[发明专利]采用二维表的电力系统能量管理系统历史数据存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用二维表的电力系统能量管理系统历史数据存储方法，属于电力系统能量管理系统（EMS）数据库技术领域。

背景技术

随着计算机技术、信息技术、传感技术的发展，越来越多的新型技术和设备应用到电力系统中来。为了加强对电力系统的可观测性，采集更多的状态信息辅助决策，越来越多的量测设备如相位测量单元PMU应用到电力系统，电力系统数据库需要管理的数据出现了爆炸式的增长。从数据处理的角度分析，电力系统的主要数据可以分为实时数据处理和历史数据处理两部分组成，这两部分的核心分别是实时数据库和历史数据库，各种应用均在此基础上，或者是基于实时数据库，或者是基于历史数据库的。实时数据的接入和处理，为实时数据库提供了数据源，在此基础上，图形系统、报警系统以及计算系统等就可以正常运行了。而报表、曲线等应用需要从历史数据库中获取数据，所以需要研究和实现历史数据存储、管理和访问，这就是历史数据系统的任务。

记录系统运行状态，一方面可以为高级决策分析提供相当有价值的参考依据，进而保证电力系统的安全、可靠运行；另一方面，它又是电力系统的“黑匣子”，在电力系统发生事故后，通过对历史数据的进一步分析有助于分析事故原因、判断事故责任。电力系统与国家社会安定、企业正常生产以及人们的生活息息相关，因此对于电力系统的安全要求很严格。几乎所有电力相关的系统，存储历史数据已成为一个不可或缺的功能。电力系统中常见的系统主要有监控与数据采集系统SCADA（Supervision Control And Data Acciquisition）、高级分析模块PAS、调度员培训系统DTS（Dispatcher Training System），这些系统的历史数据具有以下一些特点：

1、数据来源多。实时数据库中所有的实时数据都有可能作为历史数据的数据源，如SCADA系统中的量测数据和计算数据，PAS系统中的分析计算结果等。

2、采样间隔多样化。不同类型的数据存储的周期不同，中枢母线的频率和电压，需要每分钟记录一次，系统重要的负荷以及总加负荷需要每5～15分中记录一次，而一般负荷电度值只需每小时记录一次。

3、存储量极大。以10个变电站的小型系统为例，每个站100个量测点，每个测点取一般存储周期15分钟，全天96个历史数据，则一天全系统数据量为10*100*96=96,000，即约为10万个数据，大型系统包含上百个变电站，每日的历史数据量为几十万上百万个。

4、数据访问量大。历史数据报表、历史曲线等应用需要跨越较长的时间区段访问历史数据，要求较高的访问速度。

一般而言，历史数据系统是建立在关系数据库基础上的（最常见的关系型数据库如Oracle、MS SQL等），历史数据可以描述为历史点（历史数据处理的基本对象,实时数据库中的任意内容，在指定存储周期和存储位置后，就可以进入历史数据库，成为历史点）模型：

历史点可以用下式描述：

Hn=f(Nn，Sn，In，Pn，Cn，An)

其中：

Nn：历史点的名字，唯一标识一个历史点。

Sn：实时数据库中的记录，即历史点的数据源，描述一个历史点“存什么”。

In：存储的周期，一般以分钟为单位，描述一个历史点“什么时候存”。

Pn：历史数值的存储位置，即如何存储周期记录的数值，描述一个历史点的历史值“存在哪里”。

Cn：历史点统计特性，包括历史点统计时段和统计项目。

An：历史点是否活动，即是否定期存入历史值。

大量量测设备的接入，使得数据库需要管理的数据成倍、甚至几十倍的增长，现有的数据库系统负担越来越重，管理效率日趋低下、响应时间越来越长，进一步研究表明在描述历史数据模式的构成元素中，历史数据值（历史点在一个指定时间的数值，可简称历史值）的存储是影响系统效率的主要原因。目前电力SCADA、PAS、DTS中的数据值存储原理如下表所示。