一体化电网运行智能系统(OS2)主站互联互通建设论文_李春辉

(国电南瑞科技股份有限公司 江苏省南京市 211106)

摘要:依据南方电网OS2推广建设工作方案,未到期主站开展互联互通建设,通过建设运行数据中心(以下简称:数据中心)、运行服务总线(OSB)、OS2平台的通用电力GIS服务模块(以下简称:GIS服务)等功能,满足模块数据共享、主/配网数据交互、驾驶舱应用支撑等需求。本方案阐述了现有主站系统开展互联互通改造的建设、实施、数据集成等方面要求。

关键词:互联互通建设;数据集成

一、建设要求

已建设主站系统,尚未进行系统间互联,应开展互联互通改造,重点建设数据中心、OSB总线、GIS服务,实现主站、GIS服务及相关系统和数据中心之间的数据集成及共享。主要建设内容包括:(1、安全Ⅰ区改造在Ⅰ区部署OSB高速数据总线(JMS),满足Ⅰ区应用数据接口需求;2、安全Ⅱ区改造在Ⅱ区建设数据中心,建设OSB总线(JMS、SOA),满足Ⅱ区应用需求;在Ⅱ区建设通用电力GIS服务,为Ⅰ区驾驶舱等应用提供GIS画面服务;3、安全Ⅲ区改造在Ⅲ区建设数据中心,建设OSB总线(JMS、SOA),为Ⅲ区应用提供数据共享服务;在Ⅲ区建设通用电力GIS服务,为Ⅲ区应用提供GIS画面服务;4、数据交互要求Ⅱ、Ⅲ区数据中心通过安全隔离网关实现按需数据交换和同步;Ⅰ区OSB高速数据总线通过JMS可提供纵向数据交换通信服务,支撑画面远程调阅、模型拼接、AVC集中监视等应用信息交换;Ⅲ区数据中心与OS2外部系统(如:企业信息系统、雷电系统等)实现基于OSB通用服务总线等方式的数据交换。根据上述建设要求,结合本单位现状,配置相应的服务器、工作站、数据库、存储、网络、安防等设备。

图一 互联互通建设数据交互示意图

二、具体技术要求

1 数据中心建设

在安全Ⅱ区、安全Ⅲ区分别部署数据中心(数据中心的具体功能模块及技术要求详见OS2主站标准化设计),通过OSB或其它接口集成各类业务数据,并通过OSB提供对外数据访问服务、应用服务。II、III数据中心数据结构不要求完全一致,应根据不同安全区的实际应用需求构建,Ⅱ、Ⅲ区数据中心应支持双向按需数据同步。

2 数据来源及获取方式

数据中心存储的数据应包括但不限于:电网模型、GIS数据、电网实时运行数据、配网数据、保信、计量、一/二次设备状态监测数据,以及天气、雷电、覆冰、台风、山火等气象类数据。

数据源及获取方式推荐如下:(1)电网模型 数据来源:主站系统;两种获取方式:(a)通过OSB总线的服务完成各个系统(应用)间模型信息获取;(b)通过ETL工具或其它同步方式,直接从业务系统数据库或业务系统提供的文件中获取数据;(2)GIS数据 数据来源:企业管理信息系统。数据获取方式:初始化数据直接导入数据中心,通过OSB或其它接口方式从GIS系统获取。在条件不成熟的情况下,可先离线导入,后期与GIS系统通过OSB总线方式交互,GIS系统应预留接口;(3)电网实时运行数据 数据来源:OCS系统,数据获取方式:通过高速数据总线(JMS)获取、EMS的私有消息或E格式等其它方式;(4)天气、雷电、覆冰、台风、山火等气象数据 数据来源:主要来源于气象、雷电等系统;数据获取方式:通过Ⅲ区OSB或其它接口获取模型及数据,按需同步到II区;(5)配网数据 数据来源:配网系统;数据获取方式:通过Ⅱ区OSB或其它接口获取模型及数据;(6)保信数据 数据来源:保信系统数据获取方式:通过Ⅱ区OSB或其它接口获取模型及数据;(7)计量数据 数据来源:计量系统数据获取方式:通过Ⅱ区OSB或其它接口获取模型及数据;(8)一次设备状态监测 数据来源:一次设备在线监测系统;数据获取方式:通过Ⅲ区OSB或其它接口获取数据;(9)二次设备状态监测 数据来源:二次设备运行管控系统;数据获取方式:通过Ⅱ、Ⅲ区OSB或其它接口获取数据;(10)其它数据 数据获取方式:应主要通过II区、III区OSB或其它接口获取。

