基于“大運行”管理的調度綜合監管平臺建設

【摘要】廊坊供電公司“大運行”體系的建設需要調度技術支持系統、故障錄波系統、雷電定位系統、OMS等多套系統提供技術支撐，為提高各系統的安全性，節省人力管理成本，有必要建設基于“大運行”管理的調度綜合監管平臺，對調度主站各系統進行統一監控和集中運維，以提高調度主站系統事故預防、應急響應、故障定位處理能力，確保自動化系統的安全穩定運行。目前該系統已在廊坊供電公司成功投入運行，實現了對調度主站各系統 “集中監控、集中維護、集中管理”的預期目標，同時工作中取得的成果已得到國家知識產權局發明專利受理，具有良好的應用和推廣前景。

【關鍵詞】大運行;監管平臺;一體;SNMP

1.建設背景

調度自動化系統已成為調度員實施生產指揮，控制運行必不可少的工具，隨著系統的深化應用及網絡規模的不斷拓展，擁有了大量服務器和不同的網絡設備，多種應用軟件、多種業務系統、多種通訊網絡，這些信息手段給日常工作帶來便利的同時，也給信息系統的安全、故障定位、信息監控帶來了新的挑戰，增加大量運維管理工作。同時調度自動化系統在運行中可能出現各種異常情況，如：網絡中斷、數據采集通道中斷、系統軟件異常、機房設備和環境異常等，若發生異常情況而沒有及時發現，則可能導致調度人員無法進行正常的調度指揮，嚴重時可能影響整個電網的安全運行，造成巨大的經濟損失和社會影響。

為提高調度自動化系統的安全性，節省人力管理成本、需要通過一套集中運維系統進行統一監控和集中運維，以提高預防、應急響應、故障定位處理能力，確保自動化系統的安全穩定運行。因此，提出建立基于“大運行”管理的調度主站綜合監管平臺的研發，該系統將從支撐調度系統的動力環境、網絡通道、各類自動化系統運行狀態、電網調度相關應用數據幾個層面實現對調度自動化系統進行全方位的報警監視。該系統的建立將成為保證電力安全運行的重要支撐平臺，將電力安全調度的工作由被動變為主動，減輕值班人員的勞動強度，增強調度自動化系統的可靠性和電力調度的安全性;另一方面，通過對各類歷史報警信息的統計和分析，告警處理預案的建立和完善，提高電力調度及系統管理的水平。

2.建設內容和做法

2.1 研究開發目標

“以智能化監控運維為目標，實現對大運行調控模式的統籌管理”是系統建設的主體思路，其研究內容主要包括：

2.1.1 從動力環境、通訊網絡、安全設備、服務器、系統軟件（數據庫/中間件）、應用系統等多個層面實現全方位一體化的智能監管，通過網絡設備自動識別、專家系統診斷和告警智能通知等技術提升值班管理的自動化和智能化水平。

2.1.2 系統覆蓋各類自動化系統、自動化/通訊機房，實現大二次系統多專業的有機整合，以便于異常或故障的快速定位、智能化告警分析，并提供統一技術支持，提升IT運維的工作效率和管理范圍。

2.2 基礎平臺開發

本系統包含以下基礎平臺，各平臺采用模塊化設計，層次清晰，具有良好的架構設計、穩定性和擴展性：

2.2.1 信息采集與實時監管平臺

通過利用SNMP等網絡管理協議建立統一的信息系統（如網絡、服務器、數據庫、備份等）采集與實時監管平臺。通過這個平臺對全局信息系統進行有效的監控，實現拓撲管理、配置管理、故障管理、性能管理、日志管理等，實時產生的告警信息可以經確認后自動進入故障處理流程（由工作流平臺完成該模塊）。

2.2.2 統一的矢量圖形平臺

可以通過這個平臺方便地生成、修改、展示網絡和服務器拓撲圖、布線結構圖、機房布置圖等。

2.3 基礎系統組成

系統在統一的軟件平臺基礎上，包含以下四個相對獨立的子系統：

2.3.1 電力運行監視

通過與SCADA的實時接口，對電力運行數據的異常進行監視報警，包括死數據、嚴重越限（電壓、負荷）、平衡（母線、主變、線路）、重要開關狀態的變化，總加曲線的異常波動、計劃與實績的偏離等值班或調度關心的問題。

2.3.2 自動化系統運行監視

主要有SCADA/EMS、OMS、DTS等系統，包括生產區和管理區與自動化相關的計算機系統。可監測各系統的通信通道工況、主要進程運行情況、系統應用數據情況等。

2.3.3 網絡及設備運行監視

系統提供對調度數據網、數據采集傳輸網相關的服務器、工作站、網絡設備（交換機、路由器、防火墻）的運行實時數據進行自動采集，自動構成網絡拓撲圖，提供對網絡設備工況/負載、端口狀態/流量、鏈路狀態進行監視和報警，對服務器提供磁盤、工況、端口狀態的見識。

如圖1所示，系統從四個層面提供對自動化系統運行的全方位監視和報警：

圖1

2.4 系統體系結構

圖2

本系統采用多層結構模式構建，如圖2所示，共分為5層：

2.4.1 采集層：遵循標準的通信協議，采集主機、網絡、數據庫、存儲、備份、中間件、應用軟件等數據源的原始信息，包含配置數據、性能數據、故障數據和準確性數據等;可通過接入機房環境監控系統獲取支撐IT系統運行的基礎環境數據，如UPS、空調、機房溫濕度等。

2.4.2 數據層：提供統一的數據存貯平臺，負責各項數據的存儲，主要包括：

資源數據：各類資源信息，包括靜態設備、運行設備、應用系統等。也包含這些資源之間的關系（隸屬關系、拓撲關系、使用關系）;

運行數據：各類資源在運行中的各類數據，包括CPU負載率、內存使用率、運行時間等等;

性能數據：各類資源的性能特征數據，包括網絡流量、響應速度等等;

告警數據;資源發生異常的時間信息，包括發生時間、異常類型、斷面數據等等;

業務數據：運維流程數據、故障數據、問題數據、變更數據、備份記錄、巡視記錄等

配置數據：對資源的監控項的配置信息;

操作界面：對于其它的業務操作，比如錄入數據/查詢統計等，這部分工作涉及人員較多，因此，這部分工作采用基于Browser/Server模式的操作界面完成。

配置界面：在系統功能中，需要處理圖形、設計表單等工作。這部分工作涉及大量人機界面的復雜操作，如拖拽、放大/縮小等，而且執行操作的人員主要局限為系統管理員，因此，這部分工作主要通過基于Client/Server模式的配置界面完成。

3.系統實用化效果分析

（1）實現了一套實用化的調度主站系統綜合監管平臺。系統提供統一的軟硬件支撐平臺，將自動化機房的動力環境監視、IT設備資產管理和運行監視、應用系統的監測實現一體化集成，功能覆蓋全面，信息集成度高。

（2）本系統利用了簡單網絡管理協議（SNMP），從統一接口的思想出發，對各種硬件設備及軟件系統進行數據的集中采集，減少了以往眾多不同設備接口所帶來的復雜性。

（3）本系統自投運以來運行穩定，減少了自動化設備管理的工作量，提高了工作效率。

4.結束語

基于“大運行”管理的調度綜合監管平臺研究與開發，符合國網公司“三集五大”的總體發展方向，特別是為調度專業的“大運行”提供了一套有效的信息技術支撐手段，具有良好的應用和推廣前景，從提升公司內部的管理效益，更好的服務于國家經濟建設都會產生較大的經濟效益。