CN102622669A - 融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电网信息调度技术领域中的一种融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法。本发明具体为：扩大信息系统的覆盖和应用范围；提高信息处理能力和计算速度；实现指定系统的统一集成；建设应急通信通道；建立与应用无关的标准化的全景化信息资源；规范化接口体系；提供调度数据操作工具；规范化的二次开发平台；信息集成方式解决方案；数据流程管理解决方案。本发明解决了信息孤岛问题，提高电网公司信息化水平；实现了调度中心信息集成，为用户提供统一的数据源和标准的访问接口，为在各个应用系统之间实现数据、信息、模型、图形共享提供一个支持平台。

Description

融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法

技术领域

本发明属于电网信息调度技术领域，尤其涉及一种融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法。

背景技术

随着电网结构的日趋复杂，越来越多的监测、传输及控制工作需要通过自动化和信息化手段来完成。目前，国家电网公司及各省级电网公司都已建立了多套不同的信息化系统，通过运用信息化手段，大大提高了电网运行控制的安全和效率。然而，分别建立的信息系统之间尚缺乏统一的接口标准和规范，“信息孤岛”现象普遍存在于各省的电力信息化建设。将众多独立的信息系统进行有效的资源整合在同一的平台上，充分发挥各信息系统的功能，使之成为一个有机的整体服务于电力系统防灾预警工作，成为本发明所要解决的主要问题。

由于电网应灾工作的复杂性，不仅需要内部各系统之间的良好协作，也需要与政府、水利、气象等众多的外部单位积极开展信息交流，通过协同机制更好的应对灾害。基于此，我们提出了要构建融合电网自身信息和外部环境信息的信息一体化平台建设方案。该方案作为基于“人形结构”技术框架提出的全方位的信息平台，其建设内容涉及监测与信息采集系统、通信系统、数据中心、中央处理系统、授权系统和操作系统等多项内容。应该说，信息一体化平台的建设是这些系统能够协同应用的基础，这些系统需要构建在信息一体化平台上，并通过这一平台进行统一、规范的信息交流和互动操作。

发明内容

针对上述背景技术中提到现有电网存在信息孤岛问题、信息系统之间接口标准和规范不统一等不足，本发明提出了一种融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法。

本发明的技术方案是，融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法，其特征是该方法包括以下步骤：

步骤1：扩大信息系统的覆盖和应用范围；

步骤2：提高信息处理能力和计算速度；

步骤3：实现指定系统的统一集成；

步骤4：建设应急通信通道；

步骤5：建立与应用无关的标准化的全景化信息资源；

步骤6：规范化接口体系；

步骤7：提供调度数据操作工具；

步骤8：规范化的二次开发平台；

步骤9：信息集成方式解决方案；

步骤10：数据流程管理解决方案。

所述指定系统包括模型层、数据层、访问层和应用层。

所述全景化信息包括生产运行信息类型可分类为连续变化的测量量、周期统计量和事项信息。

所述接口体系包括CIS接口、实时库快速接口、通用历史库接口、事项交互接口以及文件和Web-Service服务接口。

本发明与现有技术相比所具有的优：

1)解决网省公司普遍存在的信息孤岛问题，提高电网公司信息化水平。

2)集成生产运行适时信息、历史信息及天气、地理、雷电等信息平台，为提高电力系统可靠性服务。

3)基于CIM标准实现信息规范表示和集中存储，实现调度中心信息集成，为用户提供统一的数据源和标准的访问接口，为在各个应用系统之间实现数据、信息、模型、图形共享提供一个支持平台。

本发明可以作为网省公司构建整合各业务信息的电网运行、气象等信息，为电网调度运行提供全面的信息及服务支撑加以应用。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

