Разработка и внедрение комплекса обработки метеоданных СО ЕЭС (АС "Метео")
Разработка и внедрение комплекса АС "Метео", обеспечивающего автоматизацию процесса передачи и хранения метеоданных, анализ влияния погодных условий на баланс мощности и электроэнергии. Программное обеспечение статистической обработки метеоданных.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.04.2019 |
Размер файла | 1,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ КОМПЛЕКСА ОБРАБОТКИ МЕТЕОДАННЫХ СО ЕЭС (АС "МЕТЕО")
Артемьев А.А., Антонов А.В.,
Полижаров А.С., к.т.н.,
Тупицин И.В., Дацко В.С.
Комплекс АС "Метео" обеспечивает автоматизацию процесса передачи и хранения метеоданных, а также осуществляет анализ влияния изменения погодных условий на показатели балансов мощности и электроэнергии. Основные задачи, решаемые системой:
· создание единой информационной базы метеоданных ОАО "СО ЕЭС" (далее - СО) исполнительного аппарата и филиалов;
· передача метеоданных из ФБГУ "Гидрометцентр России" (далее - ГМЦ) в СО;
· анализ полноты и достоверности получаемых метеоданных;
· расчет коэффициентов влияния температуры и облачности на изменение потребления электрической энергии (мощности);
· статистическая обработка метеоданных, включающая оценку качества прогноза;
· оповещения, в случае опасных метеорологических явлений, подразделений СО;
· формирование нормативно-справочной информации (НСИ), общей для всех уровней СО.
АС "Метео" разработана в объектно-ориентированной среде и имеет функционально-модульную структуру с возможностью разработки, дополнения или замены отдельных модулей в целях расширения функциональных возможностей.
Система использует идеологию трехзвенной архитектуры:
· сервер базы данных (БД);
· "средний слой" - "сервер приложений" (реализующий основной функционал взаимодействия пользователя с системой);
· клиентское Web-приложение, выполняющееся на рабочей станции пользователя.
АС "Метео" состоит из подсистем и компонент:
· Подсистема обмена данными с ГМЦ.
· Подсистема ведения справочников и НСИ.
· Подсистема просмотра и анализа метеоданных, включающая в себя расчетные функциональные модули.
· Модули обмена данными с программными комплексами, установленными в ИА.
· Подсистема унифицированных программных интерфейсов для информационного обмена с другими программными комплексами, реализованная в виде Web-сервиса.
В БД хранятся прогнозные и фактические значения поступающих метеоданных и НСИ. Информация хранится с использованием всемирного координированного времени (UTC).
К НСИ относится следующая информация:
· перечень объектов метеоизмерений (под объектами понимаются точки измерения - населенные пункты, энергосистемы):
· характеристики объектов метеоизмерений: полное и сокращенное наименования, коды ВМО, КПО, географические координаты - широта и долгота (град.), данные о территориальной и диспетчерской подчиненности объектов;
· долевые коэффициенты влияния температуры отдельных объектов на температуру расчетных объектов (энергосистем, ОЭС, синхронных зон или ЕЭС России);
· температурные диапазоны (минимум и максимум) для любых субъектов РФ и энергообъединений, используемые в системе достоверизации и интерфейсе пользователя (в °C);
· климатические температурные нормы, предоставляемые ГМЦ (в °C);
· температура воздуха наиболее холодной (тёплой) пятидневки для любых объектов метеоизмерений по СНиП 23-01-99 и представленная ГМЦ (в °C);
· экстремальные среднесуточные температуры воздуха для любых энергообъединений представленные ГМЦ (в °C);
· таблицы кодирования для осадков, облачности и др. (например шкала опасности при ЧС).
Аутентификация и авторизация пользователей производится с использованием средств службы каталогов Для работы с АС "Метео" пользователь аутентифицируется при начале работы в операционной системе.
Подсистема приема метеоданных из ГМЦ работает в автоматическом режиме. Для обмена метеоданными между ГМЦ и СО используется Шлюз во внешние системы в составе КИТС-2 через протокол SMTP (электронная почта). Данные передаются посредством XML-документов определенной структуры.
Валидация входящих XML-сообщений обеспечивается по XSD-схемам средствами Шлюза КИТС-2 до передачи данных внутрь локальной вычислительной сети. Модули приема данных обеспечивают достоверизацию и анализ полноты входящих данных с возможностью формирования ответного макета с указанием ошибок и его отправки в ГМЦ.
Предусматривается механизм задания и контроля соблюдения временных регламентов обмена данными, рассылка оповещений в случае нарушения временных регламентов, а также система журналирования, позволяющая получить информацию обо все принятых и не принятых в требуемый срок данных.
Метеоданные, загружаемые в систему, могут ошибочными, содержать выбросы и пропуски. Для достоверизации используется определенный набор методов:
· проверка полноты метеоданных для всех объектов задачи (на экране отображается список объектов, для которых отсутствуют метеоданные);
· проверка вхождения метеоданных в расчетный и/или заданный диапазон;
· проверка на превышение метеоданных относительно предыдущих суток на расчетную и/или заданную величину отклонения;
· проверка дублирования информации.
