(武漢大學 信息管理學院,湖北 武漢 430000)
電網信息化建設重點淺析
黃文杰
(武漢大學 信息管理學院,湖北 武漢 430000)
隨著電力行業改革的深入,以及信息化系統應用的普及,電網企業的信息化建設越來越受到重視。在智能電網的大背景下,順應電網信息化建設的趨勢,抓住電網信息化建設的重點,是具有實踐意義的課題。
電網;信息化
隨著我國電力行業信息化基礎設施建設的逐步展開和深入推進,通信網系統、數據傳輸網絡系統和信息網絡的建設已經基本完成,以其為基礎的電力專用通信網絡系統也已見雛形,形成了覆蓋全國、涵蓋多種業務、具備多種功能、適用多種通信手段的電力網絡信息系統。
具體到電網企業,在智能電網的背景下,將生產自動化、經營管理系統全面應用于電網生產、經營、管理的各個環節。以國家電網公司為例,可以將其電網信息化的過程大致分為三個階段。第一階段是計算機技術剛開始應用于電網運營的時期,主要是為了滿足單一業務的信息化應用需要,比如,財務信息化處理、營銷網絡設計與費用計算、辦公自動化等。雖然計算機技術在單一業務中的應用有助于提高工作效率,形成更為科學的處理流程,但是這一階段的信息化建設也形成了很多信息孤島,因而是信息化建設的起步階段。第二階段是在信息化技術快速發展的背景下,從電網企業的層面,結合企業自身的情況進行信息化建設。這一階段的主要特點是形成了大量以部門為單位的垂直式信息系統,幫助各單位不同程度地提升了管理水平,因而可以說是電網信息化建設反而發展階段。第三階段的重點是國家電網公司實施的信息化SG186工程。通過將之前在信息化建設中形成的信息孤島與相關應用相集成,通過數據中心和統一管理實現對數據的統一管理和數據的統一呈現,同時進行流程整合,形成企業級系統。
通過應用一系列信息通信技術,實現電能從發電端到用戶端的高效傳輸、分配、管理和控制任務,對電力資源、電力客戶、電力資產、電力運營及電力交易的產業鏈全過程進行持續監控,利用“隨需應變”的信息提高電網的可靠性及電網公司的管理水平、工作效率和服務水平。通過整合各種管理信息和實時信息,可以為電網運行和管理人員提供更全面、細致的電網狀態視圖。同時,通過進一步優化和分析電力業務,電網實時信息和綜合管理信息可以與企業決策信息進行互動交換,從而促進電網企業實現更精細化和智能化的運行和管理。
在電網信息化建設項目中,基于GIS的電網規劃管理系統能夠方便的繪制電網地理接線圖和站點電網原理圖。通過電網GIS空間地理平臺聚集包括平臺管理工具、電網資源圖形管理、電網空間信息服務、典型應用框架四個部分。GIS空間地理平臺采用矢量位置標記,為實現電網潮流計算、短路分析、線損計算等工作起到基礎性作用。
另一方面,電網GIS空間地理平臺可與電網規劃、生產管理、營銷管理、資產管理、調度管理、應急指揮、車輛管理等系統實現系統集成和信息交換,從而實現信息資源跨專業、跨系統共享。PMS和OMS系統將基礎應用送入GIS平臺,不僅可獲得GIS平臺圖形信息,還可獲得OMS或PMS有關數據,為空間信息和電網資源圖形管理提供地理服務,進而提高系統服務可視性、實用性。
為了信息資源在更大的范圍內實現共享,需要建立企業層面數據模型標準。對信息系統的建設規劃應堅持“標準化流程、標準化管理;統一管控、過程閉環;協作推進、適度競爭”的原則。減少信息孤島,促進信息資源共享。一方面要加強數據流程集成與業務應用的深度融合,另一方面要通過對軟硬件資源的集約管控、深化整合,提高軟硬件資源的統籌利用效率,并同時降低系統的運維難度與成本。
建立一體化平臺是實現統一規劃的有效途徑。通過建立一體化平臺,在信息系統的標準、流程、規劃、管理等多個方面都可以實現統一。需要注意的是,目前很多已經建成的一體化企業級信息集成平臺雖然可以滿足目前企業運營的需要,但是隨著用電信息采集系統和輸變電狀態監測模塊的大規模投入使用,將產生大量的實時數據。這就必然對信息網絡傳輸能力、數據中心存儲能力和處理能力提出了更高的要求。基于實踐中暴露出的這種問題,在進行一體化平臺建設時,需要適當提高其承載能力的設計。要以發展的眼光看待平臺的流程處理能力、信息轉換處理能力以及數據交換能力。并充分考慮到隨著可視化技術的發展,互動化需求日益迫切,基于企業門戶的信息展現能力將有進一步提高的需要。
在進行電網信息化項目的設計時,在智能電網的背景下,從單一業務的角度,應該從客戶需求、核心功能、資源優勢等多個方面綜合考慮,進行業務流程設計與集成建設,從而實現智能電網各環節業務的融合。
在以業務融合為目標的數據處理方面,應尤其重視生產控制大區和管理信息大區間的數據集成。不斷完善信息標準和管控能力,針對更為智能化的信息信息橫向和縱向集成需求,在保證信息安全與雙向流動的同時強化信息集成服務建設。隨著信息技術的發展及整合應用,拓展信息的展現方式,并能適應移動作業的需要。
