引言

　　歐洲配電網(wǎng)智能化系列專題已經(jīng)介紹了歐洲配電網(wǎng)智能化發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力和需求分析、應(yīng)用場(chǎng)景及其功能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作、控制技術(shù)、通信技術(shù)及規(guī)劃技術(shù)，本篇為數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)。當(dāng)前各個(gè)組織每天都要捕獲一些基本不可使用的數(shù)據(jù)，原因是無(wú)法很方便地訪問(wèn)、操作和呈現(xiàn)這些數(shù)據(jù)。在一個(gè)組織的各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，有數(shù)十億字節(jié)的數(shù)據(jù)基本上是“鎖定”的，數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)定義了可以使該數(shù)據(jù)更容易訪問(wèn)的策略。需要強(qiáng)調(diào)的是，在智能電網(wǎng)中，信息和通信技術(shù)（ICT）已不再是電力系統(tǒng)的附屬品，而是一種有利于智能電網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)，通信基礎(chǔ)設(shè)施和信息技術(shù)控制系統(tǒng)將在智能配電網(wǎng)中起著極大的作用，而首先要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)信息和數(shù)據(jù)管理安全、高效的解決方案。

　　未來(lái)智能配電網(wǎng)的規(guī)劃與運(yùn)行，涉及模型精確度和時(shí)間粒度（年、日前、時(shí)、分、秒）的正確選擇，將涉及大量的數(shù)據(jù)，并需將大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息，而且對(duì)這些數(shù)據(jù)和信息在數(shù)量、粒度和速度方面的需求，有可能比現(xiàn)在提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，也可能是海量的數(shù)據(jù)，也可能是大數(shù)據(jù)。未來(lái)的智能配電網(wǎng)顯然將高度依賴于完整且高度集成的信息。因此，作為信息來(lái)源的數(shù)據(jù)，其實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性就顯得尤為重要。零散的、非集成性的源于傳統(tǒng)企業(yè)IT系統(tǒng)的信息有可能不能滿足未來(lái)的需求。有兩種不同類型的數(shù)據(jù)，一是用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和電網(wǎng)的控制的技術(shù)數(shù)據(jù)，二是用于能效和計(jì)費(fèi)目的的消費(fèi)數(shù)據(jù)，兩者都是市場(chǎng)運(yùn)作的關(guān)鍵。

　　對(duì)于數(shù)據(jù)和信息的管理，需要考慮以下問(wèn)題：

　　①不同利益相關(guān)者（特別是DSO）在數(shù)據(jù)和信息的管理中的作用，有何激勵(lì)機(jī)制；

　　②哪些數(shù)據(jù)需要所有成員（DSO、供應(yīng)商、節(jié)能服務(wù)公司、聚合商）來(lái)共同執(zhí)行任務(wù)；

　　③對(duì)于信息和數(shù)據(jù)管理，作為一個(gè)中立的市場(chǎng)促進(jìn)者，DSO是否具有足夠的獨(dú)立性；

　　④是否會(huì)由于不兼容性而使不同數(shù)據(jù)中心與國(guó)家市場(chǎng)相抵觸；

　　⑤數(shù)據(jù)和信息是否有足夠的完整性和安全性；

　　⑥為了刺激客戶主動(dòng)參與系統(tǒng)/市場(chǎng)，什么是顧客的最佳的解決方案；

　　⑦為了適應(yīng)給家庭抄表服務(wù)供應(yīng)商的大規(guī)模擴(kuò)張，是否有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化（歐盟層面）的開(kāi)放式接口；

　　⑧這是大數(shù)據(jù)還是數(shù)據(jù)量的挑戰(zhàn)。歐盟委員會(huì)在智能電網(wǎng)工作組內(nèi)已經(jīng)開(kāi)展了相應(yīng)的重點(diǎn)工作，如專家組2和2014年期間發(fā)布的DPIA模型。像瑞典、芬蘭和意大利等國(guó)，智能電表已經(jīng)在國(guó)家層面成功地普及。

　　對(duì)這些數(shù)據(jù)和信息的需求，一方面來(lái)自高度集成化的配電網(wǎng)，其中包括集中式或分布式的能源、消費(fèi)者以及“產(chǎn)消者（生產(chǎn)電能并消費(fèi)電能的客戶）”，見(jiàn)圖1；另一方面，來(lái)自響應(yīng)節(jié)能減排政策而衍生的用電需求，這需要配電運(yùn)行部門更為主動(dòng)地對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控和管理，從而可以避免因網(wǎng)絡(luò)約束而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)容量越限問(wèn)題，也可以避免傳統(tǒng)規(guī)劃造成的網(wǎng)絡(luò)容量下的過(guò)度性或矛盾性投資。

