林日明

【摘要】為了有效解決電力系統(tǒng)普遍存在的數(shù)據(jù)一致性差、數(shù)據(jù)源多、信息孤島等現(xiàn)象，本文構(gòu)建了一種新型電力調(diào)度統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)。針對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)必要性分析的基礎(chǔ)上，對(duì)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)中涉及到的硬件、軟件體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)闡述，并針對(duì)電力調(diào)度管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)一體化和調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)一一作了研究。

【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度；統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)；調(diào)度管理系統(tǒng)

1引言

電網(wǎng)自動(dòng)化信息建設(shè)的高度發(fā)展，使得電力調(diào)度中心擁有了眾多應(yīng)用系統(tǒng)，包括調(diào)度計(jì)劃系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)（EMS）、電量采集系統(tǒng)、調(diào)度辦公系統(tǒng)、調(diào)度管理系統(tǒng)（DMIS）、保護(hù)信息管理系統(tǒng)等等，以期滿足電力調(diào)度中心業(yè)務(wù)職能的需求。然而，由于不同電力系統(tǒng)會(huì)對(duì)電力公用數(shù)據(jù)的重復(fù)維護(hù)產(chǎn)生不完整和不統(tǒng)一的問(wèn)題；同時(shí)，各個(gè)獨(dú)立信息的存在也為自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源共享增加難度；且還為提供面向用戶需求的企業(yè)級(jí)集成應(yīng)用造成一定難度。

2 建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)的必要性

致力于建設(shè)一項(xiàng)高效的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)于從根本上解決電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交互和共享問(wèn)題。隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以及應(yīng)用的信息共享、數(shù)據(jù)共享以及互操作的需求越來(lái)越強(qiáng)，電力系統(tǒng)化對(duì)于數(shù)據(jù)的交互需求日新月異，數(shù)據(jù)交互的頻繁度也越來(lái)越強(qiáng)。

3 統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)

按照國(guó)家電網(wǎng)電力二次安全 防護(hù)體系的規(guī)定，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)一般由三個(gè)安全分區(qū)組成。正反方向隔離連接將三個(gè)安全分區(qū)聯(lián)系起來(lái)。安全I(xiàn)、II區(qū)與lII區(qū)只能允許單向安全傳輸純數(shù)據(jù)，而嚴(yán)格禁止諸如ftp、web、rlogin、telnet等具有高安全風(fēng)險(xiǎn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及C/S方式的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際情況，圖3.1所示的是統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。

由圖可知，安全I(xiàn)區(qū)的EMS系統(tǒng)、WAMS系統(tǒng)以及安全I(xiàn)I區(qū)TMR系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)為電力調(diào)度數(shù)據(jù)平臺(tái)提供了數(shù)據(jù)源。對(duì)于來(lái)自不同分區(qū)的各類型的數(shù)據(jù)文本以及二進(jìn)制數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行格式檢查和轉(zhuǎn)換處理以克服不同格式的差異，還需要修正數(shù)據(jù)包的遲傳、丟包情況，最后在安全I(xiàn)I區(qū)的臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)存入正確數(shù)據(jù)。

圖3.1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)

在安全I(xiàn)I區(qū)臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)存在的正確數(shù)據(jù)在正方向隔離連接的作用下于安全I(xiàn)II區(qū)臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)建立鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換、清潔等操作，然后將新數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)集市。這樣，數(shù)據(jù)經(jīng)歷了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、面向數(shù)據(jù)庫(kù)或者傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)最后轉(zhuǎn)換到多維數(shù)據(jù)庫(kù)模型。

3.1 硬件體系結(jié)構(gòu)

圖3.2 統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)硬件體系結(jié)構(gòu)

由圖3.2可知，通過(guò)在安全I(xiàn)I區(qū)分布1臺(tái)磁盤陣列和2臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)平臺(tái)的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，用以負(fù)責(zé)I、II區(qū)的數(shù)據(jù)抽取和接口服務(wù)。安全I(xiàn)區(qū)部署2臺(tái)電網(wǎng)運(yùn)行通信服務(wù)器，用以I區(qū)的縱向和上下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)通信以及I區(qū)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。通過(guò)在安全I(xiàn)II區(qū)分布1臺(tái)磁盤陣列和2臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器，作為系統(tǒng)的鏡像庫(kù)。在安全I(xiàn)II區(qū)，2臺(tái)通信服務(wù)器用以進(jìn)行與II區(qū)數(shù)據(jù)平臺(tái)和安全I(xiàn)II區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)抽取及接口、數(shù)據(jù)交換、網(wǎng)絡(luò)通信等服務(wù)。此外，安全I(xiàn)II還能夠配置維護(hù)工作站用以進(jìn)行應(yīng)用和數(shù)據(jù)的維護(hù)、管理、監(jiān)控等服務(wù)。

