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摘要:结合IEC61970I/EC61968标准及实时公共对象请求代理体系结构(CORBA)技术,提出了一种在电力调度分步建设统一数据平台的解决方案,从公共数据管理、数据访问方式、系统之间互联3个方面进行研究,以实现电力系统公用数据的集中建模与维护,保证电网公用信息的一致性、安全性及可维护性,同时大大降低电力调度不同电力自动化系统之间、调度与调度之间系统互联的复杂性和工作量需求。
关键词:统一数据平台;公用数据;电力调度;数据访问;系统互联
引 言
由于历史原因及不同的专业需要,目前在大多数调度同时运行有多套电力自动化系统,包括能量管理系统(EMS)、广域动态安全监测系统(wAMS)、故障信息管理系统、能量采集与计费系统、水调系统、调度管理系统(DMIS)等。
各个电力自动化系统对电力公用数据的重复维护容易造成数据的不一致和不完整。另外,多个信息“孤岛”的存在,也为实现多个电力自动化系统之间的信息共享、提供面向用户需求的企业级集成应用造成了困难。首先,对于设备铭牌、电网模型、物理状态、运行质量等电力系统公用信息的重复维护,容易造成数据不一致、不统一,同时也增加了维护工作量。其次,为了适应电力系统的发展、改革及调度中心工作变化、需求调整的需要,某一个系统的功能扩展或完善,可能依赖于其他系统产生的数据信息,例如电力市场决策与支持系统需要周期性地与EMS交换有关负荷预报及发电计划的信息。
为了解决上述问题,本文提出了一种结合EIC61970标准及实时公共对象请求代理体系结构(CORBA)技术,在电力调度逐步建立统一数据平台的解决方案,以实现公用数据的统一管理与应用,并方便系统之间互联。
一、设计思路
本文提出的方案在技术实现上侧重于实时CORBA技术,按照统一规划、分步实施的策略,可以在调度真正实现电力模型、图形、实时数据的在线统一,同时支持图、模、库一体化的版本管理机制。
从实际工作角度,本文统一数据平台的最终目标,主要包括电力公用数据的管理、数据访问服务以及系统之间互联3部分。亦即:完成电力公用数据的统一建模、集中管理,强调数据的一致性维护、版本管理和安全备份;对调度各自动化系统提供对公用数据进行访问的安全、快速的访问接口;以通信中介者的身份完成系统之间互联,减少系统间两两通信,降低互联所需的工作量。统一数据平台的总体工作方式如图1所示。
二、公用数据管理
电力系统公用数据可以包含设备铭牌、连接关系、地理位置、组织归属、用电用户属性等静态信息,也可以包含设备物理状态、网络拓扑关系、运行质量信息、运行管理信息等动态信息。统一数据平台提供的公用数据管理功能包括数据建模、数据变更、版本管理、数据备份、安全管理等内容。公用数据的管理可分2个步骤逐步实现:首先实现静态信息的统一管理,然后实现动态信息的统一管理。
静态信息的管理基于大型商用数据库管理系统实现,支持双机磁盘阵列。公用信息的建模遵循IEC6197。/IEC6工968标准,同时支持用户自定义扩展。动态信息的管理主要基于统一数据平台的实时数据库管理系统实现。
2.1公用信息建模
IEC6197。1/EC61968标准的推出,为公用信息的统一建模提供了有力的支持。在统一数据平台的数据模型中,突出了以一次设备为中心的思想,其他如二次设备参数、定值、动作记录、操作信息、运行数据等均以一次设备为中心进行管理,从而保持整个数据信息的稳定性、可维护性及持久的可用性。
统一数据平台支持以图、模、库一体化方式建立电网信息模型。通过平台提供的图形建模工具,在计算机上绘制地理信息图或一次接线图,同步建立电力设备参数及组织管理信息,并自动生成设备连接关系叫。通过对计算机图形的维护,来维护电力设备模型,包括模型完整性检查、电力模型变更等。通过图模一体化技术,可以大大减少电力模型建立及维护的工作量和工作难度,降低出错概率。
三、数据访问方式
IEC61970组件接口规范(CIS)及IEC61968接口参考模型(IRM),定义了电力应用模块之间信息交换及获取公用数据的基础框架,同时,也针对不同的具体应用规范了获取信息的标准数据访问接口及消息类型、消息格式。这些国际标准的出台,为调度统一数据平台的建设提供了实现基础川。
四、系统间的互联
调度统一数据平台的建设,可以方便地支持调度内部各系统之间、跨调度的电力自动化系统之间的互联和互操作。在每个调度建设一个统一数据平台,本调度的电力自动化应用系统只与本调度的统一数据平台通信。在2个调度之间,只进行2个统一数据平台之间的通信和互联。当然,对于具有特殊通信要求的系统间通信,仍可按系统之间直接互联进行设计和实施。
调度内部的不同自动化系统分别进行组网,并经接人交换机或路由器接入电力调度数据网S(PDne劝。位于安全工区的自动化系统,例如WAMS和EMS,通过网络防火墙与统一数据平台互联;位于安全且区的自动化系统,例如DTS,可直接通过交换机与统一数据平台互联。2个调度的统一数据平台通过SPDnet专用网络互联,并通过选定的远方电力通信协议进行通信。
五、结语
如何方便地在不同的电力自动化系统之间实现信息共享及系统互联,是目前各级调度面临的一个实际问题。国家电网调度已开始考虑建设调度统一数据平台,意在统一调度各种自动化系统,包括EMS、WAMS、电力市场系统、水调系统、电量计费系统、雷电系统等,以实现系统模型和数据的共享,提高自动化管理水平,充分发挥开发厂家的技术优势。本文提出了一个分步骤建设调度统一数据平台,以及实现公用数据集中建模与维护、不同自动化系统之间间接互联的解决方案。通过统一数据平台的建设,可以保证电网公用信息的一致性、安全性及可维护性,并能有效降低不同电力自动化系统之间互联的复杂性和工作量需求。
参考文献：
[1]张慎明,黄海峰.基于EIC6197。标准的电网调度自动化系统体系结构.电力系统自动化,2002,26(加):45-47
[2]王为国,曾伟民,代伟,等.基于数据仓库的一体化电力调度自动化系统.电力系统自动化,2003,27(12):67-70.
论文作者:秦世旭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/1
标签：数据论文; 互联论文; 电力论文; 平台论文; 系统论文; 自动化系统论文; 信息论文; 《电力设备》2017年第9期论文;