CN108052634A

CN108052634A - 一种电网生产控制大区与资产管理大区多信息系统的集成方法

Info

Publication number: CN108052634A
Application number: CN201711387188.XA
Authority: CN
Inventors: 胡健; 李绍飞
Original assignee: CHINA REALTIME DATABASE Co Ltd; NARI Group Corp
Current assignee: CHINA REALTIME DATABASE Co Ltd; NARI Group Corp
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2018-05-18
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: CN108052634B

Abstract

本发明属于电力系统数据库技术领域，公开了一种电网生产控制大区与资产管理大区多信息系统的集成方法。本发明对电网的设备运行和模型数据进行统一编码，建立实时数据服务平台，导入电网两个大区的设备模型文件设备模型文件，编写映射脚本并进行设备匹配，生成设备量测存入关系库，从电网生产控制大区导入并解析设备实时数据文件，存入实时数据库，按照已经生成设备量测建立测点，将实时数据服务平台采用两级或三级部署，对外提供统一封装服务接口和展现界面。本发明实现了电网两个大区的多系统集成，将实时数据纳入统一管理和服务体系，能够提供覆盖面更完整的企业级数据共享和统一标准访问服务，支撑跨专业跨部门的分析辅助决策。

Description

一种电网生产控制大区与资产管理大区多信息系统的集成方法

技术领域

本发明属于电力系统数据库技术领域，具体是涉及一种电网生产控制大区与资产管理大区多信息系统的集成方法。

背景技术

随着智能电网、绿色电网建设的逐步推进，类似输变电设备状态监测、用电信息采集、配电自动化等方面将产生大量的实时数据，继而沉淀生成海量的历史数据，连同生产控制大区已经形成的电网运行方式、关口电量、保护、雷电等实时数据一起，这些海量实时数据都是电网生产运行过程中的重要财富，是实现精益化管理的重要基础。在电网生产控制和资产管理中，普遍应用各种生产调度和管理信息系统，如调度自动化系统、配网自动化系统、计量自动化系统、管理信息系统等。各系统开放性差，因此可扩展性和相容性差，升级因难。同时，现有电网的生产控制大区和管理信息大区的信息系统都是单独建立，其相互之间一般都实行严格的隔离( 如硬件隔离装置、防火墙等)，导致一些信息的不易交换。

目前南方电网公司在前期已经建立了一级部署的结构化数据中心，主要是汇集了各业务应用综合的结构化管理数据。由于缺少生产运行实时数据，并不能完全满足各个业务应用之间信息共享和管理决策的需求。随着电力系统的发展和电力体制改革的深化，为保证电网安全优质经济运行，电力生产控制大区的系统同时运行着不同厂家的多个应用系统，每个系统中包含多种应用。由于不同系统是不同时期、对于同类数据的要求不同、针对不同业务需求以及由不同厂家开发的，因此其相互之间因存在差异性而造成“信息孤岛”，以至于其相互之间很难交换共享数据。同时，对于同类数据的重复描述和存储也浪费了资源。为此，要在不同系统之间，同一系统的不同应用之间建立交换数据、共享信息的“桥梁”，需要不断的扩展新的应用或系统，并降低接口的难度和成本。然而，在系统上无休止的增加接口无疑加重了原有系统的复杂度；系统之间复杂的连接，加重了系统的负荷，降低了系统的稳定性。

同时，在电网的各分省公司存在一些实时数据专业应用，但由于没有建立起对实时数据统一管理体系，统一规范和标准不尽完善，电网大量的、分散的、孤立的专业级、部门级的实时数据难以有效集成综合应用于分析，无法规范实时数据到管理数据的传递通道。此种“企业孤岛”现象已经制约了智能、绿色电网的数据管理能力、决策分析能力及应用集成能力的进一步提升和发展。

发明内容

本发明目的是：针对现有技术的不足，提供一种能将现有电网生产控制大区和管理信息大区的各信息系统进行有效集成的方法。该方法能实现电网生产控制大区和电网管理信息大区的多信息系统集成，将电网的实时数据纳入统一管理和服务体系，从而能够提供覆盖面更加完整的企业级数据共享和统一标准访问服务，消除“信息孤岛”、“企业孤岛”现象，同时降低系统的接口的难度和成本，减少系统的负荷，提升系统的高效性和稳定性，能够进一步整合电网的图模数据，建立起全网的图模数据平台，为各管理部门提供更加完整的电网图模数据，支撑管理部门跨专业跨部门的分析辅助决策，为整个电网体系提供完备的辅助决策支持。

