電力系統自動化綜合應用信息平臺設計與實現

周玲 王建樹等

摘 要：在計算機和網絡飛速發展的形勢下，我國企業對于電力系統自動化軟件的研究也進入一個新的發展時期，輸變電管理控制系統、電壓符合控制系統、電網管理系統等諸多現代化軟件已經應用于電力建設當中，但是由于系統的門類繁雜，解決模式單一，還沒有形成規模化的集成系統，缺乏一個綜合性信息處理的平臺。基于上述問題，文章針對電力系統的自動化綜合應用信息平臺的設計與實現問題進行分析與探討，以期為同行提供參考。

關鍵詞：電力系統；自動化；綜合應用；信息平臺

引言

在電力系統方面，自動化一直是我國力求發展的目標之一。我國在目前的形勢下，已經推出了一些集成式的信息處理平臺，旨在協調各方面信息處理軟件，形成高效的規模化、大型化模式，但是在投入運用后效果卻不甚理想。已經推出的一體化主站平臺，還是存在一些問題。如網絡節點難以區分應用的運行節點；無法實現無縫應用集成；各節點的管理、接收等數據不一致；圖形系統的實用性差；二次安全防護處理不妥善；各應用運行節點無法用網絡節點來區分，在數據的管理、接收等方面各節點完全一致，等等。因此，在當前大數據與電力主體多元化的基礎上，建立一個完備、科學、安全的綜合應用信息平臺，使信息處理軟件之間具有良好繼承性，保證電力系統的高效運作，對新的綜合應用信息平臺進行構造，具有十分重要的意義。

1 電力系統的組成

1.1 變電站的自動化系統

變電站和輸電線是電力系統的兩個終端，因此，變電站自動化系統操作的實現，能夠節省大量的人力和物力，從而大大提高工作效率。

1.2 電網調度的自動化系統

電網調度是電力系統運行的核心系統，在電網自動化的管理中，電網調度主要作用是對數據進行采集，對電網的運行進行安全性和穩定性評估，然后在此基礎上適當的調控電力系統。

1.3 分散控制的系統

分散控制系統主要由PCU、ES、以太網和OS組成。這四個重要的系統在電力系統中的主要作用是接受各種信號，并對信號進行處理和分析，之后將得出的處理分析數據傳送到PUC、ES、OS和以太網。

2 電力系統自動化綜合應用信息平臺設計

2.1 模型的建立

模型的建立對于應用信息平臺的成功采用具有非常重要的意義。要采取相關標準化方法，主要有對象類和屬性等關系、對電力系統進行描述系統資源以及電力系統中的相關邏輯信息視圖。在這種綜合性的信息平臺中，要保證整個電力系統的運行，要以相關標準為基礎，統一建立數據字典和資源模型。

基于上述分析，文章在IEC61970/61968標準基礎上建立了CIM模型， 這一公共信息模型主要是在電力系統內對其抽象信息對象進行作用，它通過對象類和屬性關系將電力系統資源體現出來，對電力系統中的各種信息進行全面邏輯圖描述。

2.2 模型繼承關系

繼承關系通常可以用兩種方法來完成：第一種方法，基類繼承的屬性與關聯盡管存在于基類中，但是存在著另一種衍生關系；第二種方法，原有基類屬與關聯的衍生化，即在其當前模式的基礎上進行自身關聯的拓展，并將其屬性轉移到衍生關系中。這兩種方法中的第一種方法較為簡單，因為它只是對基類定義改變的狀況進行檢查與處理，并不需要修改其派生關系，而該種方法的缺點在于在建設環境不同時，會給設計造成較大的負擔；上述兩種方法中的第二種方法，可以在第一種方式不能很好地解決處理問題的基礎上，改變其原有的關聯性。

從數據訪問的效果和方式這兩個方面上來看，如果是針對當前關系現狀進行數據查詢，那么方法一是最快捷的；如果存在派生關系和基類之間的轉換，即間接繼承方式，那么運用第二種方法可以直接利用其派生關系來進行準確的查找。完善的數據庫的建立，使得第二種方法的數據查詢更具有更高的效率，并且更加全面。從維護類結構的復雜性出發，一旦基類定義發生改變，如屬性發生改變，則采取第一種方法，只需適當修改基類定義即可，這樣對維護更為方便有利；如果采用第二種方法來對派生類或者基類的定義進行修改，那么在維護的過程中將會存在一些問題。如果只是從查詢數據方便的角度出發，若想查尋某派生類的對象屬性和繼承關聯，這時就采取第一種方法，在派生類中確定相關位置，獲取精確數據，基類的定義需要進行一定的修改，這樣對于日常的維護比較方便。如果關聯和屬性之間存在間接繼承性的關系，此時查找工作將變得更加復雜，如果采取第二種方法，只要在派生類中就能夠得到相應數據，使查詢的效率得到提高，同時查詢的結果的也更為準確。通過對繼承關系的實現，可根據數據的字典自動生成數據庫，而結構的變動很少。因此，提高訪問速度要比過多的考慮維護類結構的問題具有更為實際的意義。

2.3 應用管理

目前我國對于電力系統的自動化綜合應用信息平臺的設計，已經得到了十分廣泛應用。在分層的基礎上，還應加強分組管理。在各種電力的實時監控系統中，其設計是建立在C/S基礎之上的，通過對廣義上的軟總線的應用，可以實現系統內各個節點、數據的實時訪問與共享。在不同的應用系統中，實現信息的交互作用，可以通過協議而轉發，以信息共享模式使平臺發揮作用。在綜合應用信息平臺的設計中，我們提出了分組設計的模式，實現了配電、調度、和電能量集抄的自動化。這種設計模式可以使信息平臺的設計真正得到一體化的實現，不同系統之間信息交互通過軟總線得以，由此形成統一的電力系統應用平臺。

3 電力系統自動化綜合應用信息平臺的實現

由于網絡TCP/IP協議與C/S服務器模式的應用，使得現代應用信息平臺的數據傳輸快，數據庫更為全面，被許多電力企業所運用，在電力系統多元化的配電模式下，實行模塊化的部門管理，通過監測系統的實時反饋與網絡電纜的應用，使得各個部門的數據可以利用網絡節點進行存貯與交互，并且在各個處理系統的協作中，通過網絡協議，使得數據傳輸通過專有通道傳輸，充分發揮綜合應用信息平臺的作用，逐漸實現了其智能化、現代化與自動化。完成了電力系統的能量集抄，使不同類型的信息平臺共同運作與數據共享，建立起一體化的信息處理平臺。

4 結束語

目前，我國的計算機技術正在日新月異的發展變化，與此同時，控制技術和信息技術也已經廣泛應用到了電力系統的自動化綜合信息平臺的設計當中。綜合應用將作為基礎在電力系統自動化設計的業務中對信息平臺起到了支撐的作用。文章正是在這樣的技術背景之下，建立了一種在EIC6197O標準下的CM模型，并設計了它的分層管理模式，同時，對它的繼承關系做了分析和探討，從而實現了集成過程中各系統應用平臺的無縫化，達到了加強系統安全防護能力的目的。

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