本发明提供的完整技术方案

1)扩大信息系统的覆盖和应用范围

以湖南电网为例，截止2009年，湖南电网在省网层面已经建成实施了包括EMS、电能量计量系统、水调自动化系统、动态安全监测预警系统(WAMS)、调度运行管理系统(OMS)、调度综合数据平台(IDP)等在内的多个信息及自动化系统，整个湖南电网的信息化和自动化水平不断提高。然而随着整个电力行业的发展，电网日趋复杂化，对信息化和自动化的需求也在不断提升。2008年的抗冰过程中，也暴露出湖南电网信息化水平在某些方面仍存在着不足之处，如厂站自动化水平不足，一些偏远地区信息系统没有覆盖，信息化应用的覆盖范围不够广等问题。因此，电网仍需加大对信息化建设的投入，尤其是要进一步扩大信息系统的覆盖面，扩展信息化的应用范围。

2)提高信息处理能力和计算速度

由于电网是一个实时系统，因此对信息系统的处理能力和计算速度有高度的要求。而在灾害情况下，时间即生命，因此对信息处理速度就更加敏感。在2008年抗冰过程中，湖南电网信息系统暴露出的一个显著问题即是网络扫描和计算速度慢，无法满足实时仿真和快速决策的需求。由于电网的复杂性，全网扫描的数据量巨大，要想从根本上提高网络计算速度，单纯靠增强硬件能力是不够的，必须寻找新的快速计算方法。然而目前国内外在此方面的研究均尚处于起步阶段，建议电网积极与企业、高校合作，研究新的快速计算方法，以从根本上提高电网信息系统的处理能力和计算速度。

3)实现各层系统的统一集成

电网运行信息全景服务与综合应用体系牵涉到与各个应用之间的复杂信息交互，需要研究制订与应用一系列标准、规范。主要包括IEC61970/61968等控制中心电网模型、IEC61850变电站通信规范以及图形规范等。模型层：电网模型资源框架、电网统一编码、电网模型交换、模型存储；数据层：实时数据存储、历史数据存储、统计数据、文件数据和图形数据以及事项信息等，各种数据存储和交换标准；访问层：模型数据、图形数据、实时数据、历史数据、事项信息等各种访问接口标准制定，基于CIS、基于API、基于XML及E语言等；应用层：输入输出、应用处理、对外接口、公共服务、事项日志、安全控制等各种规范。同时对标准的遵守度方面提供可靠的技术保障，保证应用对标准的完全遵循。

4)建设应急通信通道

对于包括EMS系统在内的关键自动化系统，应探讨建设除常规传统通信方式之外的其它通信方式。目前的传统通信方式，极易受到自然灾害等外力因素破坏而导致通信中断。可考虑研究实现并配置包括卫星通信模块在内的、受自然灾害影响较小的应急通信通道，实现自动化系统与关键厂站的数据通信。

5)建立与应用无关的标准化的全景化信息资源

按照规范化设计，模型、图形和数据等资源按照至少20年的标准化方式存储，并建立和具体应用无关的全景资源中心，构建“多变的应用和不变的数据”的信息及技术支持环境，保证数据资源的可持续利用。

具体实现方案：通过整理分析各类业务应用，主要的生产运行信息类型可分类为连续变化的测量量(包括EMS、WAMS的遥测信息，WDS的水位信息等)，周期统计量(包括EMS的积分电量、TMR的关口电能量、WDS的发电流量等)，事项信息(包括EMS的AGC动作或指令信息、静态安全分析结果、断面越限、继电保护动作信息等，WAMS的短路扰动或低频告警，TMR的关口电表告警等)等。

以周期统计量存储结构为例，数据库设计以统一编码为关键字段，除时间、数据值、质量位外，还考虑了信息来源等。由于TMR、EMS、WDS等应用的周期统计量信息存储结构各不相同，一体化信息存储平台依据统一的信息接口标准，将TMR、EMS、WDS等业务应用的不同数据结构的信息统一规格化为标准的、一体化的数据信息结构，实现基于时间序列方式的统一存储。

6)规范化接口体系

接口体系基于统一的总线平台进行管理，按照制定的规范进行发布，在软总线平台上对各个访问接口进行安全授权、监视控制以及日志管理等，接口体系包括CIS接口、实时库快速接口、通用历史库接口、事项交互接口以及文件和Web-Service服务接口等。

