基于SOA框架的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計要點分析

程鵬，張發(fā)超，趙剛

（國網(wǎng)巢湖市供電公司，安徽 巢湖 238000）

在電力運行系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計過程中，接口設(shè)計以及針對性的數(shù)據(jù)庫建設(shè)是電力資源運行系統(tǒng)設(shè)計的重點環(huán)節(jié)。合理的調(diào)度不僅能夠促使電力資源的應(yīng)用效果得到提升，電力資源在實踐應(yīng)用中的安全隱患和問題發(fā)生率也會降低。SOA框架是電力調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計的重要基礎(chǔ)框架，對于取得更好的電力資源應(yīng)用效果具有非常重要的促進作用。

1 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計要點分析

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計要點主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)設(shè)計、時間服務(wù)設(shè)計、文件服務(wù)設(shè)計、消息推送服務(wù)設(shè)計、圖形服務(wù)設(shè)計等，其具體的設(shè)計工作需要從以下幾個方面入手：

（1）數(shù)據(jù)庫服務(wù)設(shè)計。此設(shè)計環(huán)節(jié)的主要設(shè)計要點是持續(xù)開展數(shù)據(jù)庫服務(wù)設(shè)計及關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)設(shè)計。實時數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的服務(wù)功能設(shè)計主要是為了適應(yīng)不斷變化的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)顯示要求[1]。另外，細節(jié)性的全方位歷史數(shù)據(jù)也能夠得到有效存儲。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的服務(wù)功能主要體現(xiàn)在對統(tǒng)計管理模型及相關(guān)信息的存儲和顯示。

（2）時間同步服務(wù)設(shè)計。此設(shè)計環(huán)節(jié)的主要功能要求包括兩個要點。一是要求時鐘可完成有效的同步。在系統(tǒng)運行的過程中可設(shè)置一個標(biāo)準(zhǔn)化的時間和日歷程序，通過標(biāo)準(zhǔn)化的時鐘來源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)系統(tǒng)時間與準(zhǔn)確客觀時間的同步，同時也保證各工作站與集中服務(wù)器顯示時間保持一致。二是時鐘同步裝置的設(shè)置要求。這方面的要求主要是指時鐘源切換管理功能要保證有三個以上的數(shù)據(jù)量，并且同步保證當(dāng)時鐘圓的時間相差超過1s時能及時進行預(yù)警通知[2]。

（3）文件服務(wù)設(shè)計。文件服務(wù)設(shè)計的功能要求主要包括四個要點。一是針對冗余存儲的部分文件，應(yīng)保障其正常發(fā)布并保障文件的存儲安全，避免文件出現(xiàn)丟失；二是文件可實現(xiàn)附加信息的管理和顯示，從而為文件搜索工作提供一定的便利；三是文件的保存需要在存儲策略和存儲路徑上進行有效的指定，具體來說，包括保存功能和自動備份功能兩種類型；四是可實現(xiàn)對文件夾的同步狀態(tài)進行有效的指定，即當(dāng)平臺發(fā)布文件時或內(nèi)平臺向外平臺發(fā)布文件時，基礎(chǔ)資源平臺可自動實現(xiàn)文獻的透明傳輸。關(guān)于文件管理與傳輸工作的設(shè)計要求主要包括三個要點。一是文件在傳輸完成后可達到瀏覽的狀態(tài)；二是文件和文件夾能夠?qū)崿F(xiàn)有效的刪除或名稱變更；三是可提供命令執(zhí)行的環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)文件不同區(qū)域內(nèi)的相互傳輸，并且可通過指定的傳輸路徑為多個不同的用戶提供同步使用的便利條件。

