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時間:2023-06-07 09:02:38
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0 引言
能源和環(huán)境是每個國家發(fā)展戰(zhàn)略中不可忽略的重要的兩個環(huán)節(jié)[1]。自從上世紀工業(yè)革命以來,各國的工業(yè)技術水平得到了飛速發(fā)展,人類生存質(zhì)量得到了顯著的提高,以火力發(fā)電為主的電網(wǎng)系統(tǒng)控制技術已經(jīng)得到了相當完善的研究與應用。但與此同時,環(huán)境污染問題也變得越發(fā)嚴重。并且隨著以煤炭、石油為主的傳統(tǒng)能源的日益短缺,開發(fā)利用新型的、清潔的、可再生的能源,已經(jīng)成為了當務之急。
隨著低碳經(jīng)濟的概念在全球范圍內(nèi)的推廣,并且伴隨著只能電網(wǎng)技術的飛速發(fā)展,開展基于可再生能源的電網(wǎng)控制技術研究,逐漸成為了各國科研人員的關注重點。以風力發(fā)電和太陽能發(fā)電為代表的新能源發(fā)電技術逐漸走進了人們的視野,并且受到了越來越多的關注。可以說,新能源發(fā)電系統(tǒng)是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的必然方向,也是我國十二五工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型順利推進的前提保障。所以,開展基于新能源發(fā)電系統(tǒng)的研究與應用,對于我國進一步提升國家競爭力,提升工業(yè)技術水平,具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
1 分布式風力發(fā)電系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
分布式發(fā)電系統(tǒng)按照其能源來源分類,大致可以分為分布式風力發(fā)電系統(tǒng)與分布式太陽能發(fā)電系統(tǒng)。其中,風力發(fā)電以其資源保有量大、發(fā)電成本低,發(fā)電系統(tǒng)運行容錯率高的特點,逐漸成為各國分布式新能源發(fā)電系統(tǒng)研究的主流方向。
分布式風力發(fā)電系統(tǒng)主要由以下部件組成:風輪機、發(fā)電機、儲能裝置以及分布式風力發(fā)電系統(tǒng)控制器組成。隨著機械控制技術的發(fā)展,風輪機經(jīng)歷了定槳距到變槳距的演變歷程,其中,定槳距風輪機以其相對較高的控制穩(wěn)定度,成為了分布式風力發(fā)電系統(tǒng)的首選。
目前,風力發(fā)電機以永磁同步電機、雙饋異步電機和無刷直流電機3大類為主。其中,永磁同步電機功率密度低,且機械結(jié)構(gòu)復雜,加工難度成本高,逐漸被后兩個取代,而雙饋異步電機同樣存在系統(tǒng)控制策略設計復雜的問題。無刷直流電機是近年來電氣研究領域的新發(fā)現(xiàn),其勵磁、電樞繞組均設置在轉(zhuǎn)子上,電流換向無需輔助裝置,已經(jīng)在風力發(fā)電市場中有了一席之地。
風力發(fā)電系統(tǒng)控制器,一直以來都是風力發(fā)電系統(tǒng)研究的核心技術難點之一。其承擔著系統(tǒng)各運行部件的實時監(jiān)控、最大風能跟蹤,負載需求管理等功能。隨著DSP,F(xiàn)PGA等集成電路芯片的誕生,系統(tǒng)控制器的設計也由原先的硬件控制設計轉(zhuǎn)為軟件研發(fā)為主??梢哉f,系統(tǒng)控制器的設計水準,很大程度上決定了整個分布式風力發(fā)電系統(tǒng)的運行性能。
2 分布式風力發(fā)電系統(tǒng)控制設計
本文建立的分布式風力發(fā)電系統(tǒng)如圖1所示。其基本運行原理如下:風輪機捕獲風能,然后經(jīng)無刷直流發(fā)電機將風能轉(zhuǎn)換為電能,無刷直流輸出端直接構(gòu)造系統(tǒng)直流母線,直流負載直接掛接在直流母線上工作,交流負載可以通過直流母線電壓外接逆變器實現(xiàn)供電,蓄電池通過雙向DC/DC與直流母線交聯(lián),分布式風力發(fā)電系統(tǒng)控制器實現(xiàn)整個系統(tǒng)的監(jiān)控、控制、調(diào)節(jié)功能,當雙向DC/DC失效時,分布式風力發(fā)電系統(tǒng)控制器可以利用相關接觸器控制,實現(xiàn)雙向DC/DC的切投,此時蓄電池可以直接通過匯流條與直流母線相連,從而實現(xiàn)了系統(tǒng)的備份運行。
雙向DC/DC的設計選擇是影響系統(tǒng)運行性能的關鍵。因雙向DC/DC具有能量雙向流動的特性,因此,僅采用一套電路即可實現(xiàn)蓄電池充放電的實時控制,可以顯著節(jié)約系統(tǒng)硬件成本?;诳刂茝碗s度考慮,雙向DC/DC拓撲中的電子開關管不易過多,所以本文選擇雙向雙管正激電路,其只需要2路兩兩互補的導通驅(qū)動信號,即可實現(xiàn)系統(tǒng)需求的控制功能。
風力發(fā)電機與風輪機的合理選型,也是影響風力發(fā)電系統(tǒng)效率的另一個關鍵因素之一?;跓o刷直流電機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、容錯率高的特點,本文選擇電勵磁無刷直流電機作為系統(tǒng)發(fā)電機,將其與定槳距風輪機采用傳動軸直接連接的方式,降低了機械部件之間的損耗,并可進一步提高系統(tǒng)運行效率。
分布式風力發(fā)電系統(tǒng)控制器是整個系統(tǒng)的核心部分,本文以主流的DSP2812為控制器基礎單元,在芯片內(nèi)部駐留母線電壓、蓄電池電流雙閉環(huán)控制策略,結(jié)合風輪機自身最大風能輸出-轉(zhuǎn)速特性,可以通過控制器調(diào)節(jié)雙向DC/DC的電子開關管占空比,實現(xiàn)系統(tǒng)的最大風能跟蹤,并且完成直流母線電壓的調(diào)壓控制。
3 結(jié)語
本文在介紹分布式風力發(fā)電系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎上,以無刷直流發(fā)電機為核心構(gòu)架,在此基礎上提出一種分布式風力發(fā)電系統(tǒng),對該系統(tǒng)各關鍵組成部分進行了基本原理分析,并對該分布式風力發(fā)電系統(tǒng)控制策略進行了詳細論證,初步論證了系統(tǒng)控制原理的可實現(xiàn)性。后續(xù)研究可以圍繞系統(tǒng)仿真、系統(tǒng)樣機試驗驗證展開,從而以更深入的切入點,論證本文所設計的分布式分布式風力發(fā)電系統(tǒng)的運行特性。并且,隨著鋰電池技術的發(fā)展,可以考慮用鋰電池代替鉛酸、鎳鎘蓄電池的方案可能性,以期得到更好的系統(tǒng)控制性能,最終實現(xiàn)一種高效、可靠的分布式風力發(fā)電系統(tǒng)。
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
1高壓電氣試驗幾種介紹
截波沖擊試驗。一般是波尾截斷的波形,可用ICE標準棒狀間隙截斷,也可用多極點火截斷裝置截斷。用多極點火截斷裝置截斷時??色@得較準的截斷時間.示傷波的截斷時間差異大于0.15Ps,截波沖擊試驗結(jié)果就有問題。用棒狀間隙截斷就不易從截斷時間的差異來判斷是否能通過試驗。截波試驗電壓為100%全渡試驗電壓時,如截斷時間小于等于3S時,兩者強度相同。與GIS聯(lián)的變壓器必須要考慮截波試驗,截波試驗必須與全渡試驗交替進行,一般采用負極性截波。
操作波試驗。由于不作操作波試驗的Urn=252kv變壓器的相間絕緣決定于全波沖擊試驗或長時感應帶局部放電測量的試驗。要進行操作波試驗時,外部空氣間隙的相間絕緣尺寸就要由操作波試驗電壓決定,可能要比不考核操作波試驗時外部空氣間隙要放大。
局部放電試驗.局部放電試驗是非破壞性試驗項目,目前有兩類試驗方法,一種是以工頻耐壓作為預激磁電壓,降到局部放電試驗電壓,持續(xù)時間幾分鐘,測局部放電量;另一種是以Um為預激磁電壓,降到局部放電試驗電壓,持續(xù)1小時,測局部放電量。局部放電量一般與帶電與接地電極表而的場強有關.與電源的頻率無關。
全渡沖擊試驗.止在修訂的1k;C76-3標準,己將全波沖擊試驗列為Um,126kV變壓器的出廠試驗項目,要進行突發(fā)短路試驗的變壓器,要在短路試驗后作全波沖擊試驗。
2加強試驗人員的技術培訓和安全意識
為了保證高壓實驗的安全,必須在平時加強對員工安全意識的培養(yǎng)以及員工自身技術的培訓。以人為本的工作核心是保證高壓安全實驗的一個重要措施,高壓安全實驗需要人工進行操作,制定的各種安全措施也需要人工去監(jiān)督。因此,加強員工的安全意識是保證實驗安全的重要措施之一,電氣實驗室一個需要細心的工作,在實際工作中有許多輔的準備工作要做,如果這些工作做的不夠完善,只會給實驗工作帶來安全隱患。技術水平高超的工作人員可以更好的保證工作中的安全性,所以良好的員工技術培訓基礎,可以使員工熟悉高壓實驗的原理,了解被實驗品的結(jié)構(gòu),對于實驗過程中出現(xiàn)的各種情況有充分的理論依據(jù)和工作經(jīng)驗進行處理,止確的判斷被實驗品的狀態(tài)和整個實驗過程的結(jié)論。
3規(guī)定高壓電氣試驗工作要求
