基于分布式技術(shù)多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺研究

徐 浩 竇建中 趙 軍 壽 增 馬 富 劉慧勇

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基于分布式技術(shù)多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺研究

徐 浩 竇建中 趙 軍 壽 增 馬 富 劉慧勇

針對現(xiàn)有國分調(diào)運行信息協(xié)同管理平臺中主網(wǎng)運行信息展示方式較弱、現(xiàn)有調(diào)度日志缺乏統(tǒng)一規(guī)范、平臺間信息交互能力差、數(shù)據(jù)共享困難等問題，本文提出了基于分布式技術(shù)的多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺架構(gòu)；統(tǒng)一規(guī)范了調(diào)度日志的內(nèi)容與填寫方式，建立了統(tǒng)一的調(diào)度日志模板；提出了基于D5000管理平臺的信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了運行信息在各級調(diào)度間的共享，有效支撐了各級間的協(xié)同辦公。通過該平臺，實現(xiàn)了電網(wǎng)運行信息的綜合展示與綜合查詢，提高了各級調(diào)度機構(gòu)及人員的工作效率與協(xié)同辦公水平。

隨著特高壓電網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有特高壓電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)特性日益復(fù)雜、各電網(wǎng)區(qū)域間的聯(lián)系日益密切。隨著“大運行”體系建設(shè)的不斷發(fā)展，對于電網(wǎng)運行安全、穩(wěn)定的要求越來越高，現(xiàn)有的主網(wǎng)協(xié)同管理模式難以滿足大電網(wǎng)運行的要求，迫切要求對已有平臺進行改造升級。

由于現(xiàn)有平臺的主網(wǎng)運行信息存儲內(nèi)容單一，沒有集成所有主網(wǎng)運行信息與外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)，所以缺少綜合展示整個電網(wǎng)運行信息的方式。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，通過信息共享技術(shù)，集中接入全部的主網(wǎng)運行信息與輔助外部信息，為各級調(diào)度機構(gòu)提供多維度的信息展示方式。

由于現(xiàn)有的平臺缺乏運行信息的統(tǒng)一規(guī)范，平臺間信息交互能力差，數(shù)據(jù)共享困難。目前，國分調(diào)日志均有分類記錄的性質(zhì)，存在分類目錄不統(tǒng)一、涵蓋范圍不統(tǒng)一、記錄模板不統(tǒng)一的問題?；谏鲜鰡栴}，需要對調(diào)度日志在日志結(jié)構(gòu)、記錄規(guī)范以及信息交互方式上進行規(guī)范，從而實現(xiàn)上述信息的實時共享與業(yè)務(wù)協(xié)同。

為了滿足國分調(diào)協(xié)同辦公與信息共享的新要求，需要基于D5000管理平臺的消息郵件傳輸方式，在現(xiàn)有的OMS系統(tǒng)中集成實現(xiàn)具有“數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、責(zé)任分區(qū)、界面統(tǒng)一”特點的基于分布式技術(shù)的多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺。該平臺不僅能夠滿足各級調(diào)度員綜合查看當(dāng)前電網(wǎng)運行信息，而且可以滿足國分省信息共享與協(xié)同辦公的要求，實現(xiàn)調(diào)度運行業(yè)務(wù)的實時高效協(xié)同。

本文首先基于國分兩級六地部署的特點，在現(xiàn)有智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)的技術(shù)支撐下，提出了基于分布式技術(shù)的多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺設(shè)計架構(gòu)，支撐國分調(diào)信息共享與協(xié)同辦公的要求?；谠摷軜?gòu)，詳細闡述了信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)同的實現(xiàn)方式，包括日志記錄規(guī)范、信息共享方式以及業(yè)務(wù)協(xié)同流程。通過規(guī)范信息內(nèi)容，統(tǒng)一日志模板，為調(diào)度日志信息共享奠定了基礎(chǔ)；基于一體化公共信息庫實現(xiàn)調(diào)度日志信息的集中存儲，為國、分、省三級電網(wǎng)提供所需的日志信息；通過設(shè)定業(yè)務(wù)協(xié)同處理流程，確保業(yè)務(wù)協(xié)同的高效、準(zhǔn)確。最后對該平臺的應(yīng)用成效進行了分析和評價。

平臺介紹

平臺概況

基于分布式技術(shù)的多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺按照國分兩級六地的部署方式，在國調(diào)建立信息共享庫，將國分調(diào)運行信息共享集成在OMS系統(tǒng)中，通過D5000平臺的消息郵件機制實現(xiàn)各單位之間的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)多級電網(wǎng)業(yè)務(wù)縱向協(xié)同共享。

平臺架構(gòu)

基于分布式技術(shù)的多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺，在架構(gòu)設(shè)計上滿足將電網(wǎng)運行信息集中接入在本平臺，通過主網(wǎng)運行信息展示功能綜合展示當(dāng)前主網(wǎng)運行信息；通過將國調(diào)及各分中心本地的日志記錄實時上傳到共享數(shù)據(jù)庫，從而支持在任何單位都可以查看整個電網(wǎng)缺陷異常、重大故障、重大檢修的信息，在本平臺通過日志記錄功能模塊對外提供該功能；基于共享數(shù)據(jù)庫，在本平臺中對歷史的日志記錄集成日志查詢功能，為國、分、省三級調(diào)度機構(gòu)提供日志查詢的功能。本平臺設(shè)計架構(gòu)如圖1所示。