（4）消息推送服務(wù)設(shè)計

消息推送服務(wù)設(shè)計工作需要滿足的功能要點包括三個主要部分。一是消息可完成訂閱和自主發(fā)布功能，并且保證消息的發(fā)送方和接收方都能夠順利接收多個消息。而對于消息的不同類型，也可在訂閱的過程中進行有效區(qū)分。同一用戶可完成多種不同類型消息的集中訂閱。二是在消息的類型和格式上需要進行針對性的設(shè)計，具體來說，消息類型的定義方式與消息類型的實際意義有非常密切的關(guān)系，其基本格式主要包括時間要素、主體ID、事件等的分類分級別標(biāo)識，同時，不同類型的消息在基本格式狀態(tài)得到滿足的基礎(chǔ)上，還可附加其他類型的多元化信息，例如計算機設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)設(shè)計及設(shè)備狀態(tài)報告信息等都可在消息的內(nèi)容結(jié)構(gòu)中有所包含。三是在消息的接收和消息內(nèi)容的處理過程中，需要滿足以下幾個基本功能：一是消息的接收方可實現(xiàn)多頭對接的模式，接收后由接收者通過自主接受和自主處理的方式完成消息內(nèi)容的接收過程，兩者之間不存在相互影響和相互干擾的情況；二是在消息處理方式的選擇上，可包括語音呈現(xiàn)短信通知、郵件通知或直接完成數(shù)據(jù)保存等幾種基本形式，需要強調(diào)的是，不同類型的消息處理在文件格式的設(shè)置上需要進行非常有針對性的區(qū)分，為了保證消息存儲的效果，還可結(jié)合實際對郵件的格式、短信的內(nèi)容、基礎(chǔ)信息的存儲形式等進行針對性的設(shè)置和分析，提升消息處理的有效性，并且保證消息內(nèi)容在存儲過程中的全面性和有效性[3]。

在消息傳輸接口的設(shè)計過程中，也有非常明確的實際要求，具體包括以下幾個要點：一是可提供不同類型消息的相應(yīng)報文結(jié)構(gòu)；二是一次發(fā)送消息的時間和內(nèi)容要保持一致性；三是發(fā)送消息的數(shù)量可按照一個或多個的方式靈活把握；四是消息的類型、消息的個數(shù)、消息的具體容量等都需要設(shè)置具體的接口進行有效的接收。

（5）圖形生成設(shè)計

在這一設(shè)計工作環(huán)節(jié)中，具體的功能要求有四個要點。一是廠站圖通過有效設(shè)計能夠快速便捷生成，并且以列表方式呈現(xiàn)。另外，廠站圖繪制完成后可進一步發(fā)揮模型驗證和映射關(guān)系、拓撲關(guān)系顯示功能。對于已經(jīng)繪制和沒有繪制的設(shè)備，要能保證在列表中對其進行區(qū)分和顯示。二是關(guān)于潮流圖的設(shè)計，其主要功能應(yīng)保持其自動生成狀態(tài)，也就是說，可根據(jù)廠站圖進行關(guān)聯(lián)并自動生成潮流圖。但同時也要保證潮流圖能夠滿足自動人工編輯的要求。另外，潮流圖可根據(jù)電腦運行的狀態(tài)對分母接線方式進行合理的設(shè)置，并且結(jié)合針對性的地理信息模型生成場站圖源場站名稱信息，以便通過映射關(guān)系為更好發(fā)揮圖形功能提供幫助。三是關(guān)于站內(nèi)間隔圖的自動生成，其設(shè)計要求主要是間隔圖要求帶有光字牌，并且在自動生成的同時能夠用間隔檢索的方式搜索到光字牌的信息。四是間隔圖和間隔場站內(nèi)的具體距離長度要保持一致。

（6）圖形維護功能設(shè)計。圖形維護的功能主要集中在圖源定制的環(huán)節(jié)中。具體來說，圖源定制環(huán)節(jié)主要包括以下幾個要點：一是圖元定制可顯示多種狀態(tài)，并且能夠完成動態(tài)顯示效果；二是圖元包括測點信息和整體信息兩部分的重點內(nèi)容，可結(jié)合設(shè)備入庫自動生成設(shè)備的整體信息進行有效顯示；三是圖元的同步功能要達到一定的程度，確保任何節(jié)點都可以獲取相應(yīng)的最新圖元信息。