　　圖1 未來(lái)配電網(wǎng)的集成特性

　　數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)可以同時(shí)服務(wù)于電力企業(yè)的多個(gè)系統(tǒng)，能夠確保及時(shí)更新網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)狀況等信息，并可以被相關(guān)的所有系統(tǒng)同步訪問(wèn)到最新信息。雖然可以采取多種方式設(shè)計(jì)和組織數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)，但是最常見(jiàn)的還是采用集中式公共信息倉(cāng)儲(chǔ)的概念。從長(zhǎng)期來(lái)看，數(shù)據(jù)有可能將會(huì)伴隨智能電網(wǎng)的發(fā)展而爆炸性增長(zhǎng)，未來(lái)更趨于采用分散和虛擬的系統(tǒng)。與此同時(shí)，對(duì)于智能電網(wǎng)以及集中式數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)而言，運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（ODS）將是關(guān)鍵的組成部分。

　　如果沒(méi)有海量的、高精度的和同步的數(shù)據(jù)提供必要的基礎(chǔ)，智能配電網(wǎng)管理無(wú)法依據(jù)正確的信息做出所需的決策（通常決策是自動(dòng)進(jìn)行的），那么智能配電網(wǎng)就不可能真正實(shí)現(xiàn)。下面將對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)的作用、數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)的效益以及數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行概要介紹。

       1 數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)的作用

　　為了分享和區(qū)分大量的數(shù)據(jù)與信息，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的、可共享的，并可持續(xù)更新的數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)的重要性是不言而喻的。數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)可以同時(shí)服務(wù)于電力企業(yè)的多個(gè)系統(tǒng)，能夠確保及時(shí)更新網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)狀況等信息，并可以被所有的系統(tǒng)同步訪問(wèn)到最新信息。智能電網(wǎng)信息的集中管理和可視化是其最基本的要求。如何將不同來(lái)源和不同格式的信息匯集成具有一致性及功能性的可視化信息將是一大挑戰(zhàn)，同時(shí)還要考慮到將傳統(tǒng)的（主要為非集成的）系統(tǒng)重新集成到新的集中管理系統(tǒng)中。構(gòu)建滿足以上條件的數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)的直接好處是，能夠有效地降低運(yùn)營(yíng)成本，并能通過(guò)更好的現(xiàn)場(chǎng)資源管理來(lái)改善客戶服務(wù)。智能配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)集合關(guān)系見(jiàn)圖2。

　　圖2 智能配電網(wǎng)涉及的數(shù)據(jù)集成

　　圖2是配電網(wǎng)運(yùn)行的一個(gè)簡(jiǎn)單子集，從中可以明顯看出對(duì)于不同來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成的需求。集成的作用在于：

　　1）調(diào)度最適合的現(xiàn)場(chǎng)資源（綜合考慮技能、位置、材料和設(shè)備）；

　　2）進(jìn)行準(zhǔn)確和及時(shí)的信息通信；

　　3）制定更好的規(guī)劃，確保在需要的時(shí)間和地點(diǎn)有正確且可用的現(xiàn)場(chǎng)資源；

　　4）可以對(duì)開(kāi)關(guān)操作（包括非計(jì)劃/停運(yùn)的事件）進(jìn)行更好的計(jì)劃、執(zhí)行和記錄。

　　值得注意的是，對(duì)數(shù)據(jù)集成的需求，遠(yuǎn)不止對(duì)現(xiàn)場(chǎng)資源的優(yōu)化集成，數(shù)據(jù)集成還要包括資產(chǎn)狀況數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)和元件載荷數(shù)據(jù)、線路故障數(shù)據(jù)等。此外，還有一些其他數(shù)據(jù)：自動(dòng)智能計(jì)量數(shù)據(jù)和一些參考數(shù)據(jù)（如網(wǎng)絡(luò)管理、SCADA、資產(chǎn)管理、人員管理、地理信息系統(tǒng)和客戶信息管理系統(tǒng)等）。圖3展示了智能電網(wǎng)的一種數(shù)據(jù)管理架構(gòu)。

　　圖3 智能電網(wǎng)的典型數(shù)據(jù)管理架構(gòu)

    　2 數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)的效益

　　一個(gè)設(shè)計(jì)良好的集成系統(tǒng)提供了底層計(jì)算平臺(tái)和基礎(chǔ)硬件設(shè)施，使得有可能應(yīng)用成熟的數(shù)據(jù)收集技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)分析和優(yōu)化。其好處包括：

　　1）數(shù)據(jù)管理方面：

　　①可以降低或延緩新增電網(wǎng)容量和儲(chǔ)能成本；

　　②降低冗余度需求和改善電網(wǎng)的安全性；

　　③保證信息網(wǎng)絡(luò)的安全性；

　　④保證私人信息的安全性；

　　⑤消除解決數(shù)據(jù)沖突的成本。