电力调度自动化系统的一体化技术研究

电力调度自动化系统的一体化技术研究摘要：电力调度自动化系统主要为电网调度管理人员提供电网各种实时的信息，并对电网进行调度决策管理和控制，保证电网安全运行，提高电网质量和改善电网运行的经济性。本论文主要针对目前调度自动化系统所面临的几个主要问题，探讨一体化技术在电力调度自动化系统中的应用，并从平台一体化、图模库一体化、应用功能一体化和接口一体化多个方面进行应用研究分析。关键词：电力调度；自动化；一体化中间件中图分类号：TN830.1文献标识码：A1电力调度自动化系统的发展及现状目前我国电力调度自动化系统已经能够实现“五遥”(遥测遥信、遥控、遥调、遥视)功能。并随着电力系统各环节自动化设备的完善，统可以采集存储的电网数据越来越多，电力调度自动化系统正逐渐采多种智能化技术，其方向就是智能化调度。中国地域面积非常大，整个电网的规模也非常大，电力调度分五级，分别是国调、网调、省调、地调和县调，对于不同级别的调度系统，重关心不同电压等级的电网;相邻的两级调度也要进行互联通信。2电力调度自动化系统体系架构2.1电力调度自动化系统体系架构目前电力调度自动化系统多采用客户/服务器(Client/server)分布式体系结构，具有如下突出特点:(l)提供程序开发和运行一体化的运行环境；(2)统一的、可扩展的、分布式的、透明于操作系统的平台；(3)真正的跨系统平台，提供统一的开发接口，缩短系统开发进度，支持二次开发；(4)提供全部分布式系统运行接口，扩展系统运行限制，使得上层系统具有高可用性；(5)功能任务按需分布；(6)功能任务多样化；(7)系统配置的选择性；(8)系统硬件配置可以分布实施，软件功能可以灵活组态；(9)配置的高度灵活保障了系统和网络的可伸缩性；(10)标准的外部通信接口可以和其它系统平台进行简单的无缝集成；2.2电力调度自动化系统２．２．1CC-2000系统采用开放式系统结构设计，采用面向对象的技术，利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术，并引进了一个大对象的概念，以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要，又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发，达到软件工程产品化。技术鉴定认为，按照开放式系统设计和采用面向对象等技术，都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网，由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下，共同在CC-2000支持系统平台上开发电网应用软件，从而实现完整的EMS系统。２．２．2SD-6000系统SD-6000系统是电力部重点项目，由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统，1994年投运，1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。EMS支撑软件与管理系统的商用数据库采用SQL标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性，前置机应用软件设计合理，实用。２．3OPEN-2000系统OPEN-2000系统是江苏省立项的重大科技项目，是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代EMS系统。OPEN-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一体，适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统，是国内首套将IEC870-6系列TASE.2协议集成于软件平台的系统。OPEN-2000系统采用100M平衡负荷的双网机制，流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术，以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型，软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。3系统平台一体化3.1系统平台一体化电力调度自动化系统在计算机硬件和操作系统有成熟、稳定、可靠和实时性好的特点。由于X86系列和X64系列PC计算机也具有有性价比高的特点，系统也必须支持X86系列和X64CPU的Windows操作系统、Solaris和Linux操作系统，提供给客户更灵活的选择。利用中间件技术，在数据平台系统和底层不同硬件体系、不同操作系统之间建立一个基于应用中间件的分布式运行和开发中间软件包，即系统的应用中间件平台。中间件的主要工作机制为:客户端上的应用程序需要从网络中的某个地方获取一定的数据或服务，这些数据或服务可能处于一个运行着不同操作系统和特定查询语言数据库的服务器中。客户/服务器应用程序中负责寻找数据的部分只需访问一个中间件系统，由中间件完成到网络中找到数据源或服务，进而传输客户请求、重组答复信息，最后将结果送回应用程序的任务。3.1.1COBRA中间件MicrosoftCOM(ComponentobjeetModel)是一种模块间通讯标准接口，它是Mierosoft的OLE及ActiveX技术的基础，DCOM(DistributedComponetObjeetModel)是COM的分布式版本，该模型在Mierosoft的WindowS环境中得到良好的实现，但较难移植到其他环境中。而CORBA(CommonObjeetRequestBrokerArehitecture)是oMG发布的以分布对象为基础的公共对象请求结构。CORBA产品具有下列特性:(l)支持分布计算，提供跨网络、硬件和05平台的透明性的应用或服务的交互;(2)满足实时EMS系统数据采集和处理的速度要求;(3)支持标准的协议;(4)支持多种编程语言;(5)提供接口描述语言(如IDL)到c++、Java等多种语言的映射;(6)支持在服务端和客户端之间多种数据类型的数据传输;(7)提供高性能的多线程机制，支持并发访问;(8)支持在ORB级进行各种策略的配置;(9)具有负载平衡功能，根据提供的负载平衡策略;3.1.2跨平台的图形应用框架目前先进的电力调度自动化系统多是基于跨平台的GUI库Qt开发统一的图应用平台。该中间件平合具有如下特点:(l)充分考虑了各类操作系统之间的差异，并对这种差异进行了透明的处理和包装，使上层应用不必修改代码就可以移植到不同的操作系统之上。(2)为上层应用提供了一个虚拟的、统一的、可扩展的、分布的开发平台，使得仅仅单一系统的可编程转变为多种系统的可编程(3)根据电力企业自动化系统的特点和操作系统提供的基本开发接口，对开发上层应用所需的关键任务集中进行包装处理，形成了一系列软件包，为上层应用提供实用的、统一的、完善的编程接口和服务。参考文献[1]辛耀中.新世纪电网调度自动化技术发展趋势(DevelopmenttrendofpowersystemdispatehingautomationteehniqueinZlstcentury)[J].电网技术(PowerSystemTechnique)，2001.[2]于尔铿，刘广一，周京阳.能量管理系统(EMs):第一讲EMs的技术发展(EnergyManagementSystem(EMs):partOneTeehnicalEvolutionofEMS).电力系统自动化(AutomationofElectriePoweSystems)，1997.