至少要有兩人進行在高壓同路上使用攜帶型儀器的操作,在這種操作過程中需要對高壓設備進行停電處理或者預先做好安全防護措施,在工作前應填寫高壓工作時驗票。如果發(fā)現(xiàn)設備故障為系統(tǒng)接地故障時,嚴禁進行接地網(wǎng)接地電阻的測量。在雷電現(xiàn)象發(fā)生時,嚴格禁止對線路絕緣的測量工作。如果在同一設備附近有檢修和高壓電器試驗工作同時進行時,可以使用同一張工作票,但必須在實驗前得到檢修負責人的許可。在工作進行時,發(fā)出高壓試驗工作票之前,應首先將檢修工作票收同,同一地點不能發(fā)出第二張工作票。在高壓實驗工作進行的過程中,如果需要檢修人員配合,應將檢修人員的名單填寫在高壓實驗工作票中,事先予以說明,在實驗現(xiàn)場周圍應留有足夠的安全距離,在安全距離外裝設遮欄和圍欄,并在車籃或圍欄上懸掛“止步,高壓危險”標示牌,并派人看守。
4高壓電氣試驗安全措施分析研究
在實驗結(jié)束以后,或者實驗過程中需要變更接線方式時,需要有時間的相關負責人員發(fā)出降低電壓的口令,等到設備電壓降低,同零位時,斷開電源。如果實驗設備為直流實驗設備,或者具有較大的電容量,需要多次重復放電過程,每次放電時間至少要一分鐘以上,并且保證進行實驗的設備周圍,沒有大型的電容設備止在運行過程中也應充分放電。監(jiān)視儀表指示,發(fā)現(xiàn)異常,立即通知降壓.迅速斷開電源,試驗結(jié)束后,應拆除自裝的接地短路線,恢復被試設備實驗前的接線,拆除安全網(wǎng)并清理和檢查現(xiàn)場,不應遺忘工具和其他物件.確保被試設備和場地恢復試驗前的狀況。
為了保證電氣高壓實驗的安全進行,必須采用嚴格的預防措施,首先要詳細的做好危險點的分析控制工作,在日常的工作過程中應發(fā)動每一位員工的主觀能動性,集思廣益,通過以實際工作的經(jīng)驗相結(jié)合,對工作過程中所接觸的,全部高壓實驗項目中所包含的危險點進行仔細討論,認真分析,以討論結(jié)果為依據(jù),對每一個高壓實驗項目并詳細的與之相關的過程控制規(guī)程,從實驗材料的準備,所使用設備的型號和操作標準,以及實驗后的現(xiàn)場清理工作要詳細說明,寫入控制規(guī)程中,并在控制規(guī)程中將所有的危險點的控制措施一一列出,是控制規(guī)程涵蓋所有的高壓實驗環(huán)節(jié)?!峨姌I(yè)安全規(guī)程》規(guī)定了要保證操作人員的人身安全,在進行電氣高壓實驗的過程中,需要對所檢驗設備進行停電,驗電措施,在實驗之前,應裝設接地線,懸掛標示牌,對檢驗設備裝設遮攔等,在電氣高壓實驗過程中,要嚴格執(zhí)行相關規(guī)程中的技術措施,保證工作中的安全性,高壓實驗針對的目標具有特殊性,在每一次高壓實驗項目開始起,必須對實驗對象進行充分的放電,操作人員應戴好安全帽,穿上絕緣靴,帶絕緣手套,合上地刀并讓被試設備充分放電之后,在相應的監(jiān)護人的監(jiān)護下,對被試設備本體直接連接接地導體放電,保證實驗進行之前,設備完全放電。在實驗過程中,應嚴格按照《電業(yè)安全規(guī)程》以及其他相關規(guī)定和控制規(guī)程的相關要求,進行詳細的組織工作,幾時行工作票制度,工作許可制度,工作監(jiān)護制度以及工作階段,轉(zhuǎn)移和終結(jié)制度,根據(jù)現(xiàn)場的具體情況,由班組長或上級主管部門下達第一種工作票,并且在工作過程中,應嚴格按票實行時間作業(yè),按照事先制定的各種規(guī)程,明確責任分工,再嚴密的現(xiàn)場組織下進行電氣高壓實驗,在實驗過程中應嚴格遵守呼唱制度,因為現(xiàn)場情況較為復雜,背景噪聲較大,人員嘈雜,彼此之間聲音很難傳遞清楚,在這種情況下更應該嚴格遵守呼唱制度,確保制度的準確執(zhí)行,以保證施工的安全。
5結(jié)束語
綜上所述,只有不斷加強對電氣試驗知識的熟悉,努力提高電氣試驗技術水平克服試驗中所出現(xiàn)的各種主觀性難題才能切實保障高壓電氣試驗的安全保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。
參考文獻
[l]李建明.高壓電氣設備試驗方法[M].北京.中國電力出版社,2001.
1 引言
由于互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和市場化的需要,互聯(lián)、開放、標準化已成為電力工業(yè)中業(yè)務系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢,電力系統(tǒng)的調(diào)度運行、生產(chǎn)經(jīng)營、日常管理越來越依賴于各種計算機信息系統(tǒng),在這種背景下產(chǎn)生了電力系統(tǒng)信息安全防范措施。由于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行直接關系著社會經(jīng)濟發(fā)展,因此加強電力系統(tǒng)信息安全防護措施的研究將具有十分重要的現(xiàn)實意義。
2 信息安全概述
信息安全主要是指信息保密性、完整性和可用性的安全防護。保密性是指信息僅僅為那些被授權(quán)使用的人獲取,完整性是指信息本身和信息處理方法的正確性和完整性,可用性是指經(jīng)過授權(quán)的用戶在需要時能能夠獲取信息。
根據(jù)計算機技術的發(fā)展,信息安全主要經(jīng)歷了三個發(fā)展階段:通信保密階段、計算機安全和信息安全階段、信息保障階段。
(1)通信保密階段:側(cè)重于在遠程通信中拒絕非授權(quán)用戶的信息訪問及確保通信的真實性,主要采用密碼學技術。
(2)計算機安全和信息安全階段:側(cè)重于確保計算機系統(tǒng)中的硬件、軟件及在處理、存儲、傳輸信息中的保密性,主要采用安全操作系統(tǒng)的可信計算機技術。
(3)信息保障階段:側(cè)重于保護和防御信息及信息系統(tǒng),確保其可用性、完整性、保密性、不可否認性等特性,并提出了信息安全保障體系PDRR(Protect, Detect, React, Restore)模型。
3 電力系統(tǒng)信息安全現(xiàn)狀
國家電網(wǎng)公司多年來一直注重加強信息安全體系建設與管理工作,網(wǎng)絡與信息系統(tǒng)按生產(chǎn)控制大區(qū)、管理信息大區(qū)和三道防線進行防護,管理信息大區(qū)劃分為信息內(nèi)網(wǎng)和信息外網(wǎng),在公司互聯(lián)網(wǎng)出口、信息內(nèi)外網(wǎng)邊界、管理與生產(chǎn)大區(qū)邊界建立了信息安全三道防線,如圖1所示。
生產(chǎn)控制大區(qū)按照國家電監(jiān)會5號令等文件嚴格要求,遵循“安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認證”的安全防護原則,實施電力二次系統(tǒng)總體安全防護。
管理信息大區(qū)實施“雙網(wǎng)雙機、分區(qū)分域、等級防護、多層防御”的信息安全防護總體策略,全面建設信息安全等級保護縱深防護體系。
目前,信息化技術已滲透到電力系統(tǒng)的各個方面,包括生產(chǎn)、運營、建設、物資、科研和管理等領域,并普遍使用VLAN、MPLS等技術。為了保證信息系統(tǒng)的安全運行,國家電網(wǎng)公司開發(fā)了信息運維綜合監(jiān)管系統(tǒng)(IMS)和信息外網(wǎng)安全檢測系統(tǒng)(ISS)等國網(wǎng)統(tǒng)推軟件平臺,對電力信息系統(tǒng)進行綜合檢測。
4 電力系統(tǒng)信息安全所面臨的問題
信息化的基礎性、全局性作用日益增強,信息安全作為信息化深入推進的重要保障,已成為國家安全戰(zhàn)略的重要組成部分。為此,國家相關部門頒布實施了《2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》,對地方政府和國有企業(yè)的信息化實施具有重要的指導意義。
國家電網(wǎng)公司堅決響應中央號召,全力推進公司信息化進程,信息化體系已逐步在公司各個層次建立起來,對公司發(fā)展提供了重要的推動作用。然而,信息化是一把“雙刃劍”,在推動業(yè)務管理創(chuàng)新的同時,也會帶來較大的安全風險,給公司的整體安全形勢帶來新的挑戰(zhàn),具體表現(xiàn)在四個方面。
(1)智能電網(wǎng):智能電網(wǎng)具有“網(wǎng)絡更廣、用戶更泛、交互更多、技術更新”等特點,為信息安全管控的廣度和深度帶來全新的要求。
(2)三集五大:“三集五大”體系下的信息系統(tǒng)業(yè)務依存度、集成度、融合度比較高,單個系統(tǒng)都可能成為信息安全防護體系的短板,任何一個系統(tǒng)的安全漏洞都可能帶來較為嚴重的后果。
(3)新技術應用:隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)及移動互聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的廣泛應用,各類新型技術防護手段的缺失、自身的安全缺陷,使得信息安全隱患的排查與預防難度大大增加。
(4)數(shù)據(jù)中心:隨著應用級災備和集中式數(shù)據(jù)中心的建設,未來公司信息系統(tǒng)將逐漸向物理集中或一級部署過濾,系統(tǒng)自身安全性與脆弱性問題更加突出。
5 電力系統(tǒng)信息安全防護措施
5.1 加強信息安全管理工作
信息安全工作是“三分技術,七分管理”,應切實加強信息安全管理工作。電力企業(yè)不少部門認為信息安全僅僅是信息化部門的事情,與自己無關,而信息化部門人員主要精力也只是在信息技術層面,缺少信息管理與安全管理意識,應在公司各個部門之間開展多種形式的信息安全知識培訓。
在具體操作層面上,可重點在幾個層面開展工作。
(1)統(tǒng)一設計、自主可控:由公司總部集中優(yōu)勢力量統(tǒng)一組織技術研發(fā),以信息安全防護核心技術為重點,以產(chǎn)品自主研發(fā)為主,減少外部威脅。