2 系統(tǒng)設(shè)計及技術(shù)性能的實現(xiàn)分析

2.1 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)分析

系統(tǒng)功能的實現(xiàn)需結(jié)合電力系統(tǒng)調(diào)度功能要求形成一體化的自動運行系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化可視化的服務(wù)狀態(tài)，具體來說，系統(tǒng)功能的實現(xiàn)包括以下幾個要點：

（1）運行監(jiān)視環(huán)節(jié)的實現(xiàn)

這一環(huán)節(jié)的實現(xiàn)需要調(diào)度員將界面調(diào)整到運行監(jiān)視界面，并且實現(xiàn)對電網(wǎng)設(shè)備的全方位監(jiān)控。在進入全方位監(jiān)控狀態(tài)后，再結(jié)合監(jiān)控結(jié)果進行進一步的操作。

除此之外，運行監(jiān)控功能還應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)設(shè)備查找的功能要求，操作人員可在系統(tǒng)監(jiān)控圖形界面中對設(shè)備的選型和設(shè)備的運行狀態(tài)進行有效的查找，以便結(jié)合實際對可能出現(xiàn)的問題和隱患的具體設(shè)備進行精準(zhǔn)定位，并進一步采取措施進行設(shè)備的合理調(diào)度，圖1為設(shè)備查找的實時界面顯示圖，在設(shè)備信息查詢的過程中，主要的顯示內(nèi)容包括設(shè)備的主電狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)等，圖形中還可通過點擊鼠標(biāo)右鍵而對所查設(shè)備的信息進行選中，并可進一步完成查詢的過程[4]。

圖1 系統(tǒng)設(shè)備查找窗口界面圖

（2）實時數(shù)據(jù)查詢環(huán)節(jié)的實現(xiàn)

實時數(shù)據(jù)的查詢環(huán)節(jié)主要可實現(xiàn)對實時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行有效的查詢，并且可結(jié)合場站的具體情況以及間隔的具體情況對數(shù)據(jù)信息進行有效的過濾，確保查詢用戶能夠精準(zhǔn)地獲得其所需要的實時查詢信息。具體的查詢指標(biāo)可包括采集模擬量、非采集模擬量及計算模擬量等，同時，還包括計算數(shù)字量和非采集數(shù)字量。另外，電力系統(tǒng)運行過程中的電度指標(biāo)、電度計算的實時數(shù)據(jù)等也可進行有效查詢。關(guān)于采集模擬量的查詢工作，又可結(jié)合具體的細節(jié)條件進行篩選過濾，這非常典型地體現(xiàn)出了采集和查詢工作在功能上的細節(jié)性。除此之外，實時數(shù)據(jù)采集還包括數(shù)據(jù)獲取后實時警告的發(fā)出。報警系統(tǒng)在電網(wǎng)運行中是幫助人們及時排除安全隱患、采取有效措施解決問題的重要系統(tǒng)。在電網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中，警告系統(tǒng)在具體發(fā)揮報警作用時，需進行有效的系統(tǒng)性查詢。查詢指標(biāo)中應(yīng)包括廠站信息、監(jiān)測信息、責(zé)任區(qū)信息、優(yōu)先級信息、電壓等級等信息，在實現(xiàn)菜單過濾后應(yīng)能顯示出不同信息背景下的具體故障類型。

