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摘要：在数字传媒技术与通信技术的不断发展之下，电网调度已经逐渐向着自动化发展。而当前的网络环境日益复杂，开始呈现出分布性、异步性、异构性发展，而电网调度自动化系统属于分布式的系统，其信息通道较多，因此在这种环境下，传统的工具软件及系统软件已经不再满足电网调度的需求，中间件这一新兴技术也随之应运而生。本文主要研究电网调度自动化系统的信息中间件特征，并对其关键技术进行分析，以期提高其利用效率，推动电网的不断发展。
关键词：电网调度;自动化系统;消息中间件;特性;关键技术
1.前言
电网调度自动化系统电力系统得以稳定、安全运行的重要保障，能够在一定程度下实现经济效应。当前的电网调度自动化系统中的数据通信主要为两类，一类为点对点通信，另一类我点对多点通信。其中，消息中间件主要需要屏蔽底层平台相关的异构性，来简化数据的传输，运用高效的数据传输，来为系统提供更加透明化的通信服务。
2.电网调度自动化系统消息中间件的特性分析
通常，电网调度自动化系统内存在一定的动态及暂态数据，且部分数据还存在一定的稳态特征，尔系统为维护自身的可靠运行，并确保其易维护特效，通常也会存在一定的自动系统数据。而在自动化的调动系统中，消息中间件则是支撑整个平台最为关键的模块。因此，所以，在设计时，要周全的考虑到各数据类型的实际通信需求，在具备常规功能的同时，还要保证系统的运行可靠性、时效性、多态性、易扩展性，这也是电网调动自动化系统中间件的主要特征[1]。
（1）易扩展性。电网调度的自动化系统，要要对电网运行状态加以实时的监视及分析，因此其安全可靠性的要求便相对较高。消息中间件作为整个系统当中的底层通信，其安全可靠性要求也相对较高。为提高电网调度的自动化系统运行可靠性，还需要消息中间件能够结合实际情况，对各种故障加以深入、全面地分析，如：节点的软件故障，及硬件故障、网络故障，并要考虑如何在故障消除后，以最快时间与其他的节点保持正常通信进行设置[2]。在电网调度中，一些节点会由于复杂的因素而与其他节点失联，但这种情况之下，其他节点间依然需要保持正常的通信。若故障节点已恢复正常，并融入系统，应确保该节点与其他节点的正常联系及收发信息。另外，若系统还要增加部分分节点，更要保证新增节点可以更加技术、方便地进行到系统内，同时还不对其他节点的通信产生影响。
（2）时效性。在电网调度自动化系统内，若出现节点的软件或硬件异常或网络故障，会导致信息的传输时间大幅增加，而使得应用逻辑的处理出现错误。因此，还需要对信息的传输时效性进行有效控制。如：在SCADA的系统内，若调度员发出相应的遥控指令后，通过一定时间的等待来接受信息或得到回应，并超出了设定的时间，则表示此次遥控操作失败，需要进行再次遥控操作货取消操作才可。若因为部分原因使得遥控指令没有及时地发出，或是超过设定的时候后才到达前置机，而该环节恰好未设置时效控制，就会致使前置机依然需完成遥控发出的指令，这样一来就会引发严重的问题[3]。因此，信息中间件需要进行时效性地管理，以免消息延期引起系统的逻辑错误。针对于接收端程序收到的较大未及时处理的信息，应该进行及时清理，以免造成大量的信息堆积或系统紊乱。
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（3）多态性。当前的的电网调度自动化系统，都需提供一个多态环境，包括实时态、培训态、研究态、反演态等。这里的态关键是为达到某种特定目标功能所设定的应用集合组，且该组的应用处理逻辑还需要具有一致性，同时数据实体之间虽然运行环境不同，但各实体间还要具有相关联性。一般，不同的态之间的应用程序，其数据实体与服务进程都拥有自身的独立性，处理逻辑不可相互干扰。在信息中间件内，同一个节点能够进行多态运行。同时，相同服务进程，也能够在不同态内加以分别运行。在这个过程中，进程当中的消息中间件实体还会订阅同样的通道。也就是说，消息中间件能够支持多态的功能，但首要前提还需要在同一态中消息实例才可进行相互通信，但不同的“态”间消息实例便不可进行相互通信。