(2)集成集中、優(yōu)化整合:全面提升公司信息安全資源集約化水平,加大統(tǒng)一管控力度,優(yōu)化整合,并充分繼承現(xiàn)有設備和系統(tǒng),按照生命周期要求,提高信息安全資產(chǎn)的使用率。
5.2 重視信息安全技術手段
技術手段是解決信息安全的關鍵所在,只有采用合理且高效的技術手段,才能在很大程度上消除信息安全隱患。應采取“先進適用,創(chuàng)新發(fā)展”的原則,積極跟蹤和研究國內(nèi)外先進成熟技術,應用到電力信息網(wǎng)中,比如防火墻技術、入侵檢測技術、漏洞掃描技術、隔離技術、VPN技術、安全審計策略等,并采取統(tǒng)一的安防軟件和網(wǎng)管軟件。結(jié)合電力系統(tǒng)特點,具體可表現(xiàn)在幾個方面。
(1)主動防御:從信息安全系統(tǒng)體系出發(fā),以技術手段作為切入點,采用“分區(qū)分域、安全接入、動態(tài)感知、全面防護”等原則,化事件驅(qū)動型的被動防御為消息驅(qū)動型的主動防御。
(2)持續(xù)跟蹤:持續(xù)跟蹤國際信息化與信息安全工作的發(fā)展趨勢和成果,研究并應用到國家電網(wǎng)公司的信息安全防護下。
(3)超前部署:立足現(xiàn)實,把握全局,并考慮未來技術的發(fā)展,超前部署前沿技術攻關及基礎成果應用,比如大數(shù)據(jù)、云計算及虛擬化技術應用等。
5.3 信息安全隊伍建設
隊伍建設是信息安全得以有效實現(xiàn)的有力保障,國家電網(wǎng)公司應以兩院技術支持隊伍為基礎,加大培養(yǎng)力度,建設國家級信息安全實驗室,建立健全“技術專業(yè)、響應迅速、覆蓋全面”的信息安全技術支撐隊伍。
另外,應特別重視公司研發(fā)隊伍的指導工作,構(gòu)建研發(fā)隊伍信息安全“兩個一流”和“兩個不發(fā)生”為目標,以“強基礎、重考評、嚴追則”為手段,從根本上加強研發(fā)隊伍的安全意識和安全能力,在源頭上保證研發(fā)安全質(zhì)量。
6 結(jié)束語
隨著電力系統(tǒng)中現(xiàn)代信息技術的廣泛應用,電力信息安全面臨著越來越大的威脅與風險。建立健全國家電網(wǎng)公司信息安全防護體系,必須從管理、技術、安全隊伍建設等多方面入手,以安全區(qū)域劃分、系統(tǒng)等級保護、安全邊界保護、主動防御措施和應急響應策略為手段,構(gòu)筑全方位、多層次的安全防護體系。其中,信息外網(wǎng)以“防攻擊、防泄露”為主,信息內(nèi)網(wǎng)以“強內(nèi)控,防外聯(lián)”為主,實現(xiàn)信息內(nèi)外網(wǎng)的深度安全防護,確保應用系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,保障電網(wǎng)企業(yè)信息安全。
參考文獻
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基金項目:
山西省電力公司科技項目晉215號基金支持。
作者簡介:
馬軍偉(1982-),男,山東濟寧人,大連理工大學控制理論與控制工程專業(yè),博士研究生,現(xiàn)任國網(wǎng)山西省電力公司信息通信分公司技術發(fā)展部電力通信規(guī)劃管理,中級職稱;主要研究方向和關注領域:電力通信規(guī)劃、信息安全。
電力系統(tǒng)通信設備中采用大量的微電子設備,運行中對雷擊的敏感性較高,各地發(fā)生的雷電損害電力通信系統(tǒng)現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成了較大影響。如何有效增強電力通信系統(tǒng)的防雷擊能力,對于保障電力系統(tǒng)的正常運行具有重要意義,各級電力主管部門和企業(yè)應當強化對電力通信你系統(tǒng)的防雷擊研究工作,為電力系統(tǒng)的有效、穩(wěn)定運行創(chuàng)造良好條件。
1 電力通信系統(tǒng)雷擊損害產(chǎn)生的原因
目前,微電子設備在電力系統(tǒng)運行中得到了普遍運用,但是微電子設備絕緣強度相對不高,耐壓能力不足,受雷擊影響的可能性較大,對于電力通信系統(tǒng)而言,微電子設備較多,如計算機網(wǎng)絡以及指揮系統(tǒng)和公用天線等,受雷擊干擾的影響較為明顯。雷擊主要通過直擊雷以及感應雷擊兩種方式對電力通信系統(tǒng)的設備產(chǎn)生影響,直擊雷的殺傷力最為強烈,能夠損毀通信設備,導致系統(tǒng)無法正常運行,當前在建筑防雷接地設施配備中做得較為到位,在雷電多發(fā)季節(jié)能夠有效保護各種設備,有效降低了直擊雷對電力通信系統(tǒng)的損害概率。與此相對的是感應雷擊的破壞性,由于雷擊引發(fā)較大的磁場,感應雷擊和脈沖電壓有可能繞過防雷接地體系對微電子設備進行破壞,主要可能有以下幾種途徑:一是在雷擊電流沿著接地引線進入地表的過程中,電流過于強大會造成具有明顯沖擊力的電磁脈沖,對電力通信系統(tǒng)的微電子設備運行產(chǎn)生干擾,影響運行效果;二是雷擊擊中區(qū)域靠近通信線路,引發(fā)地表電位暫時性飆高,對電力系統(tǒng)中一些敏感性高的設備形成反擊,損壞設備功能導致無法正常運行,甚至癱瘓;三是在天線以及電纜等設備被雷擊之后,由于內(nèi)部傳播引發(fā)較大的感應電壓,導致電力系統(tǒng)中的微電子設備受到損壞,嚴重影響整個系統(tǒng)的運行。
2 電力通信系統(tǒng)雷擊損害造成的巨大影響
雷擊災害對電力通信系統(tǒng)造成的危害性是巨大的,能夠?qū)ο嚓P的敏感設備造成破壞性的損失,甚至會導致線路癱瘓,引發(fā)整個電力系統(tǒng)的無法正常運行。當前,電力技術不斷發(fā)展,以微電子設備為代表的敏感性設備與原件不斷增多,在敏感性與精密度不斷提高的同時,其耐壓性也在相應降低,電力通信系統(tǒng)在維護與建設過程中的微小失誤有時就會造成敏感設備的損壞,雷擊事件的破壞力更為強大,對于系統(tǒng)的安全運行具有較大隱患。雷擊較為輕微的狀態(tài)下,能夠引發(fā)信號傳輸不暢,影響系統(tǒng)設備的正常運行以及出現(xiàn)誤動,如果雷擊強度較大則會損壞電力通信系統(tǒng)中的元件或者設備,導致徹底無法正常工作,甚至會破壞數(shù)據(jù)、癱瘓系統(tǒng),造成大面積停電等惡性事故。所以,強化電力系統(tǒng)防雷保護是維護整個通信系統(tǒng)有效運行的重要手段,必須在建設與維護中切實加強。
3 增強電力通信系統(tǒng)防雷能力的主要途徑
3.1 提高電力通信系統(tǒng)外部保護能力
在整個電力通信系統(tǒng)的防雷保護工作中,外部保護具有基礎性作用,對于避免直擊雷擊對系統(tǒng)的損害意義重大,防止設備損害和造成系統(tǒng)癱瘓。一般來講,對其進行外部保護主要是強化防雷接地系統(tǒng)的建設,安裝避雷針和相應的接地裝置,但是部分地區(qū)忽略了建筑物內(nèi)部金屬設施的接地防雷處理,有可能導致雷電傳入,所以在強化建筑物外部避雷和接地處理的同時,要完善建筑內(nèi)部金屬構(gòu)筑物和防雷體系的連接,充分提高整個電力系統(tǒng)的外部保護能力,提升電力通信系統(tǒng)的安全運行水平。
3.2 提高電力通信系統(tǒng)內(nèi)部防護能力
在電力通信系統(tǒng)內(nèi)部防護工作中,要抓好三個方面的防護,首先要抓好電源的防護工作,一旦建筑被雷擊之后,電流有可能借助電線對電力通信系統(tǒng)進行入侵并產(chǎn)生嚴重后果。這一環(huán)節(jié),電源高壓部位一般都設置有專門的高壓避雷設施,受到雷擊損害的可能性不高,但是對應的低壓線路由于保護設施不足,受到雷擊并受損的可能性較大,所以在電源保護環(huán)節(jié)要重點抓好電源低壓部位的針對性保護,建議在建筑的總配電盤以及每一層的配電箱和重要設備的進線部位增設電涌保護設備,借助于分離科技分散雷擊的能量,并將其導入地表,有效保護電力通信系統(tǒng)各項設備的安全,保障正常運行。其次,要強化對線纜的防護工作,因為光電纜屬于電力通信系統(tǒng)中的重要部件,在輸送電力以及信號等方面意義重大,強化對線纜部件的防雷能力,能夠保護線纜設備,保障整個電力通信系統(tǒng)的有效運行。引發(fā)線纜損壞的主要原因的感應雷擊的破壞,在建筑物被雷擊,電流沿接地引線傳輸?shù)倪^程中,能夠在線路中出現(xiàn)階段性的巨大電磁脈沖,嚴重影響線纜內(nèi)部信號傳輸以及電力傳輸,導致整個電力通信系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障。所以,在開展防雷接地系統(tǒng)設置中,要保證系統(tǒng)內(nèi)部劍術構(gòu)筑物全部熱鍍鋅處理,按照需求對線纜開展升級,隔離動力電纜,低電壓電纜傳入鋼管,并減少電纜間距離,從而實現(xiàn)電纜之間感應回路強度下降的效果。另外,還要開展建筑內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)等電位連接處理,縮小電位差,提高線纜安全運行的保障能力。另外,還要強化通信設備的防護工作,由于整個電力通信系統(tǒng)中的設備大多數(shù)為微電子設備,擊穿功率偏小,應當開展多重防雷處理,借助于建筑物法拉第籠以及設備屏柜金屬殼、自身金屬殼等開展逐級屏蔽,提高防雷效果。要做好系統(tǒng)設備防雷接地工作,同時做好電力通信系統(tǒng)設備以及周邊金屬部件的等電位連接,最大限度地避免感應雷擊破壞系統(tǒng)設備,保證整個系統(tǒng)的有效運行。
綜上所述,在電力通信系統(tǒng)建設與運行中,要充分重視防雷工作并有效落實到工作之中,在思想上重視,設施上完善,管理上細化,有效提高電力信息系統(tǒng)的運行安全性與穩(wěn)定性。
參考文獻:
[1](德)彼得·哈塞(PeterHasse)著,傅正財,葉蜚譽譯.低壓系統(tǒng)防雷保護[M].中國電力出版社,2005.