具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括以下步骤：

1）根据电网的设备运行数据和模型数据的命名规范，对电网的设备运行和模型数据进行统一编码；

2）基于IEC 61970/61968 系列标准，建立实时数据服务平台，所述实时数据服务平台架构采用基于中间件技术的数据总线技术方式实现，支持面向服务的软件体系架构，以中间件作为平台的通信和集成框架，通过实时数据库和关系库加以支撑，所述实时数据库用于生产控制大区各系统的实时数据的存储，所述关系库用于设备模型、平台配置信息以及设备之间的模型映射关系数据存储，构筑基于数据总线的遵循CIM/CIS的开放式平台，支持以面向服务架构技术为基础的对外服务提供以实现整个实时数据服务平台的建设；

3）实时数据服务平台通过数据接入模块从资产管理大区的系统中导入具有统一编码的设备模型文件存入关系库，通过数据接入模块从生产控制大区的系统中导入具有统一编码的设备模型文件，根据两个电网大区设备的映射关系编写映射关系脚本；

实时数据服务平台首先解析设备模型，然后校验模型数据的有效性，通过元数据管理模块和映射关系将生产控制大区的设备模型文件与资产管理大区的设备模型文件进行模型匹配融合，生成设备的量测，存入关系库；

4）实时数据服务平台通过数据接入模块从电网生产控制大区的各监控系统中导入具有统一编码的设备运行数据文件，对文件进行解析，将实时数据存入实时数据库，通过建好的量测进行关联，建立实时数据的测点；

5）将实时数据服务平台采用两级部署或者三级部署，形成企业级数据中心；

所述两级部署是将实时数据服务平台部署在电网公司总部及其所属各省公司，各省公司所属地市供电局通过省平台进行实时数据的存储及访问；

所述三级部署是将实时数据服务平台部署于电网公司总部、各省公司和各地市供电局，省公司和地市供电局的实时数据服务平台分别接入各省生产控制大区和地市生产控制大区的实时数据，生产控制大区的实时数据横向穿越单向隔离网闸接入实时数据服务平台，如果已经在资产管理大区建立了生产控制大区实时数据的镜像，则实时数据服务平台直接从镜像系统中获取实时数据，上下级的数据交换及互访通过实时数据服务平台数据总线完成；

6）基于 IEC61970/61968 CIS数据访问接口标准对访问接口的统一封装实时数据服务平台提供的对外服务接口，业务应用通过相应企业服务总线实现，利用中间件作为平台的通信和集成框架向终端用户提供多角度、多方位的功能展现界面。

进一步而言，所述步骤2）中，建立实时数据服务平台，包括以下过程：

选择中间件的硬件、安装环境，配置相关文件，对中间件的应用进行部署；

选择安装关系库合适的硬件、安装环境，对关系库的服务器端及客户端软件进行安装；

选择合适的硬件、安装环境，对实时数据库的服务器端、客户端软件进行安装，对实时数据总线FTP服务及实时数据总线WebService服务部署；

通过java环境的搭建，对动态库进行配置，配置平台war包，进行Web程序部署环境搭建；

将数据接入服务器安装包拷贝到目录，并进行文件配置信息的修改，进行数据接入服务的部署；

通过ODBC数据源配置及文件配置进行数据加工服务的部署；

通过ODBC数据源配置及文件配置，分别进行数据防抖服务部署、资源监视服务及接口统计服务部署；

将数据接入统计监控服务Jar包和FTP网络通讯检查服务Jar包拷贝到目录，并对其中的配置信息修改，进行数据接入统计监控服务部署及FTP网络通讯检查服务部署，通过以上过程以上建立实时数据服务平台。

进一步而言，所述实时数据服务平台采用双交换机冗余的架构方式。

进一步而言，所述实时数据服务平台包括数据接入、数据处理、数据加工、数据存储、元数据管理、访问服务、支撑工具以及平台管理功能模块。

本发明的有益效果如下：本发明将现有电网生产控制大区和管理信息大区的各信息系统进行有效集成，将电网各层级的实时数据纳入统一管理和服务体系，从而能够提供覆盖面更加完整的企业级数据共享和统一标准访问服务，消除“信息孤岛”、“企业孤岛”现象，同时降低系统的接口的难度和成本，减少系统的负荷，提升系统的高效性和稳定性，能够进一步整合电网的图模数据，建立起全网的图模数据平台，为各管理部门提供更加完整的电网图模数据，支撑管理部门跨专业跨部门的分析辅助决策，为整个电网体系提供完备的辅助决策支持。

