03---全景建模与运行服务总线关键技术-钱锋

“全景建模与运行服务总线关键技术”2013年7月23日目录全景建模编码服务总线功能全景建模标准全景建模方案全景建模概念：即将各个专业模型和数据融合到一个统一的模型中。全景模型是各专业数据整合的组织方式，和专业间数据交互的视图。调度自动化系统广域监测系统WAMS在线安全稳定控制与预警系统保护定值在线校核系统水调自动化系统电能量计量系统继电保护信息管理系统一次设备状态监测系统调度生产管理系统2012年制定了《QCSG110017.36-2012南方电网一体化电网运行智能系统技术规范第3部分：数据第6篇：全景建模规范》，描述了模型定义和建模方法等内容规范中的建模范围包括所有规划接入数据中心的模块数据的对象和属性。《QCSG110017.31-2012南方电网一体化电网运行智能系统技术规范第3部分：数据第1篇：数据源规范》定义了全景模型中定义的对象数据属性及来源。规范将全景模型分为三个分区：公共区，应用区，扩展区。分区没有特殊的语义意义，是为了使模型更易于设计、理解与使用。全景模型中的类实体可以具有越过分区边界的关联属性。一个具体应用可以包含多个分区中所表述的类及其属性和关联。建模的分区原则。公共区全景模型公共区模型由CIM扩展而来，主要包含对一次设备和二次设备的建模，是全景模型的核心其中各类的定义参见Q/CSG110017.35-2012第5篇：IEC61970实施规范。该区模型包含可能被多种应用模块重复使用的类，该类的属性将根据不同的应用需求在公共区中进行统一扩展，不在应用区内进行分别扩展。公共区：一次模型主干的组织方式图公共区：二次模型主干的组织方式图应用区应用模块涉及范围较广，基本涵盖了电力系统所有的专业系统。应用模块数量较多，各个应用模块之间差异也比较大本规范在公共区扩展CIM的同时，按照扩展应用模块对全景模型在应用区进行建模，对各应用模块在应用区的建模进行单独描述与规范。全景模型的应用区包含了7个中心及1个横向外部数据区域。7个中心分别为数据中心，监视中心，控制中心，管理中心，支撑平台，电力系统运行驾驶舱，镜像仿真测试系统。各个模块被分类归于7个中心下分别建模；横向外部数据区域则规范了对横向外部系统数据的建模方式，如营销系统，资产管理系统等应用区：按模块定义的组织方式图扩展区扩展区主要为用户提供了一种对应用区中业务对象模型的自定义扩展手段。当用户需要对某个应用区中模块的模型进行扩展时，可以按照规范的描述，在扩展区中按模块对相应对象进行扩展。目录全景建模编码服务总线功能全景建模标准全景建模方案全景建模方案：模型梳理专业系统涵盖的全景模型的模型类型EMS系统一次设备模型EMS测点模型DMIS系统一次设备模型DMIS管理模型脱硫系统一次设备模型中的厂站模型脱硫模型脱硫测点模型保信系统一次设备模型保信模型水调模型一次设备模型中的厂站模型水调模型水调测点模型BPA文件一次设备模型中发电机、负荷、电抗器所在节点名设备暂态模型描述全景模型包括一次设备静态和暂态模型、二次保护装置模型、DMIS管理模型，水调模型、脱硫模型、测点模型，在总体结构上也体现了一种层次关系全景建模方案：ETL抽取厂站模型变压器模型发电机模型======二次保护模型保信主站系统模型厂站模型变压器模型发电机模型======EMS测点模型EMS调度系统模型3.生成保信系统设备名称匹配表.1.从保信系统获取厂站的名称和内部ID（保信ID），填入匹配表.2.从EMS系统获取对应厂站的名称和内部ID（EMSID），填入匹配表.STEP1:形成匹配表STEP2:构建核心模型全景模型二次保护模型部分EMS测点模型部分从EMS系统导出一次设备模型、EMS测点模型，形成全局模型中的一次模型部分和EMS测点部分厂站模型变压器模型测点遥信定义表测点遥测定义表一次设备模型部分EMSID厂站名称保信ID保信厂站IPDMISID所属设备类型量测值质量位保护装置保护定值配置装置名称所属设备类型STEP3:补充核心模型读取保信系统的一次设备模型，根据名称匹配表，补充一次设备模型部分中保信ID及相关属性STEP4:构造保信模型读取保信系统的二次保信备模型，根据名称匹配表，形成全景模型中二次保护模型部分模型显示使用独立的显示工具，侧重于展示全景模型的结构及静态数据。