二、電力系統(tǒng)可靠性分析
高速鐵路電力系統(tǒng)的組成比較復雜,按照功能與作用主要可以分為牽引和電力兩部分前者是為高速鐵路行車提供電源系統(tǒng),后者是承擔牽引供電以外所有鐵路負荷的供電任務,包括信號系統(tǒng)、生產(chǎn)、車站、供水系統(tǒng)以及生活等鐵路用電負荷的高速鐵路電力供電系統(tǒng),其供電可靠性不僅直接影響鐵路運輸系統(tǒng)的正常安全運行,還關系到很多鐵路職能部門的正常工作,鐵路電力供電系統(tǒng)由于應用的特殊性,在系統(tǒng)構(gòu)成和功能上都有一些有別于電力系統(tǒng)的特點,主要體現(xiàn)電壓等級低、系統(tǒng)接線形式簡單以及供電可靠性要求高這三方面:
第一,從電力系統(tǒng)的角度看,鐵路負荷屬于終端負荷,直接面對最終用戶,所以,鐵路供電系統(tǒng)中絕大多數(shù)為10kV和35kV變配電所,這取決于地方供電系統(tǒng)電源的情況和鐵路就地負荷的要求;第二,鐵路供電系統(tǒng)的接線就像鐵路一樣,是一個沿鐵路敷設的單一輻射網(wǎng),各變電所沿線基本均勻分布,并且互相連接,構(gòu)成手拉手供電方式;連接線自閉線和貫通線兩種,連接線除了實現(xiàn)相鄰所之間的電氣連接外,還為鐵路供電最重要的負荷提供電源;第三,鐵路供電系統(tǒng)雖然電壓等級低,接線方式簡單,但對供電可靠性的要求卻很高,其負荷的供電中斷時間不能超過150ms,否則,將會導致所有供電區(qū)間的自動閉塞信號燈變?yōu)榧t燈,影響鐵路的正常運輸。
三、提高電力系統(tǒng)可靠性的措施
鐵路沿線分布著車站和通信基站,這些地面設施是保證鐵路運輸暢通和安全的基礎設施,上述設施需要電力可靠供應,高速鐵路對電力供電提出了更高的可靠性要求,全線供電安全、可靠性取決電力貫通線的運行水平,供電可靠性依賴于鐵路供電設備配置水平,采用的可靠性措施主要有三方面:
第一,保證系統(tǒng)可靠備用,各配電所自國家電網(wǎng)接引兩路電源;各配電所采用單母線分斷接線型式;10kV配電網(wǎng)絡采用雙路環(huán)網(wǎng)電力電纜;變配電所、箱式變電站內(nèi)配電變壓器按雙臺配置;第二,提高設備可靠性,配電所選用SF6氣體絕緣開關柜;箱式變電站選用SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關柜;變壓器選用干式變壓器;低壓開關柜采用高可靠性、模數(shù)化、組合式柜型;第三,提高系統(tǒng)抵抗自然災害能力,電線入地;設備進屋;備用發(fā)電機;從高壓到低壓全部采用遠動。
四、高速鐵路電力供電系統(tǒng)新技術的分析與研究
1凱里供電局營銷工作概況
凱里供電局系中國南方電網(wǎng)公司和貴州電網(wǎng)公司領導下的國家大二型企業(yè),擔負供電轄區(qū)內(nèi)15個縣(市)及湘黔電氣化鐵路的電能供應、銷售與服務任務,并為黔電入粵、黔電入湘的重要通道,為貴州電網(wǎng)公司代管縣局最多(15個)的供電企業(yè)。該局年售電量40億千瓦時,轄區(qū)內(nèi)高能耗負荷企業(yè)占總負荷70%左右,該局目前營銷工作面臨負荷結(jié)構(gòu)不合理、代管縣局多的復雜管理形勢。如何有效的調(diào)動代管縣局主動做好轄區(qū)內(nèi)的營銷服務工作,培育更多優(yōu)質(zhì)負荷,提高企業(yè)的營銷經(jīng)營業(yè)績,成為該局營銷管理工作的研究重點。為此,該局通過建立電力營銷數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),客觀公正地評價下屬業(yè)績,導入競爭機制,不斷提高該局的營銷工作質(zhì)量。
2建立實時數(shù)據(jù)跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)
凱里供電局針對需要實時控制的電量及電費回收等指標推行日報表和帳目日報表、周期性報表制度,建立起銷售狀況的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。這里重點介紹電量銷售日報表和電費回收進度表。
電費欠費說明:
1.凱里供電局本月應收15478萬,截至8月30日下午6:00,本月實收14090萬,欠費1388萬,回收率為91.03%。凱里系統(tǒng)本期合并口徑新增欠費953萬,月末應收電費余額增加額為673.57萬,其中城區(qū)供電分局直管客戶欠費191萬(凱里紙廠欠費110萬,城區(qū)小客戶欠費81萬),直管縣局終端用戶欠費566萬(其中施秉恒盛公司欠495萬,市郊局小客戶欠23萬、鎮(zhèn)遠局小客戶欠47萬);臺江局欠192萬。
2.注意問題:凱里城區(qū)小客戶本月欠費可能較多,要加大催費力度;同時對凱里紙廠進行跟蹤催費。
銷售異常勢頭,跟進弱勢區(qū)域、弱勢類別。
(2)電費回收進度表。
欠費數(shù)目越大,時間越長,追討的可能性就越小,控制應收賬款的通用原則是對賒銷客戶設定信用額度和信用期限。凱里供電局要求各分縣局和大客戶管理所在每月24日后按日上報電費回收進度表。每月最后兩天在早會上通報。一方面提醒各分縣局和部門注意正常欠費的關注和跟進;另一方面對異常欠款及時暴光,及時檢點,及時追究,從上至下形成對應收賬款追討的巨大壓力。3建立月度營銷分析制度,做好營銷數(shù)據(jù)的月度分析
對于市場營銷部而言,簡單地根據(jù)營銷數(shù)據(jù)考核各分縣局和部門工作沒有任何意義,重要的在于你能引入公平的評估模式,讓各分縣局和部門的營銷負責人心服口服。
完備科學的月銷售分析應達到以下目的:
(1)分析整個地區(qū)局的當月電量、線損、欠費余額,同期增長率,教上月成長率。
(2)引導各分縣局和部門營銷負責人關注自己的電力銷售和電費回收是否健康。
(3)引導各分縣局和部門營銷負責人關注當月重要客戶的銷售。
(4)排除市場容量不同、市場基礎不同等因素的干擾,客觀公正地評估各分縣局和部門的銷售貢獻。
這里以月度下網(wǎng)電量分析表進行說明:
通過此表我們可以看到凱里供電局當月的售電量、累計售電量、成長率、同期增長率等,還可以看到各類別電量及所占的比例。更重要的是,我們可以看到各分縣局的售電情況,排名情況,對各分縣局進行點評,還可以要求后三名說明原因,給其營銷負責人相應的指導和壓力。
4小結(jié)
通過建立有效的電力營銷數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),凱里供電局實現(xiàn)了實時的銷售監(jiān)控和周期性的分析反饋及控制,為提高企業(yè)經(jīng)營業(yè)績奠定了基礎。
參考文獻
自從20世紀90年代到現(xiàn)在,隨著計算機技術、通信技術、控制技術和功率電子技術的發(fā)展,這些技術漸漸由理論轉(zhuǎn)入實驗階段,并且已經(jīng)進入應用領域,這些技術的出現(xiàn)對電力自動化產(chǎn)生了巨大的影響,電力自動化技術也隨著迎來了新的時代。因此,提高電力系統(tǒng)自動化程度顯得尤為必要。然而,目前電力系統(tǒng)自動化仍然存在諸多問題,如何很好地解決這些問題,使電力系統(tǒng)自動化更好地為我國電力發(fā)展乃至經(jīng)濟的發(fā)展服務,已經(jīng)成為擺在廣大電力工作者面前的一大難題。
本文主要結(jié)合筆者多年的實際一線工作經(jīng)驗,首先闡述了配電自動化的基本概念,并且從不同的角度對電力系統(tǒng)自動化的相關技術進行闡述,旨在為我國電力自動化發(fā)展提供理論依據(jù),對推動我國電力事業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
1 配電自動化的基本涵義
我們所說的配電自動化,就是指采用先進的科學技術,將配電用戶的數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)以及配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、地理位置、圖形特點以及離線數(shù)據(jù)等進行集成,進而構(gòu)成一個完整的自動化網(wǎng)絡系統(tǒng),保證配電設備以及網(wǎng)絡的正常運行,而且還要保證事故狀態(tài)下對配電網(wǎng)絡的保護、監(jiān)測和控制,實現(xiàn)配電網(wǎng)絡的現(xiàn)代化管理。通過實現(xiàn)配電網(wǎng)絡的自動化管理,不但可以有效地提高電能質(zhì)量,而且可以成本較低,滿足多樣化的用戶需求,還可以使得企業(yè)管理效率得到一定的提高。
(1)饋線自動化。所謂饋線自動化,就是指對饋線電路進行監(jiān)測、控制和保護。對饋電路出現(xiàn)的故障進行診斷,進行故障隔離和重構(gòu)網(wǎng)絡等。還可以實現(xiàn)對饋電路各項指標的遠程監(jiān)控,供電和調(diào)壓等。
(2)配電管理系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化的核心環(huán)節(jié)是配電管理系統(tǒng),其也是整個配電自動化系統(tǒng)的管理中心、監(jiān)控中心以及需求側(cè)管理。需求側(cè)管理可以采取一系列的經(jīng)濟手段和技術措施,使用戶和供電方一起參與進行供電管理。因為需求側(cè)管理關系到供需雙方的利益,而且關聯(lián)到電力管理體制,因此,需要通過相關法律法規(guī)來進行制約,讓電力市場進行宏觀調(diào)控。我們可以看出,電力供需雙方不但是買賣關系,更是合作伙伴,需求側(cè)管理必將受到電力市場的重視。
2 電力自動化相關技術研究
2.1 功能分布技術研究
電力系統(tǒng)自動化與通信網(wǎng)絡息息相關,為達到功能的逐步下發(fā)分布,對系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)進行分層分布配網(wǎng)自動化已經(jīng)成為了一種必然,我們將電力系統(tǒng)功能部分分為三層:主站、子站和饋線,這樣可以使得事故能夠迅速響應。層與層之間主要是通過光纖太網(wǎng)、光纖以太網(wǎng)及環(huán)網(wǎng)、多線網(wǎng)以及無線網(wǎng)和電力載波等信道形式進行通信。綜合考慮,目前較為良好的通信方式為電力載波,相比于先前的電力載波方式,那些都是高頻信號與語音信號共同構(gòu)建的,主要通過線路端點之間的阻波器進行服務通信。由于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡節(jié)點較多,實際情況下還不能解決電力電子自動化實際客觀需要,因此淘汰了阻波器。然而現(xiàn)在最新的通信技術,使得載波技術擴展運用范圍,尤其是開發(fā)了擴頻原理的處理器芯片(DSP)并且加以利用,理論結(jié)合實踐,就初步來看,相關實驗數(shù)據(jù)表明其運用前景很好,具有很強大的發(fā)展前途。
