张弦;方正伟
【摘 要】In view of the current energy management limited to a single link has become increasingly difficult to meet the current needs of power grid development,this paper puts forward an idea of total life-cycle energy management based on massive real-time data center,it mainly focuses on the three key technologies,the uni-fied information model,real-time data center,massive data analysis and processing technology.Combined with the theory and practical experience of China State Grid Corp in the process of proj ect construction of massive real-time data centers in recent years,it analyzes the possible benefits and applications of total life-cycle energy management in raising the lean management level,reducing the cost of construction system,promoting energy saving and environmental protection,protecting the safety of electricity,improving the quality and reliability of power supply,fault positioning and line loss management.%针对当前局限于单个环节的电能量管理已越来越难以满足电网发展需求的现状，提出了基于海量实时数据中心的
全生命周期电能量管理的构想，重点对统一信息模型、海量实时数据中心、大数据分析与处理技术这3个实现电能量全生命周期的关键技术进行探讨。结合国家电网公司近年来在海量实时数据中心构建方面取得的研究理论及在项目建设过程中总结的实践经验，分析了电能量全生命周期管理在提高管理精益化水平、降低系统建设成本、促进节能环保、保障电力安全、提升供电质量和可靠性等方面可能创造的效益以及在故障定位、线损管理等领域的应用方向。 【期刊名称】《电力与能源》
【年(卷),期】2014(000)003
【总页数】5页(P279-282,286)
【关键词】电能量;海量数据;实时数据;全生命周期管理
【作 者】张弦;方正伟
【作者单位】江苏瑞中数据股份有限公司，南京 210003;江苏瑞中数据股份有限公司，南京 210003
【正文语种】中 文
【中图分类】TM73
0 引言
随着智能电网建设的不断推进，大规模新能源发电、储能与微电网、客户侧智能交互、智能用电等新的环节逐步融入到了电力生产运行的过程中。电能量可以被认为是电力生产运行过程中唯一的产物，实质上，电力生产的全过程，也就是电能量产生、流转、储存、损耗以及消纳的全过程。电能量全生命周期管理是指通过计算机技术管理电能量产生、流转、存储、损耗以及消纳的全过程，即能量在电力系统中流动的全过程。实现电能量全生命周期管理，关键是实现电力生产及消费各环节中信息的融合与过程集成及控制，并在此基础上进行全生命周期的综合分析和辅助决策。
1 电能量管理的现状和需求
在电力生产运行过程中，与电能量管理相关的系统包括发电效率管理系统（GEM）、能量管理系统（EMS）、配电管理系统（DMS）、用户用电信息采集系统、营销系统、智能变
电站一体化监控系统等数十个。随着电网技术的发展，智能家居用电服务系统、电动汽车充电站管理、智能需求侧管理（DSM）等新兴系统或业务也逐渐成熟，且对数据的要求越来越高。
目前这些系统相互独立运行，涉及的电能量应用也仅仅服务于各自的专业领域。但随着社会经济的快速发展，对电力生产的安全性、可靠性、经济性、兼容性、友好性以及环保性要求日益苛刻，局限于单个环节的电能量管理已越来越难以满足电网发展的需要。
以典型的故障抢修应用为例，其执行涉及电能量的流转与消纳两个环节，细化来看又分为在高电压等级、低电压等级、客户侧、客户内4个阶段的流转以及相互间的转换5个子环节。目前，该应用的执行必须在与这5个子环节相对应的至少5个系统内部进行流转，数据的可靠性受到了很大的制约，使得系统可用性较差。同样，以电能量的损耗管理（也称线损管理）为例，线损从产生到消纳的全过程应该是连续可分解的，实质上实现该过程的连续可分解是实现电网可靠性、经济性、友好性以及环保性的关键。但由于各环节的各系统独立运行，线损管理按照不同的电压等级、统计口径、计算方法被人为地拆解成了多个不同的阶段，从而使得这些来自于不同阶段的损耗数据存在很大出入，以至基于这些数据进行综合分析和辅助决策的价值基本无法得到体现。
随着社会经济与电网技术的飞速发展，更多、更新的应用方向也对电能量全生命周期管理提出了更高的要求。例如：如何使系统在紧急状态下能够获得分布式电源和储能电池的实时数据，以快速调节并网和充放电策略（涉及电能量的产生、流转与存储）；如何使客户了解当前实时动态电价，以调整自己的用电模式（涉及电能量的流转与消纳）；如何使调度运行部门能够收集并快速分析当前电网和外部环境（例如极端气象和地质条件）的数据变化，以及时调整电网运行和管理策略（涉及电能量的产生、流转与消纳）；如何按照信息的时效性和安全等级来确定海量实时数据处理模式（如并行计算、网格计算和云计算）和信息安全策略等。
2 电能量全生命周期管理的关键技术
2.1 统一的信息模型
电能量的全生命周期中涉及多个不同的系统，这些系统和各自的数据库往往采用不同的接口标准和信息模型开发，系统间相对独立以至于很难实现有效的数据共享和业务融合。一般来说，EMS通常采用IEC-61970标准，DMS通常采用IEC-61968标准，智能变电站部分以IEC-61850标准为主，电源部分常用的有分布式电源模型IEEE 1547标准、风力发电模型
IEC 61400225标准、分布式电源模型IEC 61850标准和水电蓄能模型IEC61968标准等，用电采集环节多采用自己的私有协议。
已有的标准种类已如此繁多，新兴业务系统包括高级计量、电动汽车、微电网、分布式发电、大规模储能在内的模型还均未建立或部分在建立。此前，已经不少专家学者呼吁建立统一的模型，其目的均为实现统一的电能量管理，由此可见构建覆盖电能量全生命周期的所有实体及其关系的统一信息模型，是实现数据共享和业务融合不可或缺的关键步骤。
2.2 海量实时数据中心
能量管理系统在统一信息模型的基础上，为便于执行电能量全生命周期管理，特别是跨电能量全生命周期综合应用的实现，需要提供统一的、覆盖电力生产全过程的数据集市，即海量实时数据中心。海量实时数据中心由大量的实时数据及历史数据构成。
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