В случае обнаружения ошибок, отсутствии информации по какому-либо объекту, при возникновении непредвиденных ситуаций, в Гидрометцентр отсылается сформированный XML-документ с информацией об ошибке. Недостоверные значения автоматически помечаются особыми признаками в БД.
Для экспертного контроля достоверности метеоданных реализован просмотр данных в табличном и графическом виде с выделением недостоверных значений и текстовым описанием характера недостоверности (рисунок 1). При этом загруженные значения прогноза отображаются как продолжение ретроспективы фактических данных.
Рисунок 1 - Отображение фактических и прогнозных данных
При отсутствии данных по какому-либо объекту они замещаются определенными дорасчётными моделированными данными:
· интерполированными значениями, если период отсутствующих данных не превышает заданной величины, изменяемой в настройках (по умолчанию 12 часов);
· среднемноголетними данными климатических норм для данного периода года с внутрисуточной детализацией, полученной на основе рассчитанных сезонных кривых;
· результатами поиска суток с идентичными метеоусловиями за аналогичный период прошлых лет или предыдущий месяц.
Выбор варианта замещения может быть произведен как автоматически, так и с участием пользователя, который по результатам сопоставления может выбрать более подходящий вариант.
В целом работу с комплексом АС "Метео" можно разбить на несколько этапов (рисунок 2). Порядок некоторых этапов строго определен, и невыполнение последовательности приводит к сообщениям об ошибках. Некоторые этапы можно выполнять в любое время, и они не требует результатов работы других этапов.
Рисунок 2 - Схема расчетных этапов и потоков данных
Просмотр и анализ метеоданных можно выполнять в любое время и в любой последовательности. В перечень этих функций входит просмотр фактических и прогнозных метеоданных, данных по гидрологии, средства сравнения фактических данных с данными климатических норм, данными прошлых лет и сезонных кривых. Расчетные этапы предполагают наличие глубоких архивов метеоданных и данных по потреблению электроэнергии (мощности) и в случае отсутствия критически важного объема данных будет сформировано сообщение об ошибке с записью в журнал.
В состав расчетных этапов (функций) входит:
Расчет температуры наиболее холодной (теплой) пятидневки. Результаты расчетов после анализа и подтверждения могут быть сохранены в базу данных и использоваться в дальнейшем при формировании отчетных форм, в системе проверки и достоверизации данных, а также другими программными комплексами. Данные этап может выполняться в любое время.
Расчет сезонных кривых температуры и облачности (рисунок 3.). Результаты расчетов после анализа и подтверждения могут быть сохранены в базу данных использоваться в дальнейшем в сравнительном анализе температуры, а также при расчете коэффициентов влияния облачности [1].
Рисунок 3 - Расчет сезонных кривых температуры и облачности
Расчет коэффициентов влияния температуры (рисунок 4.). Функция расчета коэффициентов влияния заключается в моделировании графика зависимости электропотребления от температуры кусочно-линейной функцией. Температурные диапазоны, в которых зависимость является линейной, могут быть заданы пользователем, а могут быть рассчитаны исходя из определенных оптимизационных условий. Внутри каждого диапазона моделированная функция является линейной, а коэффициент влияния определяется как производная линейной функции и соответственно равен коэффициенту пропорциональности в зависимости потребления от температуры P = Po + k*T, т.е. коэффициент влияния является постоянным внутри диапазона. При расчете температурных коэффициентов необходима аналитическая работа технолога по оптимизации температурных диапазонов. Средства интерфейса позволяют проводить такую оптимизацию автоматически. После анализа температурных диапазонов и подтверждения технологом-экспертом результаты расчетов сохраняются в базу данных. Эти коэффициенты влияния используются другими программными комплексами для приведения потребления электроэнергии к определенным температурам.
Рисунок 4 - Расчет коэффициентов влияния температуры
Расчет коэффициентов влияния облачности. Расчет коэффициентов влияния облачности производится аналогичным образом. При этом для устранения температурного фактора выполняется предварительное приведение данных потребления к среднемноголетней температуре. Для расчета коэффициентов влияния облачности используются сезонные кривые. Рассчитанные коэффициенты также используются другими программными комплексами для приведения потребления электроэнергии (мощности) к определенным метеоусловиям.
В настоящее время комплекс АС "Метео" прошел стадию комплексных испытаний и находится в опытной эксплуатации с возможностью работы во всех филиалах СО ЕЭС.
Список использованных источников
метеоданные статистический автоматизация электроэнергия
1. Макоклюев Б.И. Анализ и планирование электропотребления. М.: Энергоатомиздат, 2008. 296с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Внедрение программного комплекса "Сфера" для улучшения процесса обработки документации строительной компании. Его задачи и функциональные возможности. Расчет трудоемкости обработки информации, величины капитальных вложений и эксплуатационных затрат.