2.2 配電網(wǎng)系統(tǒng)保護技術研究
對配電網(wǎng)的保護實際上就是對饋電線路的保護,而且主要是維護配電網(wǎng)存在不穩(wěn)定的因素,隨著時代性的經(jīng)濟發(fā)展需要,電力服務用戶的不斷追求質(zhì)量,進而提升了電力系統(tǒng)的故障排除能力。也就是說當用電需求不斷變大的情況下,電力系統(tǒng)的可靠性和供電質(zhì)量也有了大幅度提高。我們要重點抓配電網(wǎng)的維護工作,在配電網(wǎng)管理保護工作中,我們要做到饋線故障排除、隔離故障以及對供電電力管理系統(tǒng)的恢復等工作。饋電核心工作的基礎上基于通信技術,是對配電網(wǎng)整體數(shù)據(jù)的優(yōu)化,進而加以控制。對其整體優(yōu)化促使了配電SCADA、配電高級應用(PAS)等技術的不斷改進與完善。
2.3 主站一體化技術研究
隨著用戶生活水平的不斷提高,這就使得用戶對供電的可靠性提出了更高的要求。由于電力企業(yè)是一個相對比較大的整體,其內(nèi)部各個部門相對獨立,各個系統(tǒng)和部門很難快速地實現(xiàn)信息互聯(lián)和共享,這也是擺在廣大電力工作者面前的一大難題,也是今后廣大電力工作者需要協(xié)力解決的問題。在今后的電力工作中,我們可以將功能相對獨立的部門綜合集中起來,組成信息共享一體化系統(tǒng)。也就是將各個部門的地理信息、數(shù)據(jù)信息、配電管理系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)結(jié)合起來,構(gòu)成一個信息互聯(lián)和共享的通訊平臺。
3 結(jié)語
綜上所述,電力自動化的發(fā)展是電力系統(tǒng)的一場技術革命,作為一名電力系統(tǒng)工作者,我們要不斷學習新的電力技術知識,不斷充實自己,保持電力系統(tǒng)自動化技術的先進性,不斷提高電力系統(tǒng)的自動化程度,只有這樣,才能不斷地提高電能質(zhì)量,減少電力設備維護費用和運營成本,提高電力設備利用率,帶來比較可觀的經(jīng)濟效益和社會效益,對推動我國電力事業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻
[1]李延娜.電力自動化發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].科技資訊,2011(34):12-13.
一、引言
當今,為了更好地為國家整體經(jīng)濟的發(fā)展,以及電力技術的不斷提高,新電力設備不斷的使用,電力系統(tǒng)越來越復雜。而復雜的電力系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定運行成為電力系統(tǒng)至關重要的環(huán)節(jié)。只有電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性才能持續(xù)保證電力的供應,進而保證工業(yè)經(jīng)濟和人民的日常生活。
電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性運行問題開始受到關注最初是在上世紀40年代,之后由于電力系統(tǒng)發(fā)展的重點在技術創(chuàng)新和互聯(lián)網(wǎng)等方面上,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性運行一直發(fā)展相當緩慢,以至于穩(wěn)定性的理論體系也遲遲未建立完全。近些年來,隨著全球電力系統(tǒng)出現(xiàn)的幾起大型的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性破壞引發(fā)的事故(如用電負荷超高導致系統(tǒng)崩潰的事故等),例如,在西方發(fā)達國家就曾出現(xiàn)過由于穩(wěn)定問題出現(xiàn)的大面積停電導致重大經(jīng)濟損失[1,2]。因此,當前電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問題越來越引起了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關注,并認為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行成為制約電力系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸[3]。
目前,電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題分析開始得到不斷的發(fā)展,現(xiàn)在按照對失穩(wěn)機理的認識,電力系統(tǒng)的分析方法可以分為兩類即靜態(tài)和動態(tài)分析方法。為了更好地指導以后的電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行和及時發(fā)現(xiàn)問題,在此對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題的分析方法進行分析。
二、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題及其分類
電力系統(tǒng)穩(wěn)定是指當受到一定的擾動時(或者小擾動或者大擾動),系統(tǒng)的電壓能夠保持不變,即使受到影響仍然可以在限定時間內(nèi)恢復到允許的范圍內(nèi),不會發(fā)生崩潰或者偏低的情況。然而,在實際總往往受到擾動后無法在短時間內(nèi)恢復到允許值或者出現(xiàn)崩潰等極端情況,此為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題出現(xiàn)問題。
如何避免電力系統(tǒng)不穩(wěn)定首先要確定是何種擾動導致的,即分析穩(wěn)定失穩(wěn)的機理。由于穩(wěn)定劃分的標準不同,電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題的具體的分類也有差異。例如,導致失穩(wěn)的擾動規(guī)模來看,分為小擾動和大擾動;根據(jù)失穩(wěn)事故時間的場景來看,分為暫態(tài)穩(wěn)定、中期穩(wěn)定和長期穩(wěn)定等問題。
三、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題的分析方法
根據(jù)前面所提到的電力系統(tǒng)失穩(wěn)的機理,目前的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法主要有兩類,即靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法和動態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法。
1.靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法
當電力系統(tǒng)受到的干擾較小不足以引起系統(tǒng)的自發(fā)振蕩等問題的時候,可以認為系統(tǒng)是靜態(tài)的。靜態(tài)分析方法是以潮流方程為基礎的分析方法。該分析方法比較成熟,當前應用較廣。該方法的本質(zhì)是認為電壓穩(wěn)定是符合潮流問題,而電壓穩(wěn)定與否關鍵是找到穩(wěn)定與失穩(wěn)的臨界點,即通常所說的電力網(wǎng)絡中的潮流極限,并通過各種方法求得此點并掌握失穩(wěn)與穩(wěn)定臨界的極限狀態(tài)的不同特征作為失穩(wěn)的崩潰點[4]。
根據(jù)這一原理,該類靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法又可以細分為潮流多解法、靈敏度分析方法、奇異值分析法和連續(xù)潮流方法等。
其中,靈敏度法相對來說計算過程比較簡單,結(jié)果也非常清楚,適合于單臺發(fā)動機單負荷的電力系統(tǒng)中應用。奇異值法則是更加關注雅克比矩陣的奇異性對穩(wěn)定性的影響,該方法計算簡單,技術成熟,應用很廣。
2.動態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法
其實,電力系統(tǒng)不能簡單歸類為靜態(tài)狀態(tài),實質(zhì)上電力系統(tǒng)更多的被認為是動態(tài)系統(tǒng),即通常系統(tǒng)受到的干擾力都是很大的,容易使原來的運行狀態(tài)發(fā)生變化。因為系統(tǒng)中很多因素是動態(tài)可變的,正是因為可變性導致了電壓失穩(wěn)。例如發(fā)電機的參數(shù)和動態(tài)特征、無功補償設備特征等。
目前,動態(tài)電壓穩(wěn)定分析的方法可以分為以下幾類:小擾動的分析法、暫態(tài)電壓穩(wěn)定分析法、中期電壓穩(wěn)定分析法和長期電壓穩(wěn)定分析法等[5,6]。
在此介紹以下暫態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法。與靜態(tài)相比,暫態(tài)是否穩(wěn)定主要考慮的是電力系統(tǒng)在受到較大的擾動時電力系統(tǒng)的主要單元(這里主要指的是發(fā)動機)能否還能保持原來狀態(tài)運行。在研究此類問題的時候,通常需要進行簡化。暫態(tài)穩(wěn)定分析的方法可分為兩類:數(shù)值解法和直接解法。
四、結(jié)論
為了更好地服務經(jīng)濟生產(chǎn),電力系統(tǒng)的穩(wěn)定非常重要。特別是在當前長距離、高功率輸送電力的系統(tǒng)中,這就需要業(yè)內(nèi)人士掌握相應評定電壓穩(wěn)定的技術,探索出更為準確和貼切實際的穩(wěn)定性值班,這樣可以更好地服務于社會。
