而导致设备运行参数的改变，因此，设备隐患、一次设备和二次设备的操作记录、工作许可以及稳定限额调整值等信息之间是相互联系，不能完全独立的。
2)电网中需要更换的设备之间存在关联时，当一个设备的运行状态发生改变时就会造成其他设备的记录随之而改变，而这种设备之间存在耦合关系的现象是分普遍的。因此，在电网的调度日志系统对这些耦合事件应按照方便调度人员进行录入和查询的方式进行归档记录，这样更加方便调度人员全面掌控电网的运行情况。[2]
（2）数据记录的规范性不强。常规的调度日志系统缺乏规范化的设备名称、设备状态管理，调度员往往按照自己的工作习惯对工作进行记录，虽然由于长期的合作关系，调度员之间往往通过沟通和协调也可以把一些问题解决，然而对于数据查询和统计来讲仍然存在很大问题，尤其是一旦发生人员调动，很多数据的解读就会陷入困境，严重影响调度日志系统的产寻功能。
（3）数据录入校验不到位。原始的调度日志系统缺乏数据录入的校验环节，而电网规模愈发庞大，数据量迅速增加，仅仅依靠调度人员的人工操作来确保录入数据的准确性是不现实的。因此，系统应按照规则，实现数据的自动校核，尽量确保录入数据的准确率。
三面向对象的调度日志系统的总体架构。
进行面向对象的调度日志系统建设可以对原始的日志系统存在的问题进行很好的解决。在调度日志系统设计时应对调度工作的特点进行充分考虑。在确保日志管理功能的同时，还要考虑数据共享的问题，满足系统智能化的要求，提高系统的数据处理能力。电网一次设备和二次设备运行状态的改变、电网继电保护整定值的改变、事故报警处理、发电计划调整、设备隐患、设备日常运维等工作记录是电网调度运行中的主要事件。这些信息呈现了电网的整体运行状况，这些事件往往以时间为轨迹顺序记录。电网管理人员根据这些数据对电网的运行情况进行分析，制定运维计划。[3]调度信息总体架构如下图所示。
图3.1 调度日志系统的信息架构
为实现调度系统的基本业务功能，系统软件的设计采用了浏览器/服务器和数据层/服务层/应用层三层结构两种方式。浏览器/服务器结构主要进行日志信息的互联网发布，提供日系信息查询和统计服务，数据层/服务层/应用层三层结构中数据层是存储数据的数据层，服务处提供数据读写接口功能，应用层提供用户日志记录管理功能。
四人工智能技术在调度日志系统的应用。
人工智能是利用计算机技术模拟人的智能技术，目前的应用主要是通过对学科的深入研究，将复杂的问题简化，最终达到部分功能智能化的目的。在电网调度运行工程中，调度人员按照操作规程和电网实时运行状况进行相应的调度工作。适当的引入人工智能技术，系统利用数据中的数学模型算法，按照调度规则自主为调度人员提供调度信息，从而有效的替代了人工查询，节省了人力，大大减轻了工作人员的劳动强度。比如当调度人员需要记录开关分合闸操作时，可以选择输入开关所在单位的名称、标号，系统会根据要求调用数据库中历史数据，供操作人员查阅记录。
在软件应用上，面向对象的设计理念，把事件的属性和方法归纳成类和对象，程序设计的效率得到有效提升，系统的开发和维护工作更加方便。程序的设计由分散的过程调取转变为研究对象的信息交流。面向事件的调度日志系统借鉴了相同的设计思路。模仿和重现是面向对象的主要特点，联想和搜索是其事件处理的主要方式，深度和优先搜索在日志系统中得到应用。事件的数据架构如图4.1所示，其中图（a）是调度日志中各个对象之间的关系，事件和调度工作之间是一对多对应的。图（b）是对这种一对多关系的描述。调度日志中记录了电网设备的运行变化，通过对日志系统数据的调取研究可以全面掌握电网设备的运行状态，从而发现运行不正常的设备。通过调度操作和事件的从属关系，可以从日志记录中找到相关的运维和事故情况记录，从而将日志记录信息有机的组合起来，形成一个整体，智能的系统数据分析和处理，使调度人员的效率和工作效果都得到有效提高。[4]
