電力系統動態信息數據庫論文

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了電力系統動態信息數據庫論文范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：筆者以電力系統動態信息數據庫關鍵技術的應用研究為主要內容進行闡述，結合當下基于時間序列下動態信息數據庫框架和電力系統動態信息數據庫關鍵技術應用，從并發數據處理機制、內存映射文件形式和磁盤保存機制、關聯數據保存形式、電力系統數據收集處理流程、混合壓縮算法以及電力系統數據采集處理步驟等方面深入探討。其目的在于加強電力動態信息數據庫技術的使用效果，為相關研究提供參考。

關鍵詞：電力系統；動態信息數據庫；磁盤保存形式；內存映射

0引言

數據庫技術在電力系統電網調度自動化中得到廣泛使用。借助數據庫，能夠有效保存不同離散遙信量，能夠記錄各種電壓、電流等不同數據信息。數據庫能夠保存各種歷史信息內容，供電網使用。歷史數據的合理保存是數據分析的關鍵和基礎，促使低頻采樣周期數據滿足實際需求。

1基于時間序列下動態信息數據庫框架

電力系統動態信息數據庫分為三層。第一層是數據保存層，主要是文件管理和磁盤緩存模塊，合理保存大量動態信息。第二層是數據處理層，一般是網絡通信、數據解壓和查詢等不同模塊，主要工作是保存數據，合理壓縮，在形成索引前合理處理，并及時對數據進行查詢、統計、后期處理等。第三層是應用程序接口，可以二次開發利用。動態信息數據庫系統主要由三部分組成，分別是服務器、命名服務器和數據訪問客戶。數據處理器是動態信息數據庫的中心，能夠合理壓縮和查詢數據。命名服務器能夠控制數據。數據訪問由兩部分組成，第一是動態信息數據庫維護，第二是保存和查詢二次接口。數據服務器啟動運作期間，需要向命名服務器注冊具體名稱和地質。客戶端訪問工作期間，在處理服務器前期，需要和命名服務器連接，處理訪問數據地址，合理保存數據[1]。

2電力系統動態信息數據庫關鍵技術應用

電力系統動態信息數據庫的關鍵是建立在時間序列基礎下的動態數據保存、管理和查詢對策劃，關鍵技術主要是并發數據處理機制、內存映射文件、磁盤處理形式等[2]。

2.1并發數據處理機制

動態信息數據庫高效工作的關鍵是滿足客戶端提出的需求，強化磁盤文件交互質量和效果。通常情況下，基于多核CPU技術形式，合理使用服務端處理線程，強化計算處理能力，即合理處理物理磁盤讀寫速度問題，分析磁盤高速數據吞吐間的平衡程度。數據處理主要是寫和讀兩種形式[3]。為使數據可以達到高速處理基本要求，需要借助線程池技術處理數據，有效使用不同CPU并行在一個TCP連接上，進行報文處理工作，即對一個連接上的任務進行并行化處理，達到高質量處理效果。并行處理技術在書寫數據期間，能夠最大限度提升服務端數據處理效果。通常情況下，數據處理速度是300萬事件1s。數據讀取處理和線程池技術，可并行處理不同客戶的真實需求。系統設置高度緩存區，借助ORACL數據庫綜合分析策略，保持高速緩存，在并發查詢中實現數據的有效共享和分析，從而高效訪問終極目標。并行化處理技術讀取數據期間，能夠提升服務端的整體速度，通過實際測試系統實現20個并行查詢期間，客戶讀取時間大概為10萬事件1s。