基于一体化信息支撑平台，可灵活实现各系统之间的信息交互。EMS系统可以获取WAMS系统的在线扰动识别及告警信息、TSA的电网断面安全裕度分析信息，从而为调度员全面提供各专业系统针对电网运行的特定的关键分析结果，并可结合应用软件的在线控制功能，实现电网安全约束调度和自愈控制。

7)通用的调度数据操作工具

按照统一的规范和处理流程，开发实现标准的数据交换、转换、合并、查询等通用性操作工具，并组建与应用无关的“工具库”，能够为其他应用所公用，既简化维护，又能够保证数据工具的可持续利用，如图形导入导出，数据格式转换导出，通用数据交换，通用灵活报表、灵活信息查询等。

8)规范化的二次开发平台

在数据标准和接口规范的基础上，提供一个规范的二次开发平台，在该平台上能够通过标准化接口调用各类数据信息，并能够配置数据源、访问权限、日志接口等，还能实现模拟运行测试等环境，明显提高支持平台的二次开发能力和效率，并保证二次开发系统的安全性和稳定性。

9)信息集成方式解决方案

根据各个应用系统对数据的不同需求方式而采用不同的接口方案。例如SCADA系统，对数据实时性要求很高，对这类数据一般采取变化通知的方式获取。而对于其它的某些生产管理数据，其实时性要求不高，就可采用非实时交互等方式。对外发布接口中提供了符合CIM/CIS标准的通用数据接口(GDA)和高速数据接口(HSDA)，以及导入导出符合RDF/XML标准文件格式的信息交互，满足系统对数据的实时性和近实时性数据访问需求。在接入接口中，元数据服务中提供了实时库接口和关系库接口，满足了系统对实时信息的获取和非实时信息的获取需要。系统提供了丰富的数据交互方式，可以满足各应用系统紧耦合方式或松耦合方式的数据集成需求。

10)数据流程管理解决方案

信息整合的最终目标不是简单的数据集中统一，更重要的是在信息整合过程中优化业务流程，提高应用水平和效率。在对全局数据进行综合管理的基础上，根据业务优化组合的需要，可以定义数据交互任务，在任务中定义具体交互的数据流，数据流内容包括数据的源汇、选取条件，执行方式等等。数据流程服务可以根据用户的定义，自动进行数据流转，服务中丰富的流转方式可以满足数据流转需求，完备的数据备份机制和事务处理能力保证了数据流准确安全，同时运行日志也提供了数据自动化的全息图。

本发明制订电网运行信息的命名规范和标准，明确信息集成的范围和基础；建立网省调各业务应用的统一接口标准，达到规范接口流程和简化信息接口行为、实现各类应用稳定运行的目的；实现了将不同业务应用的数据整合成共享信息资源，构建电网运行信息全景服务与综合应用体系，并提供通用、标准的公共服务工具以满足部署于不同安全分区内调度中心各专业、上下级调度、省公司、国网公司等单位应用系统对于生产信息的任何应用需求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法，其特征是该方法包括以下步骤：

步骤1：扩大信息系统的覆盖和应用范围；

步骤2：提高信息处理能力和计算速度；

步骤3：实现指定系统的统一集成；

步骤4：建设应急通信通道；

步骤5：建立与应用无关的标准化的全景化信息资源；

步骤6：规范化接口体系；

步骤7：提供调度数据操作工具；

步骤8：规范化的二次开发平台；

步骤9：信息集成方式解决方案；

步骤10：数据流程管理解决方案。

2.根据权利要求1所述的融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法，其特征是所述指定系统包括模型层、数据层、访问层和应用层。

3.根据权利要求1所述的融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法，其特征是所述全景化信息包括生产运行信息类型可分类为连续变化的测量量、周期统计量和事项信息。

4.根据权利要求1所述的融合电网自身信息和外部环境信息的一体化方法，其特征是所述接口体系包括CIS接口、实时库快速接口、通用历史库接口、事项交互接口以及文件和Web-Service服务接口。