显示工具如下示意：备注：全景模型接入脱硫系统、水调系统、DMIS系统、BPA模型文件的处理步骤与上述一致====全景模型数据访问接口：模型获取+数据查询==厂站类型厂站设备名称匹配表.变压器设备名称匹配表.=================保信厂站名称保信厂站IDEMS厂站名称EMS厂站ID500kV来宾变来宾来宾站贺州贺州站盘南电厂盘南盘南电厂500kV贺州变210000024210000023210000103全景建模方案：ETL抽取15全景建模方案：OSB服务总线方式保信主站模型STEP2:创建基于GID的核心模型全景模型二次保护模型部分厂站模型变压器模型一次设备模型部分厂站类型厂站名称保护装置保护定值配置装置名称所属设备类型备注：全景模型接入脱硫系统、水调系统、DMIS系统的处理步骤与上述一致====厂站模型二次保护模型一次设备+二次保护模型厂站名称保信IDGID厂站IP===EMS系统模型厂站模型变压器模型一次设备+测点模型厂站名称EMSIDGID===类型EMS测点模型部分测点遥信定义表测点遥测定义表所属设备类型测点名称GIDGID====OSB企业服务总线STEP1:提供基于GID的核心模型服务保信系统调用一次设备GID查询服务，与EMS保持一致全景模型调用保信模型服务扩展基于GID的保护模型二次保护模型创建流程展示工具调用数据服务，综合展示模型及数据显示工具如下示意：STEP3:提供基于GID的保信模型服务STEP4:基于GID扩展二次保护模型EMS系统维护一次设备GIDEMS系统提供基于GID的核心模型服务保信系统维护二次保护模型的GID保信系统提供基于GID的保信模型服务基于统一的一次设备GID创建完毕全景模型调用EMS模型服务创建基于GID的核心模型开始全景建模方案：OSB服务总线方式全景建模方案：层次模型目录全景建模编码服务总线功能全景建模标准全景建模方案对象命名与编码概念对象编码是指对南方电网一体化电网运行智能系统全景模型相关对象的编码，以保证主站横向间、主站纵向间、主站和厂站间能够顺利实现数据集成和交换在全景模型中，公共区和应用区的所有对象均应按照本规范实现编码，扩展区的对象可由功能模块实际应用需要，由建设单位自行决定是否需要编码，如需编码应遵循本规范编码规则。对象命名与编码原则1、按照全景模型的“源端维护”原则，2、公共区模型编码维护由主站、厂站各自维护3、扩展区模型由功能模块的建设单位各自维护4、公共区和应用区的编码由OS2提供的编码工具维护，并对象注册中心中完成注册，确保每个编码保持全局唯一，编码在注册完成后方可启用。5、已启用编码停止使用时，需在对象注册中心进行注销操作，其它对象不能占有该编码。6、已停用对象重新启用时，可向注册中心请求恢复使用原编码，不得重新生成新的编码。公共区编码方法：基于层次视图第1级第2级第3级第4级第5级单据种类水调信息业务单据控制区域子控区域厂站分类结构设备容器线路厂站设备线路设备厂站设备线路设备设备容器主站系统量测种类量测点业务单据运行日志水调编码运行日志分类运行日志编码工作票工作票分类工作票编码调度机构主站系统脱硫编码计划编码运行统计编码脱硫信息计划信息运行统计信息运行信息类属第6级第7级公共区编码方法以厂站为例：厂站的编码结构为14位混合码，包括字母及数字。编码的层次结构如下图所示，由模型区域、控制区域、对象类属、最高电压等级及厂站序列码组成。应用区、扩展区编码方法编码组成：由功能模块编码、对象类别编码、对象序列码组成公共区编码维护方法厂站和线路编码维护：厂站、线路的GID由主站完成维护，编码注册完成后，由主站向相关厂站下发编码。厂站设备和量测点编码：原则上，厂站设备和量测点编码由厂站负责维护。