由于在電力工業市場化改革的大背景下,智能電網的愿景會使現有的業務應用系統會不同程度地出現不能適應、難以支撐的情況,這就對各項業務應用提出了新的要求,要求電網信息系統按照電網業務價值鏈在業務應用之間的流動,對業務應用實現全流程優化集成的分析決策能力。
目前,我國電網信息系統在分析決策能力方面還需要從多個層面進一步提升智能化程度,脫離數據獲取及查詢的初級階段。第一,通過提升信息存儲能力,在電網企業的戰略層、運營層、操作層等多個層面實現包括電網狀態、用戶用電情況、電網空間數據等數據信息的海量存儲。第二,通過提高數據集成能力,建立數據管控平臺,保證數據的實時性、準確性,實現數據的無縫流轉。加強對于數據的實時計算處理能力,并能針對不同層面的決策需求,選擇合適的分析體系與分析模型,同時支持在線分析,對于在線的數據應用請求能夠迅速響應。第三,為順應業務發展的需要,通過建立專業化數據中心,將信息網絡延伸至配用電側信息采集點,在提升數據傳輸能力的同時全面提升對于各種不同類型數據的存儲計算能力。
需要注意的是,對于電網信息系統的分析決策能力的提升要以海量數據的應用分析為基礎。針對電網企業運營過程中不同的情況,比如,電網投資規劃、故障定位分析、應急事件響應等,能夠通過對數據的深入有效的分析,為決策提供依據。從而支撐電網實時運行協調,增強其適應環境的能力。
在海量信息系統投入運行的情況下,電網信息系統處于大規模、復雜、業務依賴性強的應用環境之中。局部微小運營問題都有可能影響到整個信息系統網絡的安全,觸發全局性的信息系統應用障礙。同時,隨著智能電網建設的推進,增強了電網和用戶之間的雙向互動,大量用戶側的接入訪問在增強了電網信息系統的互動性和自動性的同時,也對信息系統的安全管理帶來了更多的風險。由于智能采集和智能終端設備大量使用,需要特別重視信息內網與智能設備之間的信息接入安全。而大批配網、用戶雙向智能終端設備都是通過無線公共網絡接入,這也給新形勢下的電網信息系統安全提出了更多更大的挑戰。
對電網信息系統的安全防護應堅持“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的原則。第一,要根據各子系統業務的重要及其影響范圍和程度,在主系統上進行分區。目的是為了確保各個安全需求程度不同的系統都處于適當的安全區。第二,對于一些特別重要的系統網絡應單獨設計建設,實現物理隔離。比如,調度專用數據網絡和其他數據網絡進行物理隔離。同時,為了有效防止安全區上下級的縱向連接,可以采用特有技術在專用網上建立相互邏輯隔離的子網。第三,對實時監控系統和辦公自動化系統實施有效的安全隔離。通過身份驗證、加密、訪問控制等縱向認證技術手段來保證傳輸數據的安全。基于智能電網對信息及通信技術的高度依賴性,需要對采用傳統電網安全防護手段的系統進行全面的測試與升級。第四,針對智能電網背景下,邊界向用戶和智能設備延伸,二次安全防護問題日益復雜。應構建覆蓋智能表計、電網控制和企業信息的全方位的智能電網安全防護體系。
由重視硬件向重視軟件轉變,由重視投資向重視管理轉變。在電網信息化建設項目中,強調對項目過程的管理。采用適當的標準,確保標準化的管理范圍涵蓋整個項目建設、運行全過程,包括貫穿建設過程中的各個環節的評價考核以及建設情況的后評估。
采用“歸口管理、分級負責”的管理模式。建立專門部門負責信息化工程項目建設的組織、管理工作。在建設過程當中,有關業務部門可以根據信息系統總體設計規劃和技術手段要求,結合業務發展需要與技術手段的發展趨勢,提出響應的系統應用需求和目標,確定業務流程和應用數據。其他各建設、研發、實施、監理等建設隊伍也應在專門部門的統一管理及組織下,協同推進項目建設工作。同時,其他參與方需要負責相關的項目建設的咨詢、環境準備、測試把關、運行、應用等工作。各項目參與方在整個項目建設的過程中的參與應該各有所長、各有側重。
在智能電網的背景下,電網企業需要更快速全面地掌握海量數據,并通過應用分析得出有關的規律和信息。這就要求電網企業在電網信息化的建設過程中,堅持統一標準、統一規劃的原則。注重數據管控工作,加大對各種數據分析方法的研究與發展力度。加強業務融合、提高決策分析能力,強化信息安全防護。
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TM769
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1003-5168(2013)07-0182-02