图4.1 事件的数据架构
在调度过程中，主要设备工作状态的改变往往会引起多个辅助设备的工作状态的改变，因此首先要查询和主设备相关联的辅助设备，然后根据主设备的动作变化对辅助设备进行相应的操作，设备之间的关系可以从相应的数据库中调取。
五调度日志系统的主要功能。
1.以事件为核心管理调度事件。电网调度日志系统记录的事件是相互关联的工作记录，这些记录的类别的划分是按照工作性进行的。以输电线路停止检修为例，线路停止运行前要经过上级调度的许可，线路从运行状态进入检修状态后，要对线路的稳定限额进行调整，相关内容要在工作许可、稳定限额调整记录以及调度操作记录中记录。上级调度人员在收到任务后，需要首先创建调度事件，然后根据事件的实际进展对各项内容进行记录。在调度员交接班时，需和下一班的人员交接事件，确保事件的顺利完成，任务完成以后，可以将事件进行归档。设备从停止到恢复运行是一个完整的过程，在事件完成以前不需要对事件进行归档。根据事件的生命周期的长短对事件进行划分，可以减少需要用户重点关注的事件数量。
2.以事件为核心管理交接班工作。在调度人员进行交接班操作时，可以将需要交接的事项建立交班记录，接班人员在检查完交班记录，确认无误后签字，并进行后续的日志记录。系统可以根据需要进行交接事件的选择，并在交接记录中显示更新内容，从而提高交接班的效率，同时避免了工作的疏漏。
3.以事件为核心查询当前工作。调度日志系统，在对历史时间进行记录归档的同时，也提供实时的事件发展状况和系统运行状态，这是调度日志系统的一项重要功能，实时查询的内容主要包括正在进行中的许可工作、系统存在的缺陷、异常状态下的系统设备、准备运行的设备以及系统稳定限额的调整等，从而帮助调度人员全面掌握电网的实时运行状态。
4.以事件为核心发布日志信息。不同的用户关注的调度日志信息的内容重点是不同的，为方便用户读取，调度日志系统应根据用户需求，将日志内容按照不同的方式展现出来，并授权用户在网络中进行读取。
5.以事件为核心提供基础数据支撑。调度日志系统的运行需要多种基础数据的支撑，这些数据为调度工作的顺利进行提供了重要的知识保障。与此同时，这些数据还可以为电力系统的其他智能软件系统提供数据共享业务，与其他辅助系统共同维护电网的安全可靠运行。
面向对象的调度日志系统在查询相关记录时不需要在不同类别的事件中反复切换，设备的操作记录和状态记录以及设备的实时状态可以在同一记录中获得，系统为用户提供了标准化的数据库，可以对录入数据进行自动校验，在功能上得到进一步的完善。
六结论。
调度日志的管理采用以事件为主线的方式，将调度日志系统和调度人员的工作习惯进行了统一，有效的提高了工作人员的的工作效率，同时也将电网和设备的运行状态更好的呈现在调度人员的面前，同时也为系统中的其他功能系统提供了规范的基础数据支撑，从而为电网的安全可靠运行提供了强有力的支撑。
参考文献：
[1] 王文林,洪天祈.智能型地区电网调度运行管理系统的研究与应用.电力信息化,2005,3(6):67-69.
[2] 林峰,倪斌,贺成利.一种用于统一OMS与PMS设备库的BMS结构设计.电力系统自动化,2008,32(19):50-53.
[3] 夏袆.Hadoop平台下的作业调度算法研究与改进[D].广州:华南理工大学,2010.
[4] 王毅,唐陇军.调度操作技术支持系统体系结构的分析[J].华东电力,2008,36(1): 85-87.
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