基于SOA的“綠色智能”電網信息集成展示

雷 珽（國網上海市電力公司電力科學研究院，200000）

基于SOA的“綠色智能”電網信息集成展示

雷 珽
（國網上海市電力公司電力科學研究院，200000）

近年來智能電網建設，受到國家高度重視，智能電網建設是促進綠色用電，提高用電安全性的可靠保證。為了積極的督促智能電網的建設，更好的展示智能電網建設成果，本文提出了建設基于面向服務架構（Servise Oriented Architecture,SOA）的智能電網綜合信息集成展示系統。詳細介紹了智能配網綜合信息集成設計，并闡述了清潔能源微網接入、配電自動化、智能用電等相關信息集成后的綜合展示，立足“綠色智能”的思想，從發電、配電、到用電整過程，突出體現智能電網的建設成果。

智能電網;信息集成;面向服務

《智能電網重大科技產業化工程“十二五”專項規劃》中提出，建設智能電網，充分發揮電網在資源優化配置、服務國民經濟發展中的作用，對我國經濟社會全面、協調、可持續發展具有十分重要的戰略意義。建設智能電網也是電網領域的一次重大技術革命，是本輪能源技術變革的重要內容，在研究先進輸變電技術的基礎上，依靠現代先進通信技術、信息技術、設備制造技術，在發電、輸變電、配用電以及電網運行控制等各個環節實現全面的技術跨越，在不斷提升電網輸配電能力的基礎上，通過現代先進技術的高度融合，大規模開發和利用新能源和可再生能源、全面提高大電網運行控制的智能化水平，提高電網輸電及供電能力、抵御重大故障及自然災害的能力，提升供電服務能力和水平，實現我國電網的跨越式發展。

1 基于SOA的電力應用系統信息集成

智能電網包括智能輸電網和智能配電網兩個方面的內容，其中智能配電網具有新技術內容多、與傳統配電技術區別最大的特點，在智能電網中具有舉足輕重的作用。其內容廣泛，研究領域頗多，智能電網概述、分布式電源并網技術、高級配電自動化、高級量測體等系統在智能配網領域均有深度研究。因此，本系統主要針對上海市電力公司現有的智能配網研究成果及相關系統，結合“綠色智能”的展示思想，對相關系統信息進行重點、深入集成。

1.1 基于SOA的電力企業應用集成設計

本系統采用基于SOA的架構模式，基于適用于電力應用系統的信息交換服務總線（InformationExpressServiceBus，IESB），形成了”三個服務層一中心樞紐”的電力企業應用集成框架。

1.1.1 基于SOA架構分析

首先，面向服務架構(SOA)實際上是一個組件模型，具有粗顆粒度、松耦合、可配置、可重用、接口標準化等特點。SOA通過服務的高重用性來降低開發成本；通過服務的粗顆粒度松耦合特性來屏蔽復雜業務邏輯，從而降低業務流程復雜度；通過組織專業分工，使得軟件開發大規模化成為可能。其粗顆粒松耦合的特性，在屏蔽復雜業務邏輯的基礎上使不同系統間信息集成變得簡單方便，且使得有側重、有目標的集成得以實現，而不是簡單的業務數據指標堆積。如清潔能源的發電，微網并網，智能樓宇、電動汽車等相對獨立的系統，我們就可以從服務的角度，將其復雜的具體業務抽象為粗顆粒的服務，如：綠色發電、智能用電、高端技術等等，以電力應用和電力科技為主線抽象為相關服務，屏蔽其復雜的具體業務的同時，更加突出體現“綠色智能”的建設思想。

其次，基于SOA架構的信息集成，首先要完成企業業務的模塊化和信息訪問的合理化，以達到業務模塊可重用，這是SOA架構下通過服務組合編排生成新的服務和流程的基礎。

1.1.2 三大服務層功能

基于SOA 的電力系統集成平臺甴服務抽象層、服務集成層，以及企業應用和公共服務層三部分組成。

1）服務抽象層

服務抽象層是指業務模塊、流程，以及企業其他信息訪問服務的抽象表達，是通過服務封裝標準（Web服務，JMS或其他服務標準）定義的標準服務。在SOA框架指導下，可以用Web服務和XML等標準技術，完成服務層表達與具體技術實現的隔離，為在已有系統基礎上，實現各系統間的綜合集成提供了可能。其中，技術實現可以利用歷史已有系統，也可以采用J2EE或.Net，以保證業務功能模塊的可重用性、業務流程的快速編排和優化，以及業務模塊的互操作。此模塊的建設使具體的業務邏輯和數據指標，抽象為結構清晰的應用服務，利于電動汽車、智能樓宇等較獨立系統間信息以服務的形式集成。

2）服務集成層

服務集成層是SOA企業應用集成的中心。集成層處理的對象都是服務，包括服務抽象層形成的各系統抽象服務，主要負責完成業務功能、數據的交換和業務流程編排等，提供服務的全局視圖、管理及控制。此模塊建設，使得抽象的服務，有條理、有邏輯、有目標的集成編排，將粗顆粒的服務，產生內在的相互關系，實現服務間的相互作用，實現由獨立服務到“事件”的集成。