3.2 軟件體系結(jié)構(gòu)

圖3.3 統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)軟件結(jié)構(gòu)

由圖3.3可知，統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)軟件結(jié)構(gòu)包括操作系統(tǒng)層和應(yīng)用軟件系統(tǒng)層。其中，操作系統(tǒng)層支持Windows2000以及以上版本的操作系統(tǒng)、IBMAⅨ、Tru64 UNIX、Sun Solaris、Linux、HP UX；應(yīng)用管理層，也就是統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)軟件系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)展現(xiàn)平臺(tái)、數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)平臺(tái)、數(shù)據(jù)交換服務(wù)平臺(tái)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)。各個(gè)平臺(tái)的主要功能有：

（1）數(shù)據(jù)展現(xiàn)平臺(tái)。在調(diào)度統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上建立面向終端客戶的數(shù)據(jù)分析、查詢、挖掘以及其他應(yīng)用的平臺(tái)。

（2）數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)平臺(tái)。該平臺(tái)的主要功能是對(duì)平臺(tái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理以及將交換中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。存儲(chǔ)類型有兩種：基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)整合以及無(wú)規(guī)則的數(shù)據(jù)保存。

（3）數(shù)據(jù)交換服務(wù)平臺(tái)。采集、輸出、傳輸、格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)等操作，交換不通調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)端到端和整合數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)中心。

（4）統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)。為上層系統(tǒng)功能提供底層服務(wù)和支撐服務(wù)功能，保證整個(gè)系統(tǒng)在一體化平臺(tái)下的穩(wěn)定性、可靠性以及可控性。

4 調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理

統(tǒng)一數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺(tái)能夠匯集和整合不同系統(tǒng)分區(qū)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并且利用整體外以技術(shù)在安全I(xiàn)II區(qū)建立了數(shù)據(jù)鏡像和功能鏡像組成的系統(tǒng)鏡像。

5 調(diào)度系統(tǒng)的一體化

基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型的前提下，對(duì)電力調(diào)度管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和建設(shè)，以期消除不同專業(yè)不同組織開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的信息孤島，減少信息的多重維護(hù)和數(shù)據(jù)的不一致性，最終達(dá)到系統(tǒng)的一體化。

6 調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

如上所述，統(tǒng)一數(shù)據(jù)能夠在整合了安全I(xiàn)、II各類系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，并利用整體外移技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在安全I(xiàn)II建立數(shù)據(jù)鏡像。由此可知，電力調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包容性集成的技術(shù)要點(diǎn)在于對(duì)安全I(xiàn)II區(qū)的數(shù)據(jù)平臺(tái)鏡像數(shù)據(jù)采用了“模型統(tǒng)一、細(xì)粒徑數(shù)據(jù)引用、大粒徑數(shù)據(jù)抽取”的方式。

電力調(diào)度系統(tǒng)能夠透明訪問(wèn)數(shù)據(jù)平臺(tái)中的細(xì)粒徑數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型中被封裝，然后后與主數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)一起被整合。

7 總結(jié)

目前，對(duì)于各級(jí)調(diào)度中心來(lái)說(shuō)如何更好地在不同電力自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)和信息共享是其面臨一大問(wèn)題。國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度中心正針對(duì)這一問(wèn)題提出了建立統(tǒng)一調(diào)度中心各種自動(dòng)化系統(tǒng)，包括水調(diào)系統(tǒng)、EMS、WAMS電力市場(chǎng)系統(tǒng)、雷電系統(tǒng)、電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)模型的共享，在發(fā)揮開發(fā)廠家優(yōu)勢(shì)的同時(shí)提高自動(dòng)化管理水平。通過(guò)建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)，不僅使得電網(wǎng)的公用信息安全性、一致性得到保障，同時(shí)還能有效降低了不同電力自動(dòng)化系統(tǒng)之間互聯(lián)的眾多工作需求和復(fù)雜性。

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