圖1　平臺設(shè)計架構(gòu)

平臺創(chuàng)新點

（1）本平臺將分布到不同系統(tǒng)中的電網(wǎng)運行、電力電量、值班人員等信息進行集成，采用可視化技術(shù)展現(xiàn)電網(wǎng)的實時運行情況，給調(diào)度員提供了全面透明的電網(wǎng)運行信息，提高了調(diào)度員的工作效率。

（2）通過兩級調(diào)度之間的日志共享，六家單位能了解當(dāng)前主網(wǎng)的設(shè)備故障、檢修、缺陷異常等關(guān)鍵信息，使得調(diào)度員的調(diào)度工作更加準(zhǔn)確及時，使得調(diào)度日志實現(xiàn)了國分一體化運行。

（3）提升了各級調(diào)度間協(xié)同辦公的效率，基于E文本和關(guān)系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)臨時緊急工作的快速流轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了調(diào)度臨時工作的一體化融合。

（4）在綜合查詢模塊，實現(xiàn)了調(diào)度日志歷史數(shù)據(jù)的多維度查詢，方便調(diào)度員使用。

信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究

日志記錄規(guī)范

國分調(diào)采用統(tǒng)一的記錄規(guī)范和統(tǒng)一的調(diào)度日志平臺進行調(diào)度日志記錄。調(diào)度日志包括共享部分和個性部分兩部分，共享日志對主網(wǎng)重大運行日志信息進行共享，個性部分各單位根據(jù)實際需要進行擴展。

統(tǒng)一記錄規(guī)范是建立信息共享的基礎(chǔ)。根據(jù)國分調(diào)實際調(diào)度日志記錄的需求，將現(xiàn)有需要共享的調(diào)度日志信息分為故障、缺陷、檢修、特殊事項四大類。

（1） 故障

對于故障設(shè)備記錄，分簡單故障和復(fù)雜故障，簡單故障適用于單一元件故障，對其他設(shè)備沒有造成影響的記錄。復(fù)雜故障適用于多重故障，如某一設(shè)備故障帶跳其它設(shè)備，或某次惡劣天氣造成多個設(shè)備跳閘的故障記錄。簡單故障統(tǒng)一規(guī)范設(shè)計模板如表1所示。

表1　簡單故障統(tǒng)一規(guī)范設(shè)計模板

復(fù)雜故障可以根據(jù)故障起始原因或先后順序進行拆分，以簡單故障模板進行標(biāo)準(zhǔn)化記錄，復(fù)雜信息通過文本方式記錄。復(fù)雜故障統(tǒng)一規(guī)范設(shè)計模板如表2所示。

表2　復(fù)雜故障統(tǒng)一規(guī)范設(shè)計模板

（2）缺陷

對于異常缺陷，參照《輸變電一次設(shè)備缺陷分類標(biāo)準(zhǔn)（試行）》進行分類，并添加缺陷影響，缺陷處置等信息。缺陷統(tǒng)一規(guī)范設(shè)計模板如表3所示。

表3　缺陷統(tǒng)一規(guī)范設(shè)計模板

（3）檢修

對于檢修設(shè)備，內(nèi)容通過III區(qū)的國分一體化計劃檢修系統(tǒng)中自動獲取檢修設(shè)備，開竣工時間等，檢修影響等信息需要手動輸入。

重大檢修一項中，集中展示全國主網(wǎng)架330kV及以上主設(shè)備檢修情況，主要包括線路、主變、母線、直流等。檢修內(nèi)容通過區(qū)的國分一體化計劃檢修系統(tǒng)中自動獲取。其中，國調(diào)及分中心檢修系統(tǒng)中只檢索管轄設(shè)備的檢修申請單，不檢索許可設(shè)備，以防止重復(fù)記錄。調(diào)度員需手工填寫控制要求，主要為斷面限額控制、分區(qū)解合環(huán)等。重大檢修統(tǒng)一設(shè)計規(guī)范模板如表4所示。

表4　重大檢修統(tǒng)一設(shè)計規(guī)范模板

（4）特殊事項

特殊事項是指除故障、檢修、異常三類外其他對跨區(qū)系統(tǒng)運行有影響的事項，如特殊運行方式、嚴(yán)重自然災(zāi)害、重要調(diào)試等內(nèi)容。特殊事項統(tǒng)一設(shè)計模板如表5所示。

表5　特殊事項統(tǒng)一設(shè)計模板

信息共享

整個多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺最關(guān)鍵的就是要實現(xiàn)國調(diào)及各分中心調(diào)度日志信息的集中共享，在整個平臺設(shè)計中，支撐信息共享的共享信息庫建立在國調(diào)。各分中心通過本地的OMS系統(tǒng)，基于D5000平臺提供的消息郵件的信息傳輸方式，實現(xiàn)調(diào)度日志數(shù)據(jù)集中上傳到共享數(shù)據(jù)庫，用戶通過共享數(shù)據(jù)庫獲取所需要的調(diào)度日志信息。

