王　寧　李　然　殷　智　王　剛　白靜潔　劉　琪

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一體化配電網(wǎng)調(diào)控信息管理系統(tǒng)研究

王寧1李然2殷智3王剛3白靜潔3劉琪3

1.國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司；2.國網(wǎng)沈陽供電公司 ；3.南瑞集團北京科東公司

行業(yè)曲線

針對現(xiàn)有省、地、縣三級調(diào)度之間配電網(wǎng)信息流轉(zhuǎn)不暢通、業(yè)務流程不融合的問題，本文提出了面向省、地、縣三級調(diào)控機構(gòu)的配電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)依托智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)（D5000系統(tǒng)），通過應用調(diào)度管理系統(tǒng)（OMS）中一體化的業(yè)務協(xié)同管理功能，從而提升了配電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的響應速度和業(yè)務協(xié)同處理效率，提高了配網(wǎng)供電可靠性。實現(xiàn)了在統(tǒng)一平臺框架省地縣一體化的配電網(wǎng)信息整合管理、統(tǒng)計分析。

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中分配電能十分重要的網(wǎng)絡，主要用于將電力系統(tǒng)中通過變電所降壓后的電能轉(zhuǎn)變成用戶可以直接使用的電能，配電網(wǎng)承擔著將這部分電能直接輸送到電力用戶的支撐網(wǎng)絡的職能。因此，作為連接電力客戶與供電公司之間的網(wǎng)絡樞紐，配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行在整個電力系統(tǒng)中具有十分重要的作用及意義。

配電網(wǎng)信息管理包括從變電到用電過程中的運行及控制信息管理。隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及電子技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的配電網(wǎng)信息管理已經(jīng)形成了基于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，功能涵蓋到配電工作管理、負荷管理、配網(wǎng)分析系統(tǒng)、設(shè)備管理、故障投訴管理及用戶服務等多個方面的現(xiàn)代化信息管理系統(tǒng)。

目前電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)相關(guān)調(diào)控信息結(jié)構(gòu)關(guān)系復雜，數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型繁瑣?，F(xiàn)有的配電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)存在著各級調(diào)度之間信息交互困難，業(yè)務協(xié)同效率低的現(xiàn)象，給配電網(wǎng)調(diào)控信息管理帶來極大不便。

目前配電網(wǎng)外部環(huán)境復雜，出現(xiàn)故障情況較大，甚至會引發(fā)局部大面積停電，從而極大影響了用戶的正常用電，而且往往會造成重大的經(jīng)濟損失。提供優(yōu)質(zhì)的電力服務一直以來都是保障用戶正常用電的重要方式，從國網(wǎng)公司到各電力公司十分重視配電網(wǎng)調(diào)控管理工作，提升配電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的性能和響應速度，對于提高配電網(wǎng)調(diào)控管理人員在搶修及其他業(yè)務的服務水平和工作效率具有十分重要的作用。

本文首先通過介紹配電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)等內(nèi)容，闡述了省地縣一體化配電網(wǎng)調(diào)控信息管理系統(tǒng)的系統(tǒng)特性，并提出了一種切實可行的系統(tǒng)功能設(shè)計方案來實現(xiàn)配電網(wǎng)信息在省地縣三級進行交互及共享管理。其次，針對實現(xiàn)本系統(tǒng)中的一體化業(yè)務系統(tǒng)與數(shù)據(jù)共享互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)進行了介紹。最后，對本系統(tǒng)在實際配電網(wǎng)信息管理的應用成效進行了介紹、分析，體現(xiàn)出本系統(tǒng)對配電網(wǎng)調(diào)控信息管理所發(fā)揮的重要作用。

系統(tǒng)介紹

隨著智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)（D5000平臺）在電力系統(tǒng)的大面積部署應用，基于D5000平臺的調(diào)度管理類應用（OMS系統(tǒng)）能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)控業(yè)務的橫向集成和縱向貫通。