3）業務應用和公共服務

業務應用和企業公共服務功能層中，業務應用系統提供業務邏輯的實現，對外提供模塊化的業務功能服務。 在此要求：業務模塊功能服務遵循SOA集成平臺的服務封裝要求，以實現服務的統一接口，便于SOA集成平臺的服務調用和流程組合；在SOA架構中，企業公共服務功能嚴格遵循標準形式且滿足被調用，實現公共服務調用功能。此模塊的建設，使經各個獨立小服務組建的“事件”得以應用，比如由智能樓宇、電動汽車等系統眾多小服務組合的節能用電、用潔能電事件，經一定的展示手段直觀明了的展示在群眾面前，實現服務應用。

1.2 中心樞紐（lESB）建設

1.2.1 基于IESB集成的優越性

1）電網信息流分析

隨著科學技術不斷進步與創新，智能電力應用系統得以廣泛建設，信息化、網絡化應用普遍，但各系統獨立運行情況較多，不同系統間信息交互較為麻煩，因為各系統可能分屬于不同的軟件提供商，點對點的通信方式要求每個系統都需要考慮與其他系統的接口，工作量大。就實際運行情況，按電能使用過程，發電、輸電、配電、變電和用電，整理智能配網信息流。

2）基于IESB集成的優點

IESB采用的是基于總線的通信方式，作為集成領域最新的技術，從概念上來說，屬于中間件的范疇，是構建SOA架構，實施開放平臺的核心所在。總線方式與點對點通信方式的不同點在于：各系統不直接與其他系統通信，而是只跟總線進行交互，構建“系統—總線服務—系統”交互模式，避免了系統對系統間，繁

圖（2—1）

瑣的接口開發應用。

1.2.2 建設目標

在全網統一建模的基礎上，按照IEC 61968標準建立電力企業統一的數據交換和服務平臺，以消息服務總線為基礎，管理需求為向導，實現各應用系統之間的整合、集成與共享，為電網公司的集約化管理提供清潔的數據和管理、分析、決策的信息平臺，實現資源優化配置，提高科學決策管理能力，確保電網安全、經濟、優質運行。有側重、有目標的集成潔能發電、智能配電、節能用電等清潔能源在電力系統中的應用相關服務，體現電力應用過程中對清潔能源的利用，現代智能電網建設中對清潔環保的側重，突出清潔能源在電力應用建設中的成果。

1.2.3 IESB的作用

系統設計采用信息交換服務總線（IESB）為應用提供基礎組件服務，并通過IESB適配器屏蔽接入系統的模型與IEC 61968模型之間的差異，實現各系統之間信息交換的標準化和即插即用。

其作用如圖（2—1）所示：

2 “綠色智能”展示

基于上文所介紹的信息集成技術和“綠色智能”的建設思想，重點集成相關系統信息，以WPF/Silverlight、Flex、動畫及圖表等技術和展示形式，著重介紹清潔能源并網發電技術；智能配電過程；電動汽車智能充放電；智能樓宇節能用電等相關信息，集中體現智能電網的建設成果。

2.1 潔能發電

潔能發電部分的展示主要是讓人們了解清潔能源發電技術，清潔能源的并網運用，清潔能源在分布式發電中所占比例，日常生活中清潔能源的使用等。

2.2 智能配電

配電網直接面向用戶是保證供電質量、提高電網運行效率、創新用戶服務的關鍵環節。

2.3 節能用電

智能樓宇的建設，電動汽車的推廣應用，使得電能的應用更加智能化、節約化。電動汽車用清潔的電能替代傳統的燃油、燃氣，智能樓宇更合理的節約用電。在節約用能的同時，提高清潔能源的使用比率，充分體現了“綠色智能”。

3 結束語

本文針對智能電網配網部分，在充分分析各電力應用系統信息流和上海市智能電網建設實情的基礎上，結合現有高端集成技術手段，采用適用于電力應用系統間系統集成的IESB服務總線，形成了面向服務架構的集成方案。實現了對現有智能電網建設過程中各電力應用系統信息的集成。結合上海市智能電網建設思想，并針對智網運行中體現“綠色智能”部分的相關信息，做了簡單的展示內容介紹，充分體現了上海市智能電網建設“創新，開放，人本，低碳，共生”的核心理念。

[1] 科學技術部編制,智能電網重大科技產業化工程“十二五”專項規劃，2012

[2] 徐丙垠、李天友、薛永瑞、金文龍,供用電,智能電網講座,2009,26(3)

[3] 曹渝昆,基于SOA的大型電力企業信息系統集成研究,上海電力學院學報, 2011,27(1)

[4] PAPAZOGLOU M P ,GEORCAKOPOULOS D.Service-oriented computing[J].Commun.ACM,2003,46(10)

[5] 路一鳴、劉東、柳勁松、黃玉輝、凌萬水、顧建煒,電力系統自動化,2010,34（8）

[6] 劉東、張瑞超、李曉露,面向對象的電力系統自動化,北京：中國電力出版社,2009.

Based on SOA's "the green intelligent" grid information integrated display

Lei Ting
（State Grid Shanghai Municipal Electric Power Company Electric Power Research Institute，200000）

In recent years,the state attaches great importance to the construction of smart grid.Smart grid construction is the reliable guarantee of promoting green electricity and improving reliability of electricity.In order to actively supervise the construction of the smart grid and better show the results of the construction of smart grid,this paper proposes a construction ,which based on service-oriented architecture,of the integrated information display system about the smart grid.This paper describes the Integrated Design of the information of Intelligent Distribution Network,and describes the Integration Information about the clean energy micro-network access,the distribution automation and the smart electricity.The system is based on "smart green" thinking and highlights the construction result of smart grid, from power generation,power distribution,power to the entire process.

smart grid；information integration；service-oriented