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摘要：数据结构设计是基于统一的数据关系标准，优化和改造一个初始的、不合理的关系模型，这是一个高层次的、合理的关系模型。基本思想是通过合理的分解关系模型消除不规则数数据，它依赖于减少不必要的冗余数据并提供有效的数据检索方法，避免不合理的插入、删除、修改数据等，保持数据的一致性。
关键词：调控云；电力调度数据；结构化设计
前言
在电力系统中，为确保电力调度的安全性，硬件投资占比例越来越高，这种趋势使系统运行成本增加，而系统有效利用资源情况却不乐观。因此，在智能化电网不断发展的前提下，电气企业需构建调度自动化系统，来优化硬景设备，来实现协同调度，进一步保障电力调度工作的准确性及安全性。
1 电力系统“调度云”关键技术的作用
电力系统在长期运行过程中，受限于分级管理体制影响，产生了技术路线无法统一、操作规则落实效果差等问题。使用云计算关键技术能够有效解决这些问题。基于云计算关键技术的新型电力调度系统能够改造系统原有结构，规避不同级别系统异构导致的输电路线无法统一问题，同时，该项技术还提供了资源整合能力，从根本上提高了结构的稳定性，进而降低运行费用，简化操作流程，提升了硬件和软件的契合度。
2 调控云架构
调控云是面向电力系统调度业务的云平台系统，其整体运行模式既要考虑调控实时性的业务需求，同时还要利用云计算的优点，充分发挥云计算技术能够实现硬件存储计算资源虚拟化、模型数据结构标准化以及电网应用微服务化的特点。调控云系统基于潮流分布趋势、区域调管范围、电力调控业务特点，形成国（分）、省（地）两级部署的架构方式。国分云即主导节点1个，是调控云的统领核心，主导进行全电网调控数据的分析计算业务，主要负责维护二百二十千伏及以上的模型数据。省地云即协同节点或者源数据端N个，按照主导节点建立的的数据模型结构标准，负责维护十千伏及以上省级调控中心的模型数据。一个主导节点与多个协同节点/源数据端作用在一起，形成目前的调控云。对于模型数据而言，主导节点负责维护元数据信息与字典信息，从而为调控云协同节点建立标准的数据模型，国分层的数据汇集于此，是调控云数据汇集中心。协同节点需维护本省调度机构的图模数据，以及向国分云上传。调控云系统在硬件部署方面，主导节点、协同节点/源数据端都按照双站点建设。每个节点，或源数据端上，均采取在不同地点分别设置主用、备用两个站点，同时需保证二者之间的网络传输链路能够确保模型数据的准实时同步。从而满足在电网调度业务层面，两站点能够同时运行读取数据库操作的要求，从而实现异地双活的模式。
3面向调控云的电力调度通用数据对象结构化设计
3.1 通用数据对象定义
对象（Object）是人们要进行研究的任何事物，从最简单的整数到复杂的飞机等均可看作对象，它不仅能表示具体的事物，还能表示抽象的规则、计划或事件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆数据对象是性质相同的数据元素的集合。通用数据对象是指在一个行业内，依据数据实体，抽象出各业务应用的公共信息需求，形成可重用的数据单元，其具体特征包括：基础性、通用性、一致性、共享性。本文将电力调度涉及的电力一次设备、二次设备、电力设备容器以及与电力调度紧密相关的组织机构、周边环境等对象进行抽象，提取出公共信息并建模，以一张或多张数据库表的方式进行描述。
3.2 通用数据对象建模
3.2.1 数据对象关系建模
调控云的上层业务及数据分析应用需要依赖以数据对象为中心的数据关联整合作为支撑基础，从而实现以对象寿命为主线的业务应用关联，及以数据对象为中心的统计分析。而这些数据关系在调度控制方面主要包括对象间管理关系、从属关系和拓扑关系3种情况。对象的管理关系指组织机构间的上下级管理关系、调度机构与设备间的调度管理关系、运维机构与设备间的运维管理关系、公司与设备间的资产管理关系等对象的从属关系包括：设备容器与设备之间的从属关系；设备整体与设备元件之间的从属关系；辅件及二次设备与主设备之间的从属关系；业务及属性与设备之间的从属关系等。对象的拓扑关系指设备的物理电气连接关系。拓扑关系在本次设计中通过“电网拓扑节点”和“电网拓扑连接关系”两个数据表描述。
3.2.2 数据对象ID编码
为保证调控云平台电网调度数据对象在调度系统中（纵向）和跨专业（横向）的全局唯一，在不影响现有各应用的前提下，设计一套用于数据交互共享的编码规则（即ID编码规则），作为电力通用数据对象的唯一标识。大类码用于区分数据对象大类型；小类码细化区分数据对象具体类型，根据不同设备大类独立进行小类编码；数据管理机构代码参考《中华人民共和国行政区划代码标准》（GB/T2260）中的六位行政区划代码，当多个数据管理机构的行政区划相同，或出现机构不能与行政区划对应情况时，则进行编码扩展，从而消除分布维护可能引发的ID冲突，实现数据对象的分布维护、全局唯一；序列号采用顺序编码方式，由小到大递增，代表该对象实例在本机构同类对象中的顺序号，具体长度可根据实际情况变化。
3.2.3 数据对象的元数据定义
为实现调控云中通用数据对象建模的灵活维护及自动生成，本文采用元数据管理的基本方法，建立数据对象、数据对象表、数据对象表属性和数据字典。其基本关系为：首先建立数据对象，每类数据对象包含多张数据对象表，每张数据对象表又包含多个数据对象表属性，部分相同的数据对象表属性又抽象出数据字典。通过元数据管理功能实现对数据对象的标准化设计和可扩展需求。
3.2.4 数据字典
电力调度通用数据对象属性信息中包括多项专业名称，为实现数据对象表属性的手动选择或自动生成等方式，本文设计建立数据字典对象，实现数据对象属性值的标准化，包括通用类、容器类、发电设备类、输变电设备类、量测类、事件类等，其属性包括编码（CODE）、名称（NAME）、生效标志（EFFECTIVE_FLAG）等信息，其中编码是某一字典据对象（SG_META_OBJECT）表之间的一对多关系，采用多段式表示法（数据对象应用范围_对象分类_对象名称_对象属性集分类_对象的其他未尽信息），实现对象表名的快速识别；数据对象表属性（SG_META_PROPERTY）用于描述某数据表中具体属性（列），采用英文表名（TABLE_NAME_ENG）外键建立与数据对象表（SG_META_TABLE）之间的一对多关系，为达到各类关系型数据库建模的通用性，参照“SQL92”标准对数据类型进行通用定义，利用产生形式（MAINTENANCE_MODE）用于定义限制自动生成、手动录入、手动选择、自动计算等输入方式。调控云模型数据管理软件通过对3个元数据定义表中存储信息的扫描，实现模型数据中心结构化表格的自动构建和更新，将对象间3种关联关系在元数据中进行定义，方便后期信息的全景关联分析。
结语
采用本文提出的电力调度通用数据对象结构化设计方法，实现电网模型数据的集中管理、分级维护、全局共享，确保各类应用设备命名统一、参数一致，提升电网调控一体化协同运作能力。
参考文献：
[1]辛耀中．智能电网调度控制技术国际标准体系研究[J].电网技术，2015，39（1）：1-10．
[2]辛耀中，石俊杰，周京阳等．智能电网调度控制系统现状与技术展望[J]．电力系统自动化，2015，39（1）：2-8．
论文作者:万志祥,李霞,刘健,张燕,韦杰杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/14
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