来源:中国电子政务网 更新时间:2012-04-15
[项目背景]
近年来，随着我国经济发展脚步的加快，电力工业成为支持工商业、农业、服务业等各个领域发展的重要基础设施。而经济发展与使用中的浪费，是造成我国的用电量负荷增加的主要原因。供电不足，导致全国范围内的缺电，给人们的生活和工作带来了很大不便，严重阻碍了社会的进步和发展。就此问题，国家给与了高度重视，并于近期以推广削减高峰负荷和节约用电技术措施为重点，引导企业采用高效节能、蓄能、错峰用电的技术和设备。
2004年初，广东电网公司决定开展大客户负荷管理系统的建立，利用现代电子通信及计算机信息技术，建立大客户电力负荷管理系统，以实现对大客户负荷的远程自动化管理。广东省电网下属21个地区供电分公司，315KVA以上容量的大客户就有7万余户，用电量占所属地区用电量的60%以上， 2005年超过1300亿KW·h。
[项目需求]
大用户电力负控管理系统是电力营销现代化管理体系建设的重要组成部分，是电力营销部门在线检测客户用电数据、实现客户现场管理的重要技术装备，促进电力需求侧管理、实现有序供电、保证电网安全的重要技术手段。其具体功能有：
1. 远程自动抄表。
2. 电力需求侧管理分析。
3. 实时告警和反窃电检测。
4. 为电费催收工作提供辅助控制手段。
5. 负荷预测。
6. 电能质量统计分析。
7. 配网线损监测和分析。
8. 信息发布。
[解决方案]
电力负荷管理系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、电能计量技术为一体的电力需求侧实时采集和综合信息管理系统。基于GPRS/CDMA的大用户电力管理系统主要由主站端加算机系统、大用户端现场终端、计量表计、数据通信网络4部分组成。在实际应用中同时与供电企业已有的电力营销系统、厂站/关口电能计量系统、配网自动化系统、MIS系统等相关系统相连接，以实现数据的交换和共享。Sybase依据用户的具体情况，与集成厂商一起制订了整体方案。
·负控系统的架构
基于GPRS/CDMA的大用户电力管理系统上，主要由主站端计算机系统、大用户端现场终端、计量表计、数据通信网络4部分组成。在实际应用中同时与供电企业已有的电力营销系统、厂站/关口电能计量系统、配网自动化系统、MIS系统等相关系统相连接，以实现数据的交换和共享。如图：
·负控系统的数据架构
大客户负荷管理系统是由主站与数据采集终端，数据采集终端与表的2级通道和主站计算机网络及设备，远端数据采集终端，计量表计3层硬件设备以及一套大客户负荷管理应用组成。其中主站与数据采集终端采用GPRS\CDMA为主要通道，短信为辅构成的通信网络。
建设一个以数据采集为基础；以电量统计、窃电分析为核心分析系统；以用电量数据流为导向的、具备一个完整的数据流监控、统一接口、数据集中、服务于多个接口外部系统。通过大客户负荷管理的系统建设，理顺数据用途关系，统一数据源头，减少多接口管理，信息高度共享，使业务实现流程化，规范化管理，加速内部沟通，提高处理效率，增加企业对外部市场的快速反应和调整能力。
·负控系统对数据库的要求
负控系统的自身特点决定了它对数据库的要求非常高，它不仅要求数据库要有极高的交易速度和查询速度，还要能够提供自动归档、实时传递数据等一系列扩展服务。经过用户和专家仔细权衡和比较，最终Sybase ASE因具备的以下十个方面的优势而脱颖而出，成为广东省电力公司负控系统的统一数据库平台。
1、动态归档
历史数据离线存储时，都会面临到数据不能实时获取和重新加载困难的问题，而ASE
2、并行查询（包括联接、扫描和合计）改善了响应时间
ASE可以在最短的时间内处理完查询请求，不论是决策支持型应用，还是混合型应用，都具有良好的可伸缩性和运行性能。
3、实时数据服务
Sybase的实时数据服务可以支持Sybase ASE、 IBM DB2、微软SQL Server及Oracle的数据库，提供了完整的解决方案。用户无需改变现存的应用系统或定制编码，ASE就可以在商业数据发生变化时，及时的为企业传递第一手信息。从而帮助企业实现了不同的数据库与消息架构之间的相互发布及定制信息的功能。
4、服务扩展
ASE对XML存储、索引、查询功能的进一步加强，使客户无需再利用专门的或定制的XML处理引擎，就可以使用已存在的数据库投资处理XML内容，使其与WEB服务的密切结合，进一步简化了系统开发。
5、派生表技术
摆脱了以往先创建数据的临时“视图”，再除去临时视图的繁琐过程。派生表的诞生，使用户可以在SQL语句内轻松、快速创建表，也加快了简化复杂的 SQL 处理的开发。
6、索引采样
面对非常大的索引，更新数据库的统计表就成为一个耗资源、耗时的过程。对于其他数据收集、存储、编制索引也有所影响。ASE的可伸缩性和采样用于索引统计的管理性能，对查询进行基于成本的优化。这种统计方法远比传统的统计方法更科学、更先进，同时为客户带来了方便、快捷的服务。
7、并行恢复
数据集过大，通常意味着在崩溃之后要验证更多的数据。通过并行恢复和多检查点支持，可使系统切换或系统崩溃时的整个恢复过程显著加快。而ASE操作功能的重要增强项就是并行恢复，在系统同时启动多个恢复任务后，降低恢复时间，极大地减少了系统宕机时间。
8、多个临时数据库