基于2.1中的調(diào)度日志規(guī)范，統(tǒng)一了各級調(diào)度機構(gòu)日志信息存儲與寫入的規(guī)范。這樣在國調(diào)層面只需要維護日志模板，各分中心下載按要求填寫使用即可。這樣在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲方式上，國分兩級保證了統(tǒng)一規(guī)范。在共享數(shù)據(jù)庫中基于此日志模板可以快速的存儲各地上傳的日志記錄，避免了日志結(jié)構(gòu)不一致所造成的中間處理環(huán)節(jié)。在整個信息共享設(shè)計中，國調(diào)、各分中心填寫故障、缺陷信息，及時觸發(fā)上報，發(fā)送到公共信息庫中。公共信息庫定期完成數(shù)據(jù)更新，同步發(fā)布到國調(diào)及各分中心，實現(xiàn)信息共享?；诠残畔?，用戶通過Web技術(shù)訪問查詢歷史的調(diào)度日志信息。信息共享方式如圖2所示。

圖2　信息共享示意圖

圖3　業(yè)務(wù)協(xié)同處理流程

業(yè)務(wù)協(xié)同

在整個多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺中，國分調(diào)度間的業(yè)務(wù)協(xié)同是基于OMS系統(tǒng)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的流轉(zhuǎn)。為了保證業(yè)務(wù)協(xié)同工作的高效、可靠運行，需要設(shè)計相應(yīng)的業(yè)務(wù)協(xié)同處理流程。具體實現(xiàn)方式如圖3所示。

整個業(yè)務(wù)協(xié)同處理過程如下：

第①步：分中心調(diào)度員在OMS中填寫日志記錄，從設(shè)備模型中選取標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備名稱；

第②步：重要故障、異常、檢修信息觸發(fā)上報國調(diào)一體化公共信息庫；

第③步：國調(diào)根據(jù)情況審核、補充相關(guān)內(nèi)容；

第④步：國調(diào)調(diào)度員在OMS中填寫日志記錄；

第⑤步：重要故障、異常、檢修信息觸發(fā)同步至一體化公共信息庫；

第⑥步：一體化公共信息庫及時將所有故障、異常、檢修數(shù)據(jù)發(fā)布至各分中心公共信息緩沖；

第⑦步：一體化公共信息庫為綜合查詢（WEB）提供歷史數(shù)據(jù)；

第⑧步：國調(diào)、分中心共同使用歷史數(shù)據(jù)綜合查詢、搜索功能。

應(yīng)用成效

綜合展示

基于分布式技術(shù)的多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺通過整合現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，綜合展示電力、電量、跨區(qū)交直流互聯(lián)電網(wǎng)實時運行、國分調(diào)值班員、實時運行日志重要信息，并綜合利用氣象、雷電、山火、水情等多服務(wù)信息，為國、分、省三級調(diào)度機構(gòu)提供了全景化主網(wǎng)運行信息的。主網(wǎng)運行信息的展示功能。在國調(diào)完成該功能，各分中心、省調(diào)通過嵌入該功能模塊即可，操作簡單、使用方便。展示界面如圖4所示。

圖4　主網(wǎng)運行信息展示界面

圖5　調(diào)度日志綜合查詢界面

調(diào)度日志綜合查詢

基于分布式技術(shù)的多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺，提供調(diào)度日志綜合查詢功能，主要實現(xiàn)在規(guī)范化錄入并統(tǒng)一入庫的基礎(chǔ)上，對故障、異常、檢修等信息的模糊及高級查詢，方便了調(diào)度員對故障、異常、檢修等信息的查詢與相關(guān)業(yè)務(wù)分析。調(diào)度日志綜合查詢模塊主界面如圖5所示。

結(jié)語

基于分布式技術(shù)的多級電網(wǎng)協(xié)同共享平臺在國分一體化協(xié)同辦公的大背景下，針對現(xiàn)有主網(wǎng)協(xié)同運行管理平臺在業(yè)務(wù)協(xié)同方面存在的問題與缺陷，基于D5000平臺提供的消息郵件，通過規(guī)范調(diào)度日志記錄，設(shè)定業(yè)務(wù)協(xié)同處理流程，從而實現(xiàn)一地維護、全局共享的電網(wǎng)運行信息共享平臺。通過集中接入多系統(tǒng)的電網(wǎng)運行信息，為國、分、省三地調(diào)度機構(gòu)提供了綜合的主網(wǎng)運行信息展示方式，有效的支撐了各級調(diào)度人員的業(yè)務(wù)管理，提高了調(diào)度員的工作效率。

徐 浩1竇建中1趙 軍2壽 增2馬 富3劉慧勇3

1.華中電網(wǎng)有限公司；2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司；3.南瑞集團北京科東公司

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.11.020