контрольная работа [259,5 K], добавлен 28.05.2015Общая характеристика автоматизированной системы мониторинга и учета электроэнергии на фидерах контактной сети. Сравнение с современными автоматизированными системами коммерческого учета электроэнергии. Разработка модели и алгоритма программного комплекса.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 28.06.2015Аналитический обзор видеосистем с элементами интеллектуальной обработки видеоконтента: FaceInspector, VideoInspector Xpress. Разработка алгоритма организации вычислительных средств комплекса, в структуру поэтапного решения задачи анализа видеообъекта.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 14.06.2012Общая характеристика предприятия. Современное программное обеспечение, используемое в имитационном моделировании. Влияние контроля и диагностика на надежность обработки, передачи и хранения информации на предприятии. Создание таблиц и разработка запросов.
отчет по практике [520,2 K], добавлен 15.09.2014Разработка программного комплекса для автоматизации получения и передачи сообщений между центром обработки звонков и клиентами. Пути сокращения среднего времени, затрачиваемого на телефонное соединение, повышение производительности работы менеджеров.
дипломная работа [6,1 M], добавлен 13.10.2013Разработка и внедрение информационной системы "Учет товаров в супермаркете". Понятие стандартизации, ее цели и основные термины процесса. Объекты стандартизации и ее уровни. Нормативные документы по стандартизации. Внедрение стандартов в организации.
презентация [314,9 K], добавлен 27.12.2013Разработка и внедрение автоматизированного комплекса проверки знаний, позволяющего производить одновременный контроль знаний до 127 рабочих мест. Система сбора и обработки информации на основе локальной микросети на базе микропроцессорных контроллеров.
курсовая работа [37,2 K], добавлен 23.12.2012Результаты предпроектного обследования завода. Разработка и реализация программного комплекса "Subсontraсting". Информационное и программное обеспечение продукта. Технико-экономическое обоснование внедрения проекта, его безопасность и экологичность.
дипломная работа [5,4 M], добавлен 22.06.2011Разработка для ОАО "КБ "Луч" технологического программного обеспечения комплекса технических средств радиосвязи С-диапазона. Предназначение комплекса для контроля и управления аппаратурой посредством внешних интерфейсов через порты Ethernet и COM.
презентация [577,1 K], добавлен 14.07.2012Системы управления базами данных и их использование для решения задач автоматизации предприятия. Разработка информационного и программного обеспечения для автоматизации хранения и обработки информации при организации работы агропромышленного предприятия.
курсовая работа [607,1 K], добавлен 07.05.2011Общая характеристика и функции автоматизированной информационной системы. Анализ политики безопасность. Категории пользователей и оценка существующих рисков. Внедрение организационных мер по защите информации, оценка их экономической эффективности.
дипломная работа [6,5 M], добавлен 08.06.2014Программный комплекс автоматизации телефонных соединений. Разработка графического интерфейса пользователя, технологической инструкции для пользователя программы, контроля и аттестации программ. Расчет затрат при автоматизации телефонных соединений.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 15.10.2013Разработка информационно-программного комплекса для использования на IBM-совместимых ПК в качестве автоматизированного рабочего места обработки информации. Реализация базы данных в СУБД IBexpert. Характеристики разработанной информационной системы.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.08.2012Разработка программного обеспечения для автоматизированной системы калибровки и поверки комплекса технических средств ПАДК "Луг-1". Аналитический обзор аналогов. Проектирование пользовательского интерфейса. Средства разработки программного обеспечения.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 17.12.2014История разработок и развития беспилотных летательных аппаратов, принципы их действия и сферы практического применения. Разработка программного обеспечения для обработки результатов съемки тепловых карт местности и устранения геометрических искажений.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 10.01.2013Анализ программ для фильтрации сайтов. Проектирование системы, предупреждающей пользователя о наличии опасности при просмотре текущих страниц Интернета. Архитектура и компоненты системы. Программное и аппаратное обеспечение. Инструкция по установке.
дипломная работа [665,4 K], добавлен 10.07.2012Выбор базовых программных средств для разработки оригинального программного обеспечения. Компоненты программно-методического комплекса проектирования токарных операций. Программное обеспечение для организации интерфейса программно-методического комплекса.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 14.05.2010Разработка встраиваемого в электронную аппаратуру микроконтроллера с целью обеспечения ввода данных с клавиатуры и отображения результатов обработки на индикации. Описание активного элемента (системная шина ISA). Программное обеспечение микроконтроллера.
курсовая работа [848,9 K], добавлен 05.02.2016Программное обеспечение для обслуживания автосалона с графическим интерфейсом, возможностью хранения файлов на диске и поиском. Программное проектирование. Документирование программного обеспечения, его тестирование. Разработка руководства пользователя.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 06.01.2013Особенности формирования электронного портфолио студента, его внедрение в практику образовательного процесса. Информационное и программное обеспечение автоматизированных систем. Атрибуты сущностей, структура и форматы БД. Создание форм, запросов, отчетов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.01.2015