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中国电力设备管理协会

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探究构建省地县一体化电网调控运行数据管理体系

作者:   发布时间:2019-07-03

摘  要】我省结合省调控中心OMS构建了省地县三级电网调控运行数据管理体系,从而实现一体化电网调控。本文首先提出省地县一体化电网调控运行数据管理体系的构建思路,进而提出系统的整体构建方案。

【关键词】省地县;一体化;电网调度运行;数据管理体系;构建

      目前,陕西省调控中心OMS系统在调控运行各班组均已覆盖,因基础数据不全,记录格式不规范,标准化流程未固化,分析统计方式原始等因素使省调对各地县调调控运行专业指导不足,全方位同质化管理未实现,专业管理信息数据来源有限,无法实现专业管理过程管控及指标分析。根据省电力公司基于OMS的地、县调控数据管理体系建设要求,将全面开展省、地、县一体化电网调控运行数据管理体系建设工作,从而保障一体化电网调控运行的可靠性。

1 数据管理体系构建思路与总体结构

1.1 系统总体建设思路

      以省调控中心OMS系统为核心,结合电力生产的特点、技术水平,以满足国家电网发展需求为基础,以提升电网运行绩效为目标,不断朝向专业化、扁平化、集约化方向发展,对公司调度运行、设备运行相关业务进行再优化,对调度体系功能与结构进行二次调整。省调控中心OMS系统下的省地县一体化电网调度系统的中主要包括软件、硬件,展开精细化的设计与规范,构建三级调度运行管理系统,对管理方式进行创新、变革组织架构、优化业务流程,构建电力公司电网新型运行体系。

1.2 系统构建整体结构

      省地县一体化电网调控运行数据管理体系作为电网调度技术支持系统的重要组成部分。其运行流程见图1。系统充分体现了三级电网调控运行流程和功能,实现标准化、统一化、规范化建设。大体上可以细分为软件和硬件两个层面。

      软件。省地县一体化电网调控系统主要是建设在智能电网调度技术基础上,主要功能包含了任务中心、电网与设备调度、资源管理、综合业务服务中心、检修管理、统计与评估等,内部通过实时监控、预警管理,和智能电网调度支持系统时间信息共享,同时按照电力公司相关标准,在生产管理、资源管理、营销管理等方面实现了实时交互和数据共享。本系统采用J2EE技术路线,可最大程度保证兼容性和开放性,凭借Java良好的兼容性、开放性,能够很好的与D5000基础平台、公司信息系统集成。系统采用多层结构体系,除了少数交互性能要求较高的应用采用C/S应用模式外,绝大多数应用都采用B/S应用模式,有利于提高了用户使用的方便性,减小了系统部署维护的复杂度,用户端需支持异步处理、动画图表等Web2.0技术。业务的处理基于服务组件模式,服务的部署应能根据性能灵活拆分部署。

      硬件。通过展开全面的验证与分析,整个系统在省调侧就部署了3台数据库服务器、3台数据业务网关服务器、1台存储器,为构建OMS的省地县三级电网调控系统奠定了坚实基础,形成了集群服务器建设形式。而服务器集群建设,通过负载均衡器向省调和电厂提供5台子服务器,向地县用户提供子服务器15台。每个地调、县调均不部署调度设备,尽在每个地调侧设置3台数据采集与交换服务器,以便于从地调、县调当中及时获得数据并传输给省调。整体框架见图2。

图1 省地县一体化电网调控流程

图2 省地县一体化电网调控框架图

      操作系统。主要是采用最新版本的Linux系统,可以实现实时、多任务运行,提高CPU利用率以及外设资源,包含含量存储器和其他设备。我国江苏、华东试点就采用了该操作系统,所应用的软件实现了国产凝思和麒麟操作系统的部署以及安全稳定运行。

      数据库。整个管理系统支持各类主流关系数据库软件,包括DB2、金仓、达梦、Oracle等等。基于达梦数据库OMS在江苏、华东试点已经成功运行。

      应用软件。OMS通过D5000平台构建系统,整个系统框架如图3。基础管理凭条作为省地县一体化电网调控系统的运行基础和开发平台,可以用于各类应用的开发、运行、管理,确保有平稳的技术平台支撑,为整个系统平台集成、运行提供了重大保障。基础管理平台中提供了服务总线和消息总线,主要功能为提供工作流、报警、服务管理、报表等。在基础平台上采用统一业务软件为平台功能作为支撑,实现了电网运行管理、设备运行管理、设备检修管理等应用。

                                                                                             

图3 应用架构图

 