伴隨著特高壓電網(wǎng)的深入發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的擴大與電網(wǎng)互聯(lián)的緊耦合性，電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行的要求越來越高，使得已有電網(wǎng)的調(diào)控管理模式不能適應當前電網(wǎng)的發(fā)展，迫切要求提升現(xiàn)有調(diào)控管理支撐系統(tǒng)的性能，能夠支撐一體化協(xié)同辦公與數(shù)據(jù)互聯(lián)共享的迫切要求。作為支撐調(diào)控機構(gòu)日常工作的調(diào)度管理系統(tǒng)，通過利用D5000平臺提供的服務，實現(xiàn)了系統(tǒng)的升級改造，滿足了一體化協(xié)同辦公和數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的應用需求。這為配電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)省地縣一體化協(xié)同工作成為可能和平臺支撐。

本系統(tǒng)基于OMS系統(tǒng)的系統(tǒng)框架，應用了OMS系統(tǒng)中的業(yè)務協(xié)同與信息管理的功能模塊來實現(xiàn)配電網(wǎng)業(yè)務的一體化協(xié)同管理。配電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)采用BS架構(gòu)，省地縣三級部署，一體化建設(shè)，省級接入數(shù)據(jù)，存儲，通過OMS省地縣互聯(lián)互通與地、縣調(diào)共享信息，利用OMS流程系統(tǒng)完善系統(tǒng)功能應用，實現(xiàn)配電網(wǎng)信息管理。

系統(tǒng)建在調(diào)度安全Ⅲ區(qū)，涉及電力企業(yè)信息安全等不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，本系統(tǒng)在設(shè)計中滿足跨區(qū)信息交互符合電力系統(tǒng)二次系統(tǒng)安全防護的有關(guān)規(guī)定，從而確保了系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全。

圖1　業(yè)務流程交互示意圖

圖2　數(shù)據(jù)解析過程示意圖

關(guān)鍵技術(shù)研究

多級業(yè)務協(xié)同技術(shù)

多級調(diào)控單位分別建立工作流引擎。工作流引擎能夠按照WF規(guī)范定義的業(yè)務流程交互模版生成業(yè)務流程交互文件。業(yè)務流程交互采用“黑匣子”模式。下級調(diào)度通過建立符合WF規(guī)范的交互模板來定義業(yè)務流程交互內(nèi)容。上下級調(diào)度根據(jù)生成的符合WF規(guī)范的流程實例進行業(yè)務流轉(zhuǎn)。業(yè)務流程交互示意圖如圖1所示。

圖3　消息郵件傳輸示意圖

其中在多級業(yè)務流程實時交互過程中，涉及三個技術(shù)點，分別為：數(shù)據(jù)解析技術(shù)、流程模板交互定制技術(shù)和流程自啟動技術(shù)。具體如下：

（1）數(shù)據(jù)解析技術(shù)

依據(jù)WF文件中的交互協(xié)議，將流程體中的流程實例、流程過程、流程任務進行分解，將WF文件解析至內(nèi)存的Map結(jié)構(gòu)中，每一行數(shù)據(jù)是一個Map，Map的鍵（Key）為表頭，值（Value）為行中與該表頭對應的數(shù)據(jù)值。將所有的行數(shù)據(jù)（Map集合）添加到內(nèi)存集合（List）中。其工作過程如圖2所示。

（2）流程模板交互定制技術(shù)：

在應用WF語言進行分布式業(yè)務流程的流轉(zhuǎn)具體操作中，流程體和流程模板編輯于同一文件中，以“.WF”作為后綴，稱之為WF文件；流程頭單獨存儲，以“.eh”為后綴，稱之為頭文件，也就是一個工作流由頭文件和WF文件兩個文件構(gòu)成。根據(jù)電力調(diào)度工作流程描述規(guī)范的規(guī)定，結(jié)合業(yè)務需求，在互聯(lián)互通交互節(jié)點，也就是工作流規(guī)范中定義的“border”節(jié)點，生成WF文件和頭文件，依托消息郵件發(fā)送到對端裝載執(zhí)行。

（3）流程自啟動技術(shù)：

根據(jù)接收到的WF文件，基于業(yè)務流程交互協(xié)議，通過調(diào)用流程自啟動接口，能夠?qū)崟r將流程體中的三要素實例、過程、任務一一解析，根據(jù)流程實例明確流程節(jié)點信息，根據(jù)流程過程明確自動觸發(fā)交互的節(jié)點，根據(jù)流程任務完成交互信息的共享，從而實時自動觸發(fā)交互流程。