參考文獻
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中圖分類號:TM76 文章編號:1009-2374(2015)30-0010-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.30.005
毋庸置疑,當前的時代是計算機的時代和網(wǎng)絡的時代,計算機技術和網(wǎng)絡技術的廣泛應用使多個領域的工作效率有了極大的提升。供電企業(yè)亦是如此,借助于計算機技術和網(wǎng)絡技術,自動化的電力系統(tǒng)正在逐步形成,大量的人力資源被解放出來從事其他的工作,大大提升了供電的穩(wěn)定性。但是隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡本身的漏洞再加上人為的要素,網(wǎng)絡安全問題已經(jīng)成為一個非常重要的問題,網(wǎng)絡安全無法保證,就無法保證電力系統(tǒng)運行的安全性。而電力系統(tǒng)是十分重要的,一旦出現(xiàn)問題,很可能會造成非常大的經(jīng)濟損失,所以有必要做好信息系統(tǒng)的安全保障工作。
1 電力信息系統(tǒng)身份鑒別技術的重要性
電力信息系統(tǒng)身份鑒別技術的重要意義體現(xiàn)在能夠確保電力信息系統(tǒng)的安全,進而確保整個電力系統(tǒng)的安全。當前電力信息系統(tǒng)是電力系統(tǒng)自動化的重要組成部分,包含有眾多的自動化設備。自動化設備既有優(yōu)點,也有缺點。優(yōu)點是將人力從繁重的勞動中解放出來,只需進行必要的監(jiān)控即可,并且在發(fā)現(xiàn)故障和排除故障方面具有十分重要的作用;但是與此同時也造成了一旦出現(xiàn)嚴重問題,就會使整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性無法保障的問題,從而使整個供電工作都受到影響。當前電力信息系統(tǒng)并不完善,其身份鑒別技術還沒有廣泛應用于整個行業(yè)中,也因此出現(xiàn)了一系列的問題,在未來,城鄉(xiāng)用電量必然大大增加,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行已經(jīng)成了刻不容緩的重要責任,每個方面都要考慮到。
2 電力信息系統(tǒng)身份鑒別技術概述
身份鑒別指的是利用各種手段和方法,對想要取得某種權(quán)限的人的身份進行認定。人與人之間的身份鑒別大多是靠視覺性的記憶,但是機器對人的鑒定如果完全靠視覺上的認定的話,可能會造成非常大的成本。例如,某一臺計算機的開機身份鑒別只用簡單的口令即可,因為其安全性沒有那么高,如果在一臺普通計算機上安裝諸如指紋、虹膜等識別設備,其成本將會大大超出預算。身份鑒別技術一般來說有兩種類型:根據(jù)相關的信息來實現(xiàn)認證,例如各種口令、證書等;根據(jù)人的相關的特征來進行認證,例如人的指紋、虹膜等唯一的元素。二者相比較,前者簡單易行,并且能夠相對自由、相對廣泛地使用。換句話來說,只要掌握了口令或者證書,就能夠獲取相關的權(quán)限。但是這種方法的弊端也是安全性能低,在遺失了相關口令和令牌時會造成極大的不便。后者的特點是唯一性,較為安全,但是局限性就是認證的用戶不能夠遠離,例如錄入了指紋和虹膜的用戶一旦出差,系統(tǒng)就無法順利運行。
3 電力信息系統(tǒng)身份鑒別技術研究
3.1 未來電力信息系統(tǒng)身份鑒別技術應有的特點
首先,這種身份鑒別的技術應當是多種技術的有機結(jié)合,并不是孤立的。這是因為各種單一的技術雖然在某種程度上有很大的特點,但是也都有一定的局限性,如果將這些技術融合在一起的話,就能夠?qū)⒏鞣N優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,而將缺陷盡可能地減少。相關的技術包括一次性口令鑒別技術、SSL安全服務器的雙向加密技術等。其次,身份鑒別應當是一種雙向的鑒定。換句話來說,鑒定不僅要能夠鑒定客戶端,還要對服務器也進行必要的鑒定,這是因為有惡意用戶假冒客戶端的情況出現(xiàn)的。最后,這種身份鑒別應當是標準的、統(tǒng)一的。當前行業(yè)內(nèi)并沒有固定的規(guī)范,所以在不同廠家開發(fā)出的鑒別機制都是有較大差別的,適用性不廣。而設定統(tǒng)一的鑒別服務的話,就能夠用統(tǒng)一的標準來進行有效的衡量和評價,對于電子信息系統(tǒng)身份鑒別技術的未來發(fā)展是有很大好處的。
3.2 電力系統(tǒng)身份鑒別技術關鍵性技術和實現(xiàn)
首先,身份管理。身份管理應當具備下面的一些特性:賬號應當具有一定的生命周期,應當對賬號產(chǎn)生到刪除各個狀態(tài)進行合理的管理活動。因為在企業(yè)內(nèi)部,離職、換崗、換部門都是常見的事情,如果不能夠控制賬號的生命周期的話就會失去科學性;應當具備角色管理的功能,基于角色進行各種訪問的控制;應當對用戶進行分級,不同級別的權(quán)限是不同的,級別越高,權(quán)限越高,最高級別獲取全部的權(quán)限。其次,集中認證。這一點是說要根據(jù)現(xiàn)實中的不同情況來為不同的應用系統(tǒng)提供認證服務。這個平臺應當支持多種不同的安全認證方式,諸如靜態(tài)密碼、智能卡、數(shù)字證書等方式。對B/S系統(tǒng)的認證和C/S系統(tǒng)的認證應當區(qū)分開來,對主機設備、用戶身份、訪問策略的認證也應當具體、細致。其實統(tǒng)一的認證方式有兩種,集中認證就是其中重要的一種,它是將各種認證方式統(tǒng)一指向平臺,運用平臺來進行認證。再次,單點登錄。單點登錄也是統(tǒng)一認證的一種,區(qū)別于幾種認證,它是由客戶端對主機系統(tǒng)和網(wǎng)絡設備的訪問轉(zhuǎn)化為客戶端的單點訪問。它大大簡化了最終用戶的登錄程序,也大大地減少了登錄相關口令管理的工作量,是一種較為安全的可行的方式。最后,集中授權(quán)。這一點指的是對相關的信息系統(tǒng)準入機制進行限制和管理,未通過授權(quán)的用戶禁止訪問系統(tǒng)。這里的集中并不是一種物理現(xiàn)實中的集中,不是將所有的硬件設備集中起來,而是指一種邏輯上的集中。在具體的授權(quán)管理活動中,可以自定義角色的數(shù)量和權(quán)限,常規(guī)的角色有安全管理員,其在整個電力信息系統(tǒng)中有最高的權(quán)限;系統(tǒng)管理員,主要任務是協(xié)助安全管理員,對系統(tǒng)安全進行控制;網(wǎng)絡管理員、數(shù)據(jù)庫管理員、操作員等不同級別和權(quán)限的用戶。
4 結(jié)語
其實在當前各個領域,網(wǎng)絡安全問題都是一項十分重要的問題。這是由于隨著時代的發(fā)展,以及計算機與網(wǎng)絡技術的不斷進步,人們對計算機和網(wǎng)絡的依賴將會越來越大,一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡安全問題,就會造成各種不必要的損失,所以在各個領域都要做好網(wǎng)絡安全工作。對于供電企業(yè)來說,當前電力信息系統(tǒng)是電力系統(tǒng)自動化的重要部分,其安全問題的重要性毋庸置疑,科學有效的身份鑒別技術應用是必不可少的。當前的身份鑒別呈現(xiàn)出多技術融合、雙向、標準化等特點,在未來,相關的研究者還應當積極創(chuàng)新,開發(fā)出更加安全、更加便捷的電力信息系統(tǒng)身份鑒別技術。
參考文獻
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中圖分類號: TN710?34; TM401 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2013)15?0115?04
Analysis of power system harmonic load model
LU Hui?hui1, SU Cheng?yue1, ZHANG Wen?jia2, ZHOU Huai?jie1, LIU Jing?tao2, LIU Li?bin1
(1.Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China; 2.Guangzhou Power Supply station Co., Ltd., Guangzhou 510730, China)
Abstract: As the nonlinear load power increases, the harmonic distortion problem in power systems is serious. The common nonlinear load is discussed in this paper. A complete nonlear load simulation model was constructed to supply power to asynchronous motor by the rectifier frequency circuits and a transformer converting 110 kV to 400 V. Only the harmonic distortion rate of the third phase bridge rectifier circuit module is more than 32%, but harmonic components is greatly reduced by adding a harmonic elimination module in the model. The simulation results show that the total harmonic distortion rate of the nonlinear load is not more than 1.40%, which complies with the relevant state standards, and provides a theoretical base of harmonic prevention and control for enterprises.