管理员可以使用新增的“多个临时数据库”功能创建多个临时数据库，将用户分配到这些数据库内，来减少对临时表空间的争用，不但提高了系统的可伸缩性，而且提高了管理员对临时空间进行管理的灵活性。
9、智能SQL 语句缓存
语句缓存技术可将联机查询的SQL语句保存在ASE内。当ASE再次接受到新的SQL语句时，可与缓存中的SQL语句进行比对，如果发现匹配的语句，可以直接使用该语句的查询计划。由此而减少了SQL语句重新编译的时间开销，提高了系统响应速度。测试结果显示：SQL语句越复杂，其性能提升的越大。
10、关键操作性能提高
ASE目前大大提高了几个关键命令的性能。不但通过采样提高了 UPDATE STATISTICS命令的性能，而且还提高了其他命令（如 CREATE DATABASE 或 SELECT INTO）的性能。
电力大客户负荷管理管理信息系统不仅有数据采集、汇总电能数据的功能，而且还应具备数据处理、计算和分析决策作用，为了电能的合理使用，用电监测、负荷分析、计费结算、加强大用户的用电管理，防止丢失电量，提高电能计量、监测的自动化水平，因此各级供电公司建立大用户用电管理系统作为常用的技术手段是十分必要的。ASE数据库在大用户系统中的应用有以下特点：
1、ASE数据库满足大批量数据的入库
电力的大用户数量庞大，数据采集面比较广、间隔又小，导致了数据库需要频繁进行大批量数据入库操作。以东莞供电局为例，一期接入系统已经超过5000户，二期系统将增长到12000左右。每户相隔15分钟对电量数据、遥测数据、以及各种其他数据分别进行采集。为满足负荷系统对所有大用户的实时监控，数据库必须满足大批量数据，并发出入库的要求。
Sybase ASE数据库能够使用多个临时数据库，当负控系统进行批量数据入库时，用户被分配到这些数据库以减少对临时表空间的争用的要求，解决了数据入库的瓶颈问题。
2、ASE数据库优秀的处理能力解决了大批量数据的处理问题
由于负控数据实时性要求比较高，各种计算比较复杂，因此数据量十分庞大。而且数据库还要承受着各访问用户的各种数据查询、修改、插入等操作，这必然会对数据库的性能有很高的要求。ASE数据库的性能在这个应用领域中表现优异。由于ASE数据库所消耗的内存、外存储器和CPU资源远比其它的关系数据库管理系统低，在数据处理方面占据很多优势。在数据访问方面，其动态归档、索引采样以及智能SQL语句缓存等技术更是加快了多客户并发操作查询的速度。通过实际应用这些技术，增加了客户的满意度。
3、ASE数据库为数据共享提供了丰富的数据接口
ASE数据库具备XML服务的扩展技术，不论是为大用户电力负控管理系统，还是负控系统数据处理等其他系统接入都带来了便利。实时数据的服务为其他系统实现不同的数据库与消息架构之间相互发布及定制信息的功能，更为显著。使企业以更低的成本、更便捷的方式主动的将信息发送到消息架构或应用中，改变以往数据库被动提供消息服务的方式，消除以往由于批处理或轮询检测所造成的信息延误或系统性能降低的现象。
4、ASE数据库为负控系统带来灵活数据备份解决方案
由于大用户电力负控管理系统是电力营销现代化管理体系建设的重要组成部分，数据可用性要求很高；必须保证数据的可靠备份、移植和还原。ASE数据库支持跨平台的dump和load方便数据迁移；灵活的BCP命令可以对表进行异地备份，有效的保证数据的安全；此外ASE数据库支持并行恢复，提高故障恢复能力，使系统能在最短的时间内恢复数据，减少灾难对数据的影响。
[实施效果]
负控主站系统建成后，通过对电力负荷管理控制，能够起到良好的防窃电作用。加之负荷控制系统是在电力供应紧张的环境下应运而生，且制定了具体的通讯规约，符合负荷控制的各项要求。因此，该系统建成投入使用后可以全面实现以下的预期效果：
1、 负控系统的负荷控制功能根据需要可进行电量控制、功率控制、拉闸限电、保电等。
电量控制还可以实现轮次电控、月电控、购电控及临时控；功率控制可同时设置4个轮次进行控制，并且可对每轮设置功率参数；主站系统还可以进行主副表对比功能判断用户是否窃电；在紧急情况下可以使用紧急拉闸功能；主站系统也可根据需要把一些重点用户设置为保电状态，保证这些用户的正常用电。
2、 用户可以随时招测指定表计电前状态、电量数据等，及时了解现场设备的状态。
并且主站系统根据终端状态实时的生成告警信息，通过web页面提示在线用户，还可以对重要的告警生成短信，发送给相关的管理人员；短信报警功能可以根据变电站、线路、大客户、终端、表计，设置不同的人接收短信告警信息。
3、大客户系统利用数据、告警上送、数据招测、电量、功率控制等全面实现电量负荷控制。
[项目评价]
目前，该项目已完成一期项目建设，并在2005年8月实现了21个地区主站系统和25000台现场终端投入运行，在高峰负荷到来之时，能够为加强广东电网公司需求侧管理提供重要的技术支持工具。
对此，作为该项目实施厂家之一的广东从兴电子开发有限公司的吴经理表示：“Sybase ASE具有的强大数据库系统功能，能够满足大批量的数据入库，并可出色地解决大批量的数据处理工作。在操作功能方面，ASE的并行恢复功能尤为突出，可以在系统中同时启动多个恢复任务，为XML存储、索引、查询的功能提供了一个统一稳定而且高效的存储平台，保证了系统在运行中的稳定性。由此看来，与其它厂商的产品相比，Sybase先进的产品以及全方位的客户服务，更加适合我们的要求，我们对系统运行状况也感到非常满意。”