附图说明

图1 是本发明实施例的系统结构示意图。

图2是本发明实施例的设备数据匹配流程图。

图3是本发明实施例的海量平台部署的示意图。

图4是本发明实施例的系统配置环境示意图。

图5是本发明实施例的数据流示意图。

图6是本发明实施例的实时数据服务平台的模块功能图。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本发明的一个实施例，公开了一个对现有电网生产控制大区和管理信息大区的信息系统进行集成方法的一个具体方案，以广东省为例，主要选取电网生产控制大区的电网规划管理系统、工程管理信息系统、能量管理系统、配网自动化系统、计量自动化系统等，以及资产管理大区的主网生产管理系统、配网生产管理系统、营销技术支持系统等。

首先，根据《南方电网公司信息分类编码规范》、《广东电网公司数字供电业务数据管理规范》、《广东电网公司数字供电模型交换规范》、《广东电网公司实时数据量测编码规范》等电网的设备运行数据和模型数据的命名规范，对现有广东地区的电网设备运行数据、设备模型进行统一编码。

其次，基于IEC 61970/61968 系列标准，建立广东实时数据服务平台，如图1所示。广东实时数据服务平台架构采用以实时数据库和关系库支撑，实时数据库用于生产控制大区各系统（如生产调度各系统）的实时数据、历史数据、测点数据的存储，关系库用于设备管理信息CIM/XML模型((CIM/XML 是指遵照IEC 的61970 的CIM 标准并以XML 格式存储或显示的电网模型文件)、平台配置信息以及设备之间的模型映射关系（ModelMap）数据的存储，构筑基于数据总线的遵循CIM/CIS的开放式平台，并支持以面向服务架构技术为基础的对外服务提供，以实现整个实时数据服务平台的建设，以中间件作为平台的通信和集成框架，基于中间件技术的数据总线技术方式实现，支持面向服务的软件体系架构。

具体的建立实时数据服务平台过程如下；选择中间件的硬件、安装环境，配置相关文件，对中间件的应用进行部署；选择安装关系库合适的硬件、安装环境，对关系库的服务器端、客户端软件进行安装；选择合适的硬件、安装环境，对实时数据库的服务器端、客户端软件进行安装，对实时数据总线FTP服务、实时数据总线WebService服务部署；通过java环境的搭建，对动态库进行配置，配置平台war包，进行Web程序部署环境搭建；将数据接入服务器安装包拷贝到具体的磁盘目录，并进行文件配置信息（调用接入插件、调用时间、周期）的修改，进行数据接入服务的部署；通过ODBC数据源配置、文件配置（实时数据库、关系库的配置信息、Corba 服务配置、数据加工实例配置项、数据加工计算点自动同步周期信息）进行数据加工服务的部署；通过ODBC数据源配置、文件配置，分别进行数据防抖服务部署、资源监视服务、接口统计服务部署；将数据接入统计监控服务Jar包和FTP网络通讯检查服务Jar包拷贝到具体的磁盘目录，并对其中的配置信息修改，进行数据接入统计监控服务部署、FTP网络通讯检查服务部署，通过以上过程建立实时数据服务平台。

实时数据服务平台通过数据接入模块导入相关信息。具体而言，参见图2，实时数据服务平台通过企业数据总线或者直接导入XML模型文件方式从资产管理大区的系统中导入具有统一编码的设备模型文件存入关系库，通过企业数据总线或者直接导入CIM/XML模型文件方式从生产控制大区的系统中导入具有统一编码的设备模型文件，根据两个电网大区设备的映射关系编写映射关系（ModleMap）脚本，实时数据服务平台首先解析模型，然后校验模型数据的有效性，包括长度、类型、取值返回等，通过元数据管理模块和映射关系（ModelMap）将生产控制大区的设备模型文件与资产管理大区的设备模型文件进行模型匹配融合，生成设备的量测，存入关系库。

下面给出设备模型匹配融合流程的一个实例，如图3所示，包括以下过程：

过程01，用户提交3个参数，包括：1、包含调度模型设备的CIM/XML文件；2、该文件中设备（除已经导入的设备，因为导入时将忽略已导入的设备）与生产设备的映射关系逻辑JS脚本；3、导入选项，包括可以选择导入或者选择导入并匹配，如果选择导入并匹配，则先导入，在导入完成之后，对本次导入的数据进行匹配。该过程中将规则脚本保存到关系库当中。

过程02，循环解析的每条数据。判断每条数据在关系库中是否存在，如果不存在关系库中，就判断不存在数据是否达到预设的数量，如果达到就进入过程03，否则进入过程05。若存在关系库中就进入过程04。

