基于文本挖掘的电力调度协议处理探究

赵福有 陈 伟 王以波 张浩榛 张晓思

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

某钢铁电力调度自动化技术完全按照国家电网生产调度自动化技术的技术标准和规定实施，现阶段共接入重钢110kV配电站、35kV配电站等变配电设备。系统软件有效辅助生产调度人员全面、深入、即时地掌握供电系统的运行情况，做出合理的管理决策，采取有效的对策，使供电系统更加安全、经济地发展。远程控制和实时监测系统配电设备的运行状态，包括三相电压、电流、功率因数、无功补偿等情况都离不开智能电表的使用，因此数据采集智能电表是电力调度自动化的基础技术。

本文采用高精度智能电表，与传统机械表相比，选用智能电磁能量测检一体IC，具有精度高、多个主要参数测量准确、校准方便等优点。电能表具有内置微处理器和内置信息内容存储功能，数据信息特征提取间隔精确到分钟或更短。液晶屏用于显示相关数据信息，具有RS485、MODEM（调制器）接口，方便完成后可实现远程抄表、远程控制校准表等功能。

1 M odbus协议

Modbus协议是一种用于电子设备控制板的通用语言，根据该协议，控制板之间可以相互通信，控制板可以通过互联网（如以太网接口）与其他机械设备进行通信。Modbus协议定义了控制板可以理解的应用程序的信息结构，无论它们通过何种Internet进行通信，它描述了一个控制面板请求浏览其他机器和设备的整个过程。如果响应来自其他机械设备的请求，以及如何检测和记录不正确，则制定信息字段布局和主要内容的公共文件格式。

1.1 M odbus特点

1）标准化、对外开放，客户可以完全免费、放心地应用Modbus协议，无需支付许可费或侵犯知识产权。现阶段，适用Modbus的厂家有400多家，适用Modbus的产品有600多种。

2）Modbus可应用于多种电气设备插座，如RS-232、RS-485等，也可在多种材料上传输，如双绞线、金属、无线网络。

3）Modbus帧文件格式简单、紧凑、易懂。客户应用非常容易，厂商开发设计简单。

1.2 M odbus传输模式

在ModBus系统中，有两种传输方式可供选择，这两种传输方式与从PC的传输方式相同，选择应取决于常用的ModBus服务器。每个ModBus系统只能使用一种方式，两种方式不允许混用，一种方法是ASCII（英国信息交换码），另一种是RTU（远程控制智能终端）。

客户选择需要的方式，包括串口通讯的主要参数（串口波特率、校准方式等），一个Modbus Internet上的所有机器和设备必须选择相同的传输方式和串行通讯的主要参数，所选择的ASCII或RTU方法只适用于标准化的Modbus Internet，它定义了在这个Internet上连续传输的信息段的每一位，以及它决定如何将信息内容打包成一个信息域以及如何编码和解码。在其他Internet（如MAP和Modbus Plus）上，Modbus信息被转换为与串行通信无关的帧。

2 调度运行分析功能

为了安全和经济状况，电力工程必须对收集到的所有数据和信息进行分析，并将其转化为具有实际工作经验的直观、简单的专业知识。因此，生产调度的实际操作获得基于大数据挖掘专业知识的实体模型，观察结果的分析给出了高度的交互性，有利于实际操作人员获取有价值的信息内容，并快速合理地应用特定信息。

2.1 电网运行情况统计

宏观经济分析探索电网运行的信息内容，应用网格图生产调度专业知识，发现根据分析，科学安排未来信息发布计划，充分利用电网运行的发展潜力，跨区域传播，满足当前电力工程需求。在业务流程介绍环节，可以利用多种复杂的数据库，查找电网的整体均值、标准差、标准差、中间矩、整体偏度、整体峰态、实际运行情况特征提取。根据常见故障的类型、常见故障的发生时间、严重程度、系统软件的实际运行情况、人员素质，以及相关分析，可以发现大量的工作经验，实际操作具体的生产调度操作业务流程。

2.2 区域负荷趋势

电力工程强度重复变化的特点，不仅按小时，还有按日、按周的变化，同时根据当年的变化和低谷以及白天的支出和企业，有较大的规律性，且负荷变化是连续的，一般整个过程不会有实质性的增加，但电力工程负荷的时间、温度、湿度较为敏感，气候和环境温度的变化在不同部位的负荷时间会不言而喻。为了更好地选择合适的配电模块类型和合理的电容器结构，还有负载和电力工程的预测分析，负荷预测分析可根据短期、中后期和长期的不同目的进行划分，包括较大负荷输出电源系统的负荷预测分析、负荷量和负荷曲线预测分析、较大负荷输出功率，预测分析对于明确电力工程输变电机械设备的用电设备体积和供电系统至关重要。