Keywords: power system; harmonic analysis; load model; rectifying frequency conversion
0 引 言
諧波使電能質(zhì)量下降,影響發(fā)電、供電和用電設備的安全經(jīng)濟運行,產(chǎn)生較大的危害已得到公認。目前國內(nèi)外對電力系統(tǒng)的諧波分析大部分都是研究公用電網(wǎng)諧波的整體狀況,沒有對諧波負載進行細化分析。研究方向主要包括有:公用電網(wǎng)諧波評估[1?3] 、諧波對計量的影響[4]、諧波的檢測方法[5?7]、針對諧波的濾波設計[8?9]等。較少深入研究負載內(nèi)部產(chǎn)生諧波的機理。本文從電動機、整流器等具體負載著手,建立相應的理論模型分析其產(chǎn)生諧波的原因,為深入地開展諧波研究提供理論依據(jù)。
1 電子電力變流電路產(chǎn)生諧波原理
電子電力變流電路包括:交流/直流變換器又稱整流器、直流/交流逆變器、交直交變頻器等。其中應用最廣泛的是整流器,很多負載模型都是基于整流電路建立的。常用的整流設備有二極管和晶閘管構(gòu)成的單相和三相整流器。從控制的角度區(qū)分,有不控、半控、全控之分。目前采用全控的PWM方式6脈沖整流較多,如圖1所示,下面對a相電流波形進行傅里葉級數(shù)展開有:
[ia=23πIdsinωt-15sin5ωt-17sin7ωt+111sin11ωt+113sin13ωt-117sin17ωt-119sin19ωt…] (1)
三相電流相角依次相差120°,其有效值與直流電流的關系為[I=23Id],當控制角[α≠0]時,只需用[ωt-α]代替[ωt]代入上式即可。則電流基波與各次諧波有效值分別為:
[I1=6πId,In=6nπId, n=6m±1] (2)
式中:[n]為特征諧波次數(shù),[n=pm±1,][p]為逆變器脈動數(shù),[m]為正整數(shù)。
2 基于Matlab構(gòu)造負載模型
2.1 整流器模型
圖1(a)中,原理圖電路由三相交流電源[Ua,Ub,Uc,]整流變壓器T、晶閘管VT1~VT6、負載[R]以及觸發(fā)電路組成,由于晶閘管的單向可控導電性能,在負載上可以得到方向不變的直流電,改變晶閘管的控制角,可以調(diào)節(jié)輸出直流電壓和電流的大小。晶閘管觸發(fā)電路輸出脈沖與電源同步是電路正常工作的重要條件。三相橋式全控電路是應用最廣泛的整流電路,六個晶閘管依次相隔60°觸發(fā)其必須采用雙脈沖觸發(fā)或?qū)捗}沖觸發(fā)方式,以保證每一瞬間都有兩個晶閘管同時導通。三相橋式整流電路的仿真使用模型庫中的三相橋和觸發(fā)器的集成模塊,其仿真模型如圖1(b)所示,仿真波形分析如圖2所示。
表1 三相電流各次諧波含量及總畸變率 %
[諧波次數(shù)\&3\&5\&7\&9\&11\&13\&15\&17\&19\&THD\&A相\&0.14\&25.68\&11.41\&0.13\&10.57\&6.02\&0.13\&6.58\&3.82\&31.56\&B相\&1.39\&25.51\&10.48\&1.36\&9.63\&4.73\&1.17\&5.49\&2.84\&30.54\&C相\&1.53\&26.65\&10.41\&1.45\&10.64\&5.59\&1.19\&5.98\&4.20\&32.20\&]
三相電壓源SPWM逆變器是在通用變頻器中使用最多的,仿真模型如圖3所示。
通過對整流和逆變電路模型的建立和諧波分析,可以看出兩者產(chǎn)生的總諧波畸變率很高,電流諧波畸變率甚至達到42.54%,表明逆變電路是電力負載的一大諧波源。
2.2 交流電機模型
交流電機是一個多變量非線性系統(tǒng),其靜態(tài)和動態(tài)特性以及控制技術遠比直流電機復雜。為了設計一個靜態(tài)和動態(tài)特性都較為理想的交流調(diào)速系統(tǒng),需要建立起交流電機合適的數(shù)學模型。三相異步機的模型是首先將三相輸入電壓變換為二相坐標系(dq坐標系)上的電壓,同時也將計算所得的二相電流轉(zhuǎn)換為三相坐標系上的電流[10]。交流異步電動機的轉(zhuǎn)速表達式為:
[n=60f(1-s)p] (3)
式中:[n]為異步電動機的轉(zhuǎn)速;[f]為電動機電源的頻率;s為電動機轉(zhuǎn)差率;[p]為電動機極對數(shù)。由上式可知,轉(zhuǎn)速[n]與頻率[f]成正比,只要改變頻率[f]即可改變電動機的轉(zhuǎn)速,電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的,是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制(V/F)其特點是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,能夠滿足大多數(shù)場合交流電動機調(diào)速控制的要求。
圖3 三相逆變電路模型及諧波分析圖
圖4是一個V/F控制變頻調(diào)速仿真圖,圖中由直流電源經(jīng)過逆變器變成交流電給交流異步電機供電。逆變器由PWM控制,控制PWM的頻率就可以控制電壓的大小,進而可以控制電機的轉(zhuǎn)速,最下面的部分就是V/F恒壓控制部分。
對電路B相諧波電流分析如圖5所示,B相的總畸變率(THD)為2.45%,主要的成分還是5次、7次、11次諧波,分別占有1.73%、1.19%、0.74%,符合特征諧波次數(shù)[n=6m±1。]
圖5 交流電機諧波分析圖
3 綜合仿真實驗分析與研究
前面已介紹各分立負載模型,下面是綜合的非線性負載模型,電路包含變壓器、整流器、中間直流電路、逆變器、濾波器、異步電機等,如圖6所示。該電路由110 kV的電壓經(jīng)過變壓器降為400 V,然后經(jīng)過整流變頻電路,再添加一個無源LC濾波器分別給三相電路進行濾波,參數(shù)經(jīng)過計算和調(diào)試,實現(xiàn)對高次諧波進行最大的抑制,如圖7所示,最后給異步電機供電,以及通過反饋環(huán)路控制PWM的頻率就可以控制電壓的大小,進而可以控制電機的轉(zhuǎn)速如圖6下部分,最后測出各相電流的諧波成分見表2,其畸變率大大降低,總畸變率為1.4%。
表2 A,B,C三相的電流畸變率 %
[次數(shù) /次\&3\&5\&7\&9\&11\&13\&15\&17\&19\&總畸變率\&A相\&0.14\&0.94\&0.66\&0.14\&0.34\&0.21\&0.12\&0.16\&0.15\&1.34\&B相\&0.19\&0.95\&0.63\&0.25\&0.22\&0.07\&0.19\&0.06\&0.01\&1.40\&C相\&0.11\&0.83\&0.88\&0.16\&0.23\&0.28\&0.18\&0.15\&0.16\&1.40\&]
4 結(jié) 論
本文基于Matlab建立電力系統(tǒng)中產(chǎn)生諧波負載仿真模型,仿真結(jié)果表明,對采用6脈波變流器的負載,產(chǎn)生的諧波含量比較符合理論公式,可控變流裝置交流側(cè)電流含6k±1(k為正整數(shù))次諧波;各次諧波有效值與諧波次數(shù)成反比;與基波有效值的比值為諧波的倒數(shù)。通過綜合構(gòu)造出一個110 kV變壓為400 V,經(jīng)整流變頻等電路給異步電機供電的完整的非線性負載模型,在模型中加入濾波器后的仿真結(jié)果表明,其非線性負載的諧波總畸變率不大于1.40%,諧波成分大大降低,符合國家有關標準,為企業(yè)減少向電網(wǎng)注入諧波成分提供參考。
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1 電力營銷系統(tǒng)
電力營銷系統(tǒng)以業(yè)擴報裝、電能計量、用電管理、營業(yè)計費和線損管理等關鍵業(yè)務為核心,在各業(yè)務模塊之上提供服務模塊和分析模塊。服務模塊包括電話服務、因特網(wǎng)服務和客戶中心服務等,側(cè)重于為電力用戶提供各種快捷優(yōu)質(zhì)的服務;而分析模塊則包括綜合業(yè)務查詢、基于歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、效益分析和決策支持,側(cè)重于為企業(yè)領導提供及時準確的決策依據(jù)。因此,一切為電力系統(tǒng)正常運行提供決策的原始數(shù)據(jù)都可歸結(jié)為營銷數(shù)據(jù)范疇。
1.1 營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源
營銷系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)由管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)以及電網(wǎng)運行的實時信息系統(tǒng)、負荷管理系統(tǒng)、電能量計費系統(tǒng)、配變檢測系統(tǒng)、計量檢定的運行數(shù)據(jù)所組成。隨著電力企業(yè)信息化建設的快速發(fā)展,各系統(tǒng)已產(chǎn)生并積累了較為龐大的歷史數(shù)據(jù)。
1.2 營銷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特點