过程03，当关系库中不存在数据达到预设的数量（如广东省预设为2000）时，批量保存到关系库，若果导入成功进入过程06，如果导入不成功，循环至过程02。

过程04，如果数据在关系库中存在，则已存在数加一，循环至过程02。

过程05，未存在数没有达到预设数量，则当前数据存入缓存，循环至过程02。

过程06，判断当前操作是否导入并匹配，如是进入过程07，否则进入过程11结束匹配。

过程07，查询出当前导入的需要匹配的数据，进行匹配（多线程匹配）。

过程08，通过表单中编写的映射关系脚本进行匹配，如果该条设备模型能匹配，进入过程09，如果该条设备模型不能匹配，进入过程10。

过程09，能找到与之相匹配预先存储的资产管理大区的设备模型，则已匹配数+1，匹配完成。

过程10，不能找到与之相匹配的资产管理信息大区的设备模型，则未匹配数+1，循环至过程08。

接着，实时数据服务平台通过实时数据总线从电网生产控制大区的各监控系统中导入具有统一编码的设备运行数据文件，对文件进行解析，将实时数据存入实时数据库，通过建好的量测进行关联，建立实时数据的测点。

将实时数据服务数据平台采用三级部署，形成企业级数据中心。参见图4，三级部署是将实时数据服务平台部署于电网公司总部、广东省公司和各地市供电局。广东省公司和地市供电局的实时数据服务平台分别接入各省生产控制大区和地市生产控制大区的实时数据，上下级的数据交换、互访通过实时服务平台完成。生产控制大区的实时数据横向穿越单向隔离网闸接入实时数据服务平台（如果已经在资产管理大区建立了生产控制大区实时数据的镜像，则实时数据平服务台可以直接从镜像系统中获取实时数据），各级实时数据服务平台通过实时数据服务平台服务总线连接。当然，三级部署仅是本实施例的部署方式，实践中，也可以采用两级部署形成企业级数据中心，两级部署是将实时数据服务平台部署在电网公司总部及其所属各省公司，各省公司所属地市供电局通过省平台进行实时数据的存储及访问。

基于IEC61970/61968 CIS数据访问接口标准对访问接口的统一封装广东省实时数据服务平台提供的对外服务接口。业务应用通过相应企业服务总线实现连接平台、数据访问、查询统计等功能，利用中间件作为平台的通信和集成框架向终端用户提供多角度、多方位的各功能展现界面。

本实施例中，实时数据服务平台群集数据库采用双交换机冗余的架构方式。具体如图5所示，其中实时数据库服务器采用主备方式，下方是省公司所属地市供电局的实时数据通过前置服务器上传数据，其中前置服务器负责对数据进行过滤、格式转换、缓存与数据上送等。实时数据库服务器和应用服务器不能使用虚拟服务器，实时数据库需要提供对海量历史/准实时数据的高效存储和访问，而应用服务器上部署的数据加工模块需要提供对实时数据高频率的二次加工计算。

总而言之，本实施例中，实时数据服务平台包括八项功能，如图6所示，包括数据接入、数据处理、数据加工、数据存储、元数据管理、访问服务、支撑工具以及平台管理功能模块。数据接入模块的功能是接入配置管理、接入处理、接入监控管理、接入异常管理；数据处理模块的功能是数据过滤、数据交换、数据质量处理；数据加工模块功能是计算引擎、计算规则库管理、数据统计；数据存储模块功能是支持多种存储方式、数据压缩、数据转存与备份；元数据管理模块功能是测点管理、电网模型数据管理、量测管理；访问服务功能是数据查询、数据订阅、访问监控；支撑工具模块的功能是组态工具、报表工具、WEB服务；平台管理模块的功能是配置管理、权限管理、资源监视、日志管理、备份与恢复。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如：1）实时数据服务平台具体的各服务部署过程有变化；2）实时数据服务平台的功能模块还可以添加或修改其他模块；3）数据的接入、导出除企业数据服务总线、实时数据服务总线也可采用其他方式，即数据接入模块通过其他形式实现。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims

1.一种电网生产控制大区与资产管理大区多信息系统的集成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的电网生产控制大区与资产管理大区多信息系统的集成方法，其特征在于，所述步骤2）中，建立实时数据服务平台，包括以下过程：

通过ODBC数据源配置及文件配置进行数据加工服务的部署；

3.根据权利要求1中所述的电网生产控制大区与资产管理大区多信息系统的集成方法，其特征在于，所述实时数据服务平台采用双交换机冗余的架构方式。

4.根据权利要求1~3任一所述的电网生产控制大区与资产管理大区多信息系统的集成方法，其特征在于，所述实时数据服务平台包括数据接入、数据处理、数据加工、数据存储、元数据管理、访问服务、支撑工具以及平台管理功能模块。