2.2內存映射文件形式和磁盤保存機制

動態信息數據庫保存TB級別的所有數據文件，能提升文件磁盤處理速度，是動態信息數據庫提升工作效率的基礎。借助統一化磁盤保存技術處理內部映射文件，不同工作線程對數據文件部分進行映射處理，達到高度保存數據的基本要求。內存映射文件形式。內存映射文件形式和虛擬內存相差無幾。借助內存映射文件保存一個地址空間保存區域，將物理保存期上交到此區域內部，內存文件物理保存器將其保存在磁盤上，即非系統文件內容。文件操作前期需要進行映射工作，將整個文件從磁盤中加載，借助內存映射文件有效處理磁盤上的文件。所有文件保存形式都采用直接管理形式，能夠節省很多內存，使文件釋放更多時間。部分映射的緩存管理機制建設。因為需要以TB級別形式保存所有數據源、文件，所以不能一次性將所有數據信息全面映射在內存文件，需要借助緩存管理形式保存和分享海量信息。緩存管理一般使用固定內存形式，將內部含有的各種數據不斷映射在處理服務器地址空間，進而達到更好的保存效果。對于系統中存在的動態數據信息，通過索引形式確定。磁盤緩存管理器中存在的數據，全部放置到一個共同緩存區域，依據LRU對策合理化管理。

2.3關聯數據保存形式

結合電力系統的根本特征進行分析，標記保存的歷史數據，主要包括時標、數據值和質量碼三種形式。電力系統基本特征格式如下：時標8字節、數據值4字節、質量碼4字節。時標主要利用2字節整數表示，精準度為1μs，數據值可以使用精準浮點表示，質量標志一般利用4字節整數表示。因此，一個完整事件點使用的保存空間一般為16字節。

2.4電力系統數據收集處理流程

動態海量數據庫可以將不容數據點分為離散數據和連續數據兩種類型。結合數據性質的差異性，使用不同處理形式。離散數據點主要是電力系統中存在很多變化的數值量，比如遙信量、被返回的原始值等，不能進行插植處理。連續數據點對應的是連續變化的測量數值，比如電壓、電流等連續變化的數據。動態海量數據庫需要結合設置的內容進行分析和研究，強化電力系統工作效果。

2.5混合壓縮算法

動態數據庫可以分為兩種形式，分別是有損和無損，整合后最終形成混合壓縮算法。有損壓縮就是使用線性帶寬壓縮算法，壓縮率為8～10。無損壓縮就是將浮點依據IEEE-754表示形式分為1位、7位和23位，小數需要再次壓縮，精準度處理。將三部分數值全部壓縮處理后，以隨機序列形式將其擴大為原來的3～5倍。質量位可以借助哈夫曼算法合理處理，連續量可以使用混合壓縮算法。壓縮率是有損和無損的乘積。分析數據的最終特征，確保動態信息的壓縮效果，是通常情況下的25～30倍。

2.6電力系統數據采集處理步驟

動態數據庫中有很多數據內容，可以分為離散數據點、連續數據點兩種形式，結合數據基本性質差異性，采用不同數據處理形式進行全方位處理和分析。離散數據點主要是電力系統中存在各種有序變化且不連續的量，比如遙信量、設備運行狀態等。對實際工作中存在的各種離散數據點進行壓縮處理，使用系統查詢和保存原始數據信息，整個過程中不使用插值處理。連續數據點是測量和處理一些連續性變化的數據，比如電壓、電流等動態化數據內容，結合具體情況設定壓縮允許誤差，壓縮處理歷史數據，將壓縮后的數據全部保存在磁盤中。

3結語

通過綜合分析電力系統的實際需求，在時間序列的基礎上有效分析動態信息數據庫。實踐表明，動態信息數據庫可以滿足電力系統高速、海量保存信息的需求，確保電網安全可靠使用，為推動整個電力系統的穩定運行作貢獻。

參考文獻

[1]白鵬華.電力系統信息安全防護關鍵技術研究[J].南方農機,2018,49(20):140.

[2]于俊麗.電網智能調度在電力系統中的應用研究[J].環球市場,2017(23):115.

[3]呂旭明,鄭善奇,曹麗娜,等.圖數據庫技術在電力系統信息通信資產管理中的應用[J].東北電力技術,2017,38(11):27-30.

作者：陰皓 賈靜麗 周夢雪 單位：國網河南省電力公司信息通信公司（數據中心）