(1)數(shù)據(jù)多。在電力營銷系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)主要分為由各種裝置實時采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和由調(diào)度中心多種系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來源多。另外,電力系統(tǒng)屬于大規(guī)模奇異非線性動態(tài)大系統(tǒng),在對其進行特征描述時往往涉及到上千個狀態(tài)變量。傳統(tǒng)的處理方法是對系統(tǒng)進行降維或簡約化處理,這在一定程度上影響了最終結(jié)果的精度。
(2)數(shù)據(jù)種類混雜。營銷系統(tǒng)是一個標準的混雜系統(tǒng),其上層(如調(diào)度中心)給出的(調(diào)度)決策主要是邏輯性的操作指令,而下層控制(如發(fā)電機的勵磁與調(diào)速控制)主要是連續(xù)性的,為了達到系統(tǒng)多目標優(yōu)化控制的目的,應將不同性質(zhì)的上層和下層控制有機地對合起來。
(3)數(shù)據(jù)質(zhì)量差。在營銷系統(tǒng)中,采集到的數(shù)據(jù)往往存在含有噪聲、缺失、不正確等情況。
(4)對數(shù)據(jù)的要求高。當系統(tǒng)處于緊急狀態(tài)甚至瓦解狀態(tài)時,必須制定實時在線快速決策,使系統(tǒng)重新回到正常狀態(tài)。
2 電力數(shù)據(jù)倉庫
2.1 數(shù)據(jù)庫到數(shù)據(jù)倉庫
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術是以單一的數(shù)據(jù)資源,即數(shù)據(jù)庫為中心,進行事務處理、批處理、決策分析等各種數(shù)據(jù)處理工作,主要的劃分為兩大類:操作型處理和分析型處理。操作型處理也叫事務處理,是指對數(shù)據(jù)庫聯(lián)機的日常操作,通常是對一個或一組紀錄的查詢和修改,主要為企業(yè)的特定應用服務的,注重響應時間,數(shù)據(jù)的安全性和完整性;分析型處理則用于管理人員的決策分析,經(jīng)常要訪問大量的歷史數(shù)據(jù)。而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)優(yōu)于企業(yè)的日常事務處理工作,而難于實現(xiàn)對數(shù)據(jù)分析處理要求,已經(jīng)無法滿足數(shù)據(jù)處理多樣化的要求。操作型處理和分析型處理的分離成為必然。
近年來,隨著數(shù)據(jù)庫技術的應用和發(fā)展,人們嘗試對DB中的數(shù)據(jù)進行再加工,形成一個綜合的,面向分析的環(huán)境,以更好支持決策分析,從而形成了數(shù)據(jù)倉庫技術(簡稱DW)。數(shù)據(jù)倉庫彌補了原有的數(shù)據(jù)庫的缺點,將原來的以單一數(shù)據(jù)庫為中心的數(shù)據(jù)環(huán)境發(fā)展為一種新環(huán)境:體系化環(huán)境。
2.2 電力數(shù)據(jù)的抽取
電力數(shù)據(jù)的抽取是數(shù)據(jù)進入倉庫的入口。由于數(shù)據(jù)倉庫是一個獨立的數(shù)據(jù)環(huán)境,它需要通過抽取過程將數(shù)據(jù)從聯(lián)機事務處理系統(tǒng)、外部數(shù)據(jù)源、脫機的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中導入到數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)并不要求與聯(lián)機事務處理系統(tǒng)保持實時的同步,因此數(shù)據(jù)抽取可以定時進行,但多個抽取操作執(zhí)行的時間、相互的順序、成敗對數(shù)據(jù)倉庫中信息的有效性則至關重要。
在技術發(fā)展上,數(shù)據(jù)抽取所涉及的單個技術環(huán)節(jié)都已相對成熟,其中有一些是躲不開編程的,但整體的集成度還很不夠。目前市場上所提供的大多是數(shù)據(jù)抽取工具。這些工具通過用戶選定源數(shù)據(jù)和目標數(shù)據(jù)的對應關系,會自動生成數(shù)據(jù)抽取的代碼。但數(shù)據(jù)抽取工具支持的數(shù)據(jù)種類是有限的;同時數(shù)據(jù)抽取過程涉及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,它是一個與實際應用密切相關的部分,其復雜性使得不可嵌入用戶編程的抽取工具往往不能滿足要求。因此,實際的數(shù)據(jù)倉庫實施過程中往往不一定使用抽取工具。從市場發(fā)展來看,以數(shù)據(jù)抽取、異構(gòu)互連產(chǎn)品為主項的數(shù)據(jù)倉庫廠商一般都很有可能被其它擁有數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的公司吞并。在數(shù)據(jù)倉庫的世界里,它們只能成為輔助的角色。
2.3 電力數(shù)據(jù)的存儲和管理
電力數(shù)據(jù)倉庫的真正關鍵是數(shù)據(jù)的存儲和管理。數(shù)據(jù)倉庫的組織管理方式?jīng)Q定了它有別于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的特性,同時也決定了其對外部數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。要決定采用什么產(chǎn)品和技術來建立數(shù)據(jù)倉庫核心,則需要從數(shù)據(jù)倉庫的技術特點著手分析。數(shù)據(jù)倉庫遇到的第一個問題是對大量數(shù)據(jù)的存儲和管理。這里所涉及的數(shù)據(jù)量比傳統(tǒng)事務處理大得多,且隨時間的推移而累積。從現(xiàn)有技術和產(chǎn)品來看,只有關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠擔當此任。目前不少關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已支持數(shù)據(jù)分割技術,能夠?qū)⒁粋€大的數(shù)據(jù)庫表分散在多個物理存儲設備中,進一步增強了系統(tǒng)管理大數(shù)據(jù)量的擴展能力。采用關系數(shù)據(jù)庫管理數(shù)百個GB甚至到TB的數(shù)據(jù)已是一件平常的事情。一些廠商還專門考慮大數(shù)據(jù)量的系統(tǒng)備份問題,好在數(shù)據(jù)倉庫對聯(lián)機備份的要求并不高。
電力數(shù)據(jù)倉庫要解決的第二個問題是并行處理。在傳統(tǒng)聯(lián)機事務處理應用中,用戶訪問系統(tǒng)的特點是短小而密集;對于一個多處理機系統(tǒng)來說,能夠?qū)⒂脩舻恼埱筮M行均衡分擔是關鍵,這便是并發(fā)操作。而在數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中,用戶訪問系統(tǒng)的特點是龐大而稀疏,每一個查詢和統(tǒng)計都很復雜,但訪問的頻率并不是很高。此時系統(tǒng)需要有能力將所有的處理機調(diào)動起來為這一個復雜的查詢請求服務,將該請求并行處理。因此,并行處理技術在數(shù)據(jù)倉庫中比以往更加重要。
在針對數(shù)據(jù)倉庫的TPC-D基準測試中,比以往增加了一個單用戶環(huán)境的測試,成為“系統(tǒng)功力”(QPPD)。系統(tǒng)的并行處理能力對QPPD的值有重要影響。目前,關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在并行處理方面已能做到對查詢語句的分解并行、基于數(shù)據(jù)分割的并行、以及支持跨平臺多處理機的群集環(huán)境和MPP環(huán)境,能夠支持多達上百個處理機的硬件系統(tǒng)并保持性能的擴展能力。
3 建立月度營銷分析制度,做好營銷數(shù)據(jù)的月度分析
對于市場營銷部門,完備科學的月銷售分析能達到以下目的:
(1)分析全局的當月電量、線損、欠費余額,同期增長率,較上月增長率。
(2)引導縣局和營銷部門負責人關注自己的銷售和電費回收是否健康。
(3)引導縣局和營銷部門負責人關注當月重要客戶的銷售。
(4)客觀公正地評估各縣局和有關部門的銷售貢獻。
通過此辦法可以看到供電局當月的售電量、累計售電量、增長率、同期增長率等,還可以看到各類別電量及所占的比例。更重要的是,可以看到縣局的售電、排名情況,要求后三名說明原因,給其他營銷負責人相應的指導和壓力。通過建立有效的電力營銷數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),供電局實現(xiàn)了實時的銷售監(jiān)控和周期性的分析反饋及控制,為提高企業(yè)經(jīng)營業(yè)績奠定了基礎。
4 總結(jié)
對與電力企業(yè)的營銷數(shù)據(jù)的分析是為了能夠更好的利用,電力營銷的數(shù)據(jù)庫的建立上就要做到數(shù)據(jù)的及時錄入與完全錄入,以便系統(tǒng)在做數(shù)據(jù)分析時能夠根據(jù)現(xiàn)實的情況給出一個具體的參考結(jié)果。