标准化数据集成的智能电网配网末端电能质量监测

2.3 技术要求

2.3.1 信息采集

电力设备、量测数据等信息是智能电网配网电能质量监测的基础支撑，采集设备不仅涉及配电网装备，还包含用电设备;不仅涵盖装备自身状态信息，还包括配网运行信息及其他信息。分析已有远程终端设备(RTU)、通信网络及相关系统的控制中心并根据需要部署新设备，确定采集方式。不同系统中各种异构数据，必须采用标准化的方式，以统一的电网模型来实现信息采集。

2.3.2 数据集成

海量的数据信息，绝非任何单一独立的系统能涵括，也不可能实现完全集中处理。需采用IEC标准，以数据总线的形式，实现多系统信息交换与统一接口共享，支持集成平台。针对电能质量监测的不同应用需求，通过智能路由策略来灵活实现数据访问的分发、聚合，分层分布处理。

2.3.3 质量管理

高频率、高连贯的数据支持电能质量监测，必须保证“高质量”。质量管理提供数据模型自适应管理、数据接入管理、数据质量诊断、数据质量修复、模型数据同步、数据备份与恢复机制等功能。

2.3.4 数据应用

智能电网时代电能质量监测的应用，不只应用于电网设备的状态检修方面。借助标准化的数据集成平台，实现信息的横向集成、纵向贯通，结合供需侧对电能质量的要求，优化现有广泛应用的研究方法，在知识支撑层面上实现数据的融合、互补、挖掘，形成更多的高级应用。诸如：电能质量状态监测，电能质量预防及预警策略，快速仿真及辅助决策支持，用户设备改良分析，电能质量综合知识体系建设等。

3 标准化数据集成的配网末端电能质量监测方案

3.1 解决思路

电力企业已有的一些配电侧和用电侧系统，提供了部分电能质量监测数据，但各独立系统难以涵盖、支撑智能电网时代的配网末端电能质量监测要求。各系统如何摆脱“异构、分散、局部、凌乱”的状况，是智能电网必须解决的课题。因此，有必要研究标准化数据集成的配网末端电能质量监测方案，为建立电能质量监测信息平台提供技术支撑。

可以通过分布式测量装置、智能传感器、远程通信设备、数据控制中心等对电能质量(电流、电压、频率)进行同步连续测量，同时充分利用现有配电、用电阶段信息系统，与DSCADA系统、DMS配网管理系统、用户信息系统、负控系统、集抄系统等建立数据通信接口。通过数据集成总线的形式，解决配网电能质量监测相关的结构化数据、电网空间数据和实时数据的来源、标准化和同步获取问题。实现对智能电网时代配网末端电能质量监测的监控、预防、数据挖掘和分析展现的支持，如：电能质量检测、电能质量扰动源定位以及电能质量综合评估与分析等。

3.2 标准化是数据集成的基础

数据是基础，智能电网配网末端电能质量监测不可能重新开发一套新的系统，负责状态信息、量测数据的获取、存储、应用。数据的获取，必须充分利用原有在运行系统，包括：DSCADA系统、DMS系统、EMS系统、负荷控制系统、集抄系统、需求侧采集系统等。信息化监测平台对于数据的标准性提出了要求。采用标准化的方式来进行数据采集、交换是必然的。

IEC TC57工作组制定的电力CIM模型标准，解决了现有各种系统数据表达语义不一致的问题，采用UML模型，通过一系列完善、详备的规范，解决电能质量监测应用中的数据模型问题，满足了智能电网配网电能质量监测的信息建设和交互，是集成环境中唯一确认的、权威的信息表达方式。

CIM模型的使用，通过一定的映射条件，将原始的数据信息映射和转换至电网统一数据模型，如何建立和维护映射关联关系是一个相对复杂的、有难度的课题。理想的解决方案：可通过图形界面编辑映射文件，降低映射文件编辑难度，实现编码、属性及关联关系的映射。此外可将映射文件输出为XML文件以供保存和共享。如图1所示：

图1 数据源模型映射

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