基于安全機制的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

多級業(yè)務協(xié)同傳輸?shù)臋C制為消息郵件。消息郵件為信息傳輸建立了安全、可靠的傳輸通道，跨區(qū)間傳輸采用具有斷點續(xù)傳功能的橫向傳輸模式，在上下級調(diào)度機構(gòu)傳輸過程中應采用縱向傳輸模式，傳輸示意圖如圖3所示。

1）傳輸通道：

消息郵件傳輸通道主要分為兩種：縱向通道和橫向通道?？v向通道采用E語言文件，以通過通信網(wǎng)關(guān)機加密傳輸為主；為保證某些特殊應用服務的實時性，同時考慮傳輸備用手段，消息郵件將以報文傳輸方式和服務調(diào)用方式作為輔助和備用傳輸方式。橫向通道是對于實時性要求不高的文件數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)以E語言文件為載體，由消息郵件穿過隔離裝置進行傳輸；對于某些實時性要求高，從生產(chǎn)大區(qū)傳輸管理大區(qū)的應用，可以采用報文方式傳輸。

2）傳輸內(nèi)容：

消息郵件應采用“頭文件”和“附件文件”的方式進行傳輸。頭文件是聲明本次傳輸?shù)奈ㄒ粯俗R、發(fā)送地址、接收地址、傳輸類型、內(nèi)容、文件等傳輸基本信息的載體，文件格式符合E語言規(guī)范。頭文件的生成可以由消息郵件提供的接口實現(xiàn)，應用模塊在發(fā)送文件時，傳入相關(guān)參數(shù)，調(diào)用接口即可。也可由功能模塊按照頭文件規(guī)范自行生成，連同附件文件一同投放到文件發(fā)送接收中心。文件傳輸?shù)竭_對端，消息郵件將首先解析頭文件，根據(jù)頭文件中的接收地址信息，將文件分發(fā)到接收地址相對應的目錄。附件文件是作為傳輸數(shù)據(jù)的主要載體，考慮到內(nèi)容的多樣性，可能需要傳輸各種格式的文檔、圖片等信息，附件文件以E語言格式為主，也支持其他格式；為保證系統(tǒng)安全，不允許傳輸可執(zhí)行文件。

應用實例

省調(diào)對于地縣調(diào)配網(wǎng)搶修信息的管理首先體現(xiàn)在信息分析上。通過時間，地區(qū)，超時原因等多維度的對比展示，實現(xiàn)對省地縣配網(wǎng)搶修工單信息的分析。

將省地縣工單信息統(tǒng)一展示，橫向比較每個地市產(chǎn)生工單的數(shù)量與超時數(shù)量，由此發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生工單數(shù)量與超時數(shù)量較多的地市。具體應用如圖4所示。

分析省地縣配網(wǎng)搶修信息與超時信息在24小時的分布情況，通過下拉框可以將展示地域切換到地縣級。具體情況如圖5所示。

展示地區(qū)搶修工單數(shù)量隨時間的分布以及各地區(qū)所轄縣級工單與超時的數(shù)量展示。點擊不同地區(qū)顯示點擊區(qū)域下的縣級工單情況。具體情況如圖6所示。

針對搶修原因分析，省級人員可以分析各地市因何種原因產(chǎn)生超時工單或問題工單較多。具體情況如圖7所示。

圖4　超時工單地區(qū)統(tǒng)計

圖5　工單分布統(tǒng)計

圖6　各地市工單總量統(tǒng)計

圖7　工單超時原因分析

結(jié)語

省地縣一體化配電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)，通過借鑒電網(wǎng)調(diào)度信息系統(tǒng)的建設(shè)，針對配電網(wǎng)調(diào)度運行一體化管理工作的不斷深入，對專業(yè)管理提出了更新、更高的要求，進一步提高電網(wǎng)整體精益化管理水平。省地縣一體化的配電網(wǎng)調(diào)控信息管理首先滿足了省地縣縱向各級間的信息流轉(zhuǎn)通暢，有利于優(yōu)化資源配置，提高服務水平，提高綜合效益與安全效益。

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.037