2 省地县一体化电网调控运行数据管理体系

2.1 面向服务架构(SOA)

      整个架构如图4所示,以SOA作为系统运行基础,将业务功能通过标准服务的形式传递给不同客户端,包括移动设备、浏览器、winform程序。访问第三方服务主要是通过HTTP的SOAP实现,从而实现异质系统信息集成和交互。

      基于业务功能进行划分,可以将整个系统划分为多项服务,包括数据访问、文件、业务对象、报表、工作流等,为企业提供良好的运行环境支持。明确不同服务接口、保证服务的稳定性,每个服务功能模块保持独立性,也可以通过更换接口取替相关服务,实现了SOA中“服务可替换”原则,有利于整个一体化调控系统的维护和升级。

图4 SOA架构

 

2.2 分布式多层架构

      省地县一体化调控系统主要是采用分布式多层应用架构形式,可以实现系统调控逻辑,确保整个管理体系的可靠性、安全性。如图5所示。

      客户端表现层。采用多系统支持平台,同时支持移动设备、winform、浏览器客户端。系统管理人员负责操作winform客户端,包括操作票、建模工具等。Winform平台不需要单独配置数据库,只需要安装平台控制系统即可实现自动化升级。通过HTTP实现上远程访问功能,提供更加灵活、丰富的用户交互体验形式。浏览器等轻量级客户端主要是为普通用户提供服务,包括上报日常数据、信息查询、处理流程等。

图5 分布式多层建构

      Web服务层。该层面主要是针对浏览器提供相应的组件支持以及信息通讯,同时也负责服务访问。Web服务可以实现负载均衡、集群等功能,保证了整个客户端的可延伸性、可靠性。

      应用服务层。应用服务层当中包含着所有应用程序。无论是web程序还是客户端,都要在此层级执行数据访问、业务分析,保证一体化调控系统业务处理的统一性。通常可以采用WebService或Net Remoting提供服务,不同服务之间可以实现相互访问,支持服务组件的故障转移和负载均衡。

      数据层。应用平台中所有数据都存储到数据层中。通过数据访问层,必须要对程序和代码进行更改,可以在各类商务数据库中直接运行业务模型,如DB2和Oracle等。

2.3 建模组件

      使用建模工具将业务需求将原有数据转化成为数据结构、关联形式、表现方式、权限控制,并将这些元素统一存储到业务模型当中,如图6。通过建模工具,可屏蔽底层数据库间的差异,支持将数据库当中的业务模型直接导入到其他数据库当中。应用运行环境对建模工具生成的业务模型进行解析,对业务对象结构自动拼装、自动获取业务对象信息、自动展开权限控制,执行自定义功能,从而呈现出更加完整的处理场景。

图6 建模组建

 

2.4 工作流组件

      工作流组件主要是通过业务流、运行控制系统,采用三层架构形式,包括流程建模工具、流程运行控制引擎、监控界面。流程建模工具可提供可视化模块、参与者信息、表单信息的自定义功能,让显示信息更加便捷,第一时间响应持续变化的业务需求。流程的工作流引擎负责执行流程模型,包括启动、撤回、返回、结束等操作。流程监控工具可以实时对业务流程状态进行监控,分析所采集的历史数据,为优化流程、系统重组提供相关数据信息。

3 结语

      综上所述,基于OMS构建省地县一体化调控系统是一个长期工程,需要有步骤、有计划的完成相关工作。其不仅仅是整个管理系统的建设过程,同时也是推动工作流程朝向标准化、规范化发展的过程。本文结合OMS提出了省地县一体化电网调控相关方案与技术,包含了面向服务架构、分布式多层架构、建模组件、工作流组建,并在实际投入使用中已经取得了不错的效果,值得进一步推广。

 

参考文献

[1]舒力,张岩.省地县一体化调控基础数据管理机制的构建与实施[C]//电力行业优秀管理.2016.

[2]张龙,孙大雁,赵普.基于大运行省地县一体化调度运行管理系统的建设[J].电力信息与通信技术,2012,10(5):8-12.

[3]段惠明,何志勤,李志宏.依托电网调控管理系统的省、地、县调保护一体化整定计算[J].电力系统自动化,2014,38(22):118-122.

[4]王显力.邯郸电网地县一体化停电设备管理系统的设计[D].

[5]赵建文.构建省地县一体化电网设备检修管理系统的几点思考[J].农村电气化,2013(12):596-597.

(此专文摘自《电力设备管理》杂志文库,专文主创:国网陕西省电力公司  连文莉  耿 波)