2.3 电力负荷特性分析

增加发电和生产调度的目的之一是在高峰负荷时段拼命降低客户的电力工程要求，让客户更合理地使用电能，从而在降低电力消耗的同时实现同样的能源服务。如今，高峰时段激光切割等对策的实施在一定程度上，负载曲线发生了变化。根据驱动力特性的分类方法，比较客户的系统软件，选择客户进行电力调度，完善系统软件参考负荷曲线，完善生产经营高效供电系统。

3 系统体系架构

系统架构电力调度实际运行数据分析系统全方位的数据分析报告、多维分析和数据挖掘技术、从历史记录中获取的信息内容、生产调度分析等有价值的专业知识。数据信息层集成各种信息系统的结构和关系数据库，构建信息管理服务平台；应用软件服务项目层基于集成业务流程控制模块和基于集成业务流程服务项目目标的粒度分布，完成基于专业知识发现、大数据挖掘实体模型和团队凝聚力的工作。根据信息通讯和工作流技术，跨越多个应用软件；工作流集成标志着浏览阶段系统集成的完成，关键是要给客户一个统一的交互方式。智能电网是电网实际运行和控制的中心系统，被认为是特定自主创新供电系统的发展趋势。智能电网的总体目标是改善当前电网的发电、输电、配电和利用的连接，更加环保、高效和互动的当代供电系统，可以集成和解决多种生产问题。调度自动化技术数据信息化，赋予各种数据分析系统和生产调度辅助管理决策的专用工具，对外开放性、易用性和网络信息安全性相对较高，可满足信息内容集成架构各种标准化的生产调度自动化技术。

3.1 综合信息平台

信息管理服务平台的基础设施生产调度业务流程数据分析系统完成数据集成与项目信息的集成，使数据库系统成为公司应用软件中的集成系统总线，无需点对点改造；综合数据库系统基于相同的方法，有助于减少信息重复，企业参与使用综合实际操作，可以同时了解数据和信息的转化。由于模型定义专用工具服务平台的灵活性，客户可以定制一些专用的数据库系统。在具有双层远程服务器／Web服务器的分布式计算的自然环境下，混合开发特性，根据互联网完全透明的流结构，完成使用电力行业软件插入软系统总线完成综合实际操作。

3.2 事务处理

应用平台提供事务管理服务项，适用于系统软件对高效计算特性和数据统计分析能力的要求，可实时处理系统软件实体模型，如系统软件Socket连接适用范围规定。在完成负荷预测分析等功能和特征分析时，往往带有嵌入式工作需求，应用嵌入式事务管理实体模型可以处理此类问题。这种实体模型允许将实际操作模块放置在原子操作模块中，原子操作企业可以返回Family，不影响所有事务管理执行的实际效果。对于公司的任何业务管理，比如测量区域的负荷特性，一段历史时间负荷就是它的业务。如果交易失败，后续提交的历史时间负载量只是“零”，负载能力计算的执行将在近期等待一段时间，然后完成对区域的关键事务管理负载特征的分析。

4 电表数据采集

文中选用PD194E电能表，具有程控精确测量、指示、数据通讯和电磁能量单脉冲输出等功能，可进行用电量的精确计量、电磁能计量检定、结果显示、采集和传输，可广泛应用于配电中。电站自动化技术、配电自动化、楼宇智能化、企业内部电磁能准确测量、管理方法与评价。测量精度0.5级，完成LED现场演出和遥控RS-485数据插座通讯，选用Modbus-RTU通讯协议。提供总有功功率、总无功功率电磁能量计量校验，2路电磁能量单脉冲输出功能和RS485数据接口显示电磁能量数据信息和远程水表。仪表板上的3排12个LED完成有功功率电磁能（消化吸收）、无功功率电磁能（有理）一次侧数据信息、集电结引出的光耦继电器的单脉冲电磁能（电阻数据信号）完成有功电磁能（消化吸收）和无功电磁能（有理）远程水表，选用遥控电脑终端、PLC、DI电源开关采集功能采集仪表盘单脉冲数完成电磁能量累积测量验证。

5 结束语

综上所述，根据使用Modbus协议编译上位机软件与智能电表的数据信息交互，可以完成远程抄表和校准。