3 数据发布服务

数据发布服务通过OSB采用通用数据服务总线接口和高速数据总线接口向外提供数据中心中的各类数据。其中,采用基于SOA协议的通用服务总线时,应提供GetData、GetHisData、GetFileData等接口的通用数据服务,同时应针对模型、图形、断面数据等典型数据提供专有接口;采用基于JMS协议的高速数据总线时,应提供各类实时、准实时数据的发布服务,与SOA协议服务接口相比,JMS消息服务接口性能、效率更高。

4 OSB建设

OSB采用的是双总线模式,包括基于SOA架构的通用服务总线和基于JMS的高速数据总线,前者主要针对实时性要求不高的数据交换,后者主要针对实时或准实时数据交换。

在安全Ⅰ区建设的高速数据总线,在安全Ⅱ区、安全Ⅲ区部署通用服务总线和高速数据总线,为安全Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区实现OSB数据集成和服务功能。

横向OSB提供基于SOA的对外接口服务功能,即通用数据查询接口、通用历史数据查询接口、通用文件查询接口、权限认证服务。纵向OSB负责系统与纵向省级主站或变电站进行信息/服务共享。OSB 建设应具备服务注册、状态监视、告警功能等。

5 通用电力GIS服务建设

通用电力GIS服务是驾驶舱的必备基础之一,为保障驾驶舱的建设,原则上应在在安全Ⅱ区、安全Ⅲ区分别构建独立的电力GIS服务,能够提供控制区的商业GIS服务,基于GIS的线路、杆塔、气象、雷电、覆冰、台风等显示和分析服务,能够分别为安全Ⅰ/Ⅱ、Ⅲ区的应用提供统一的平台GIS服务。

GIS服务接口应满足主要电力业务功能的要求和监控系统安全防护的要求,同时,GIS服务在性能和配置上应能满足主备冗余、状态监视告警等需求。GIS原始数据来源于企业管理信息系统,先期进入到OS2运行数据中心,GIS服务直接从运行数据中心中获取数据。

6 典型硬件配置

典型系统结构和配置,Ⅱ、Ⅲ区分别需要配置2台关系数据库服务器、2台SAN交换机及一套磁盘阵列、2台时序数据库服务器(选配)、2台数据集成服务器、2台SOA/JMS服务器。网络设备需配置6台防火墙、4台交换机、2台正向隔离、2台反向隔离。服务器配置推荐OS2主站标准化设计PC服务器(二档),磁盘阵列推荐磁盘阵列(二档)。参见 “OS2地级主站标准化设计指南(2016) 12.3配置要求”。其中Ⅰ、Ⅱ防火墙及Ⅲ区根据需要配置。

图二 互联互通典型硬件配置图

结束语

互联互通的建设,为电网运行驾驶舱(以下简称:驾驶舱)等综合性应用建设奠定数据基础,为基于OS2标准化新建主站或者现有EMS系统互联互通改造后的主站建设驾驶舱提供了技术支撑。

参考文献

[1]翟明玉,王瑾,吴庆曦,等.电网调度广域分布式实时数据库系统体系架构和关键技术[J].电力系统自动化,2013,37(2):67G71.

[2]姚建国,杨胜春,单茂华.面向未来互联电网的调度技术支持系统架构思考[J].电力系统自动化,2013,37(21):52G59.

论文作者:李春辉

论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/19

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