3.电网调度自动化系统消息中间件的关键技术分析
3.1对等式的结构分布
对等式的结构相对特殊，各个节点间是一种相互对等的关系，没有依赖或从属，当然也不存在独立消息的服务端，能够允许多个、任意多个的节点进出系统。另外，各个节点发生停机故障时，不会对其他的节点通信造成影响。但节点在故障修复或是可正常启动后，就能够以最快地速度进入系统中正常收发信息，同时还不会对原有节点的收发消息造成干扰[4]。即便系统内只存在一个节点，这个节点上的进程间，依然可以进行正常通信。运用对等式的结构订阅及发布模式，能够有效改善以往的消息队列中单点拥挤或是单点故障的缺点，进而大大提升了系统的可靠性于健壮性，让系统更具扩展性。
3.2跨平台技术
电网调度自动化系统中的消息中间件主要在应用层上进行工作，可通过自主开发，并运用美国国家标准协会制定的C语言进行软件编程，以满足可移植操作系统接口标准，且不依赖于操作系统外的软件，能够更加稳定而高效地运行在Linux、Sun Solaris等操作系统的平台上。换言之，在同一个系统中，即便安装有不同操作系统，各个节点之间依然可以通过消息中间件加以通信，这样一来，就大大提升了各个平台的运行效率，确保信息的安全性。
3.3多种服务相结合
消息中间件能够提供多种服务，包括：可靠性服务，也就是在运行过程中要确保消息可以更加系统、完整、及时地提交至接收者，并在消息提交中，各个信息还不会进行重复地发送；而时序性主要是指将消息按发送的顺序提交至接收者，以确保程序的逻辑正常；时效性服务主要是当消息从发出到接收已超过允许的最大延迟时间，就需要将信息进行废弃；持久性的服务主要是在消息发送未成功后，决定是否保留相关消息的服务，其服务主要包含尽力与持久两种，其中尽力服务是当向接收者消息发送失败之后，将信息进行直接丢弃，而持久服务主要是在消息发送未成功后，再设定时间段内对未发消息加以暂时地保留，以便在失效期内检测到接收端恢复运行，而进行再次地信息发送。
4.结束语
电网调度自动化系统从当前现状看，还存在一定的缺陷，而这些缺陷往往会导致电网运行存在误动及绝缘不良，甚至还会出现遥控拒动、遥信反应失真、遥测偏差、通行中断等，导致设备的正常运行受到影响。电网调度自动化设备能否处于一个完好的运行状态，直接影响着电网的运行安全性、稳定性。而电网调度自动化系统通常为分布式系统，因其消息通道较多，若管理不善会导致整个系统紊乱，而造成较大的管理难度，甚至出现安全事故。因此，就需要电力企业加大自动化系统中的消息中间件投入力度，转变传统的系统工具与软件，利用消息中间件来对电网调度进行实时监控与管理，为电网运行安全提供强有力的支撑。
参考文献
[1]王恒,辛耀中.智能电网调度控制系统数据总线技术[J].电力系统自动化,2015,39(01):9-13+182.
[2]毕艳冰,蒋林.面向服务的智能电网调度控制系统架构方案[J].电力系统自动化,2015,39(02):92-99.
[3]叶飞,王恒.电力调度SCADA系统画面数据刷新方法优化[J].电力系统自动化,2015,39(18):69-74.
[4]焦润海,王景兵.配电网高级应用分布式计算平台通信架构设计[J].电力系统自动化,2013,37(22):66-72.
论文作者:王进超
论文发表刊物:《电力技术》2016年第6期
论文发表时间:2016/10/16
标签：电网论文; 节点论文; 消息论文; 中间件论文; 系统论文; 自动化系统论文; 通信论文; 《电力技术》2016年第6期论文;