2.2 系統(tǒng)管理功能的實現(xiàn)分析

系統(tǒng)管理的具體功能在實現(xiàn)時包括了人員管理、負荷預(yù)測兩部分要點內(nèi)容。具體的管理功能發(fā)揮時需從以下幾個方面入手進行系統(tǒng)的運行控制。關(guān)于人員管理的工作開展，反映在計算機管理系統(tǒng)中主要是表現(xiàn)在頁面的左側(cè)cim樹上進行人員管理層級的合理設(shè)置，隨后在右側(cè)顯示出相應(yīng)的層級單位、用戶信息等。在具體的頁面設(shè)置時，需結(jié)合不同層級單位的權(quán)限以及電力系統(tǒng)運行管理的規(guī)模與運行模式對不同層級的功能權(quán)限等進行合理設(shè)置，以確保功能和權(quán)限設(shè)置的工作在系統(tǒng)性和全面性上符合整體的系統(tǒng)運行要求，同時，系統(tǒng)運行時各個角色操作模式的規(guī)范也需要通過菜單信息及系統(tǒng)整體的運行層級進行有效控制。關(guān)于管理人員信息的增加與修改操作，在具體執(zhí)行落實時需要通過點擊新建按鈕，設(shè)置具有固定條碼信息的人員信息維護界面。隨后結(jié)合各人員的角色進行賬號密碼等基礎(chǔ)信息的維護，方可啟用相關(guān)賬號與權(quán)限，便于工作人員參與到管理信息系統(tǒng)中進行系統(tǒng)功能的應(yīng)用，發(fā)揮好依托信息化管理系統(tǒng)進行建立資源調(diào)度的作用。設(shè)備查詢示意圖如圖2所示。

圖2 設(shè)備查詢示意圖

在具體的負荷預(yù)測管理環(huán)節(jié)的功能發(fā)揮過程中，電力負荷具有非常典型的豐富性和靈活變動的特征。因此，需要通過隨機數(shù)據(jù)的確認，形成一個具有波動特征的曲線狀態(tài)。因此，負荷預(yù)測的工作開展需要結(jié)合影響負荷的具體因素進行分析。雖然從宏觀上來說，大部分因素具有比較典型的規(guī)律，但預(yù)測工作的開展也需要注重靈活性和科學(xué)性[5]。在負荷預(yù)測作用發(fā)揮的過程中，具體的功能發(fā)揮效果取決于系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的功能發(fā)揮效果。具體的負荷預(yù)測模塊所包括的細節(jié)功能包括以下幾方面。一是總體的菜單欄部分，通過點擊菜單對應(yīng)相應(yīng)的預(yù)測細節(jié)功能。二是快捷工具欄，結(jié)合菜單欄的具體項目對應(yīng)用頻率較高，需要針對性應(yīng)用的部分功能用快捷菜單欄的方式進行顯示。另外，在預(yù)測信息系統(tǒng)中還包括預(yù)測信息數(shù)據(jù)中的日期信息、統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息以及系統(tǒng)時間公司基礎(chǔ)信息等。從上述的分析可知，在負荷預(yù)測的工作開展中，不僅要結(jié)合負荷預(yù)測的功能發(fā)揮需求對核心的功能進行便捷有效的顯示和調(diào)用，更需要結(jié)合實際對基礎(chǔ)的公司信息以及系統(tǒng)運行基礎(chǔ)信息禁止同步顯示，這也便于相關(guān)工作人員全方位了解系統(tǒng)運行的實際狀態(tài)對系統(tǒng)功能發(fā)揮的效果進行把握。

3 結(jié)論

在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計過程中，需結(jié)合自動化系統(tǒng)運行過程中與電力資源調(diào)度緊密相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)進行分析研究，并結(jié)合計算機系統(tǒng)的功能模塊設(shè)置電力企業(yè)電力資源調(diào)度的實際需求進行系統(tǒng)功能的設(shè)計。設(shè)計要點包括權(quán)限設(shè)計、功能模塊設(shè)計聯(lián)動信息系統(tǒng)運行狀態(tài)設(shè)計等。只有系統(tǒng)化的調(diào)度功能充分發(fā)揮，才能體現(xiàn)出SOA框架下電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用價值。