新建厂站获取主站下发的厂站GID，在厂站GID的基础上，继续完成本站内部设备和量测点的编码维护并注册；对于待改造的老站，先由主站统一维护编码，待改造时通过源端建模流程实现导入后，再由厂站自己继续维护。线路设备编码：线路设备主要指杆塔、线路段等设备，由主站端完成编码维护。应用区编码维护方法应用区编码由各功能模块自行完成对象的编码维护和注册，完成注册后方可使用。扩展编码维护方法扩展区编码是指应用区模块扩展对象、扩展模块及其对象的编码，其维护工作由主站模块自行完成维护，生成编码有一定的私有性特征，不需要在对象注册中心完成注册。全景模型编码软件--对象注册中心1.编码注册：客户端向对象注册中心提交GID注册请求。对象注册中心检查全局命名、GID的唯一性，并将其登记到数据库中。2.编码生成：客户端向对象注册中心提交对象的全局命名，对象注册中心根据编码规范生成对应的GID，并保证在对象注册中心管理范围内的唯一性。3.编码查询：客户端根据全局命名查询对象，或根据GID查询对象。4.编码删除：客户端可以根据全局命名或GID指定删除对象。对象注册中心通过标记位的变位代替数据的物理删除，保留原注册对象的数据以供特定情况下需要数据追溯。目录全景建模编码服务总线功能全景建模标准全景建模方案29服务总线（ServiceBus）是传统中间件技术与XML、Web服务等技术结合的产物。它允许软件和服务以模块化和灵活的方式彼此通信而不管平台、编程语言、编程模型或者消息格式。服务总线通过“服务”将请求者与服务连接起来，动态进行消息处理。包括3个重要环节：1、通过路由来沟通服务之间的消息；2、转换请求者和服务之间的消息格式；3、变换请求者和服务之间的传输协议。服务总线概念服务总线概念减少应用系统集成的复杂化,尽可能保留现有系统的数据接口多对多增长幅度多对一增长幅度系统连接数量系统连接数量050100150200250300350400123456789101112131415161718190501001502002503003504001234567891011121314151617181905010015020025030035040012345678910111213141516171819200501001502002503003504001234567891011121314151617181920配电自动化系统生产管理系统营销管理系统需求侧管理系统调度自动化系统电网GIS平台95598客服系统配电生产指挥企业信息服务总线配电自动化系统生产管理系统营销管理系统需求侧管理系统调度自动化系统电网GIS平台95598客服系统配电生产指挥服务总线结构服务总线消息传输层32服务功能1：信息交换路由功能基于OSB的信息服务总线地理信息系统（GIS）配电自动化系统（DAS）注册WebService服务调用FTP服务以WebService方式提供信息以FTP方式接收信息企业信息服务总线能够实现各个系统或应用之间的通信协议转换，支持Http、Ftp、WebService、MQ、JMS等多种数据传输协议的相互转换。33服务功能2：通信协议转换功能基于OSB的信息服务总线调度自动化系统（EMS）配电自动化系统（DAS）注册变电站实时数据服务调用变电站实时数据服务提供变电站实时数据接收变电站实时数据地理信息系统（GIS）注册GIS图形数据服务企业信息服务总线能够根据信息内容，在不同应用和服务之间进行信息传输和路由。34服务功能3：消息格式转换功能基于OSB的信息服务总线配电生产运营指挥系统配电自动化系统（DAS）调用服务得到（Ia+Ib）注册提供开关Ia,Ib,Ic的服务提供开关Ia,Ib,Ic的值得到开关（Ia+Ib）的值企业信息服务总线能够实现各个系统或应用之间的消息格式转换，通过输入、输出消息字典的字段对应设置，可将消息转换成用户需要的任何格式。35服务功能4：数据发布/订阅功能基于OSB的信息服务