电力调度中心统一数据平台的设计宁波

电力调度中心统一数据平台的设计宁波

宁波

（内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局内蒙古包头014010）

摘要：电力系统普遍存在数据源多、数据一致性差、信息孤岛等问题，为了有效解决这些现象的发生，本文针对目前电网自动化系统，首先对电力调度统一数据平台的研究背景进行分析，然后提出设计思路，最后对统一数据平台体系涉及到的软件结构体系和数据访问方式进行详细阐述。

关键词：电力调度；统一数据平台；调度管理系统

一、研究背景

目前来看，电力调度自动化系统一般都是独立建设数据库的，系统之间交换数据采用编写专用接口来实现，这种交换方式具有效率低、开销大的缺点。同时，电力二次系统对安全防护体系进行规定，使各个应用系统分别处于各自的安全分区中，使系统之间形成一个相互封闭的状态，称之为“信息孤岛”。因此，我们应该进行电力调度数据平台的构建，整合各个应用系统的数据，从而形成多维数据模型，并且采用数据抽取、数据加工、访问接口等方式为用户提供数据信息服务。

二、建立统一数据平台的必要性

致力于建设一项高效的统一数据平台对于从根本上解决电力调度自动化系统中的数据交互和共享问题。随着现代化进程的加快，电力调度自动化系统以及应用的信息共享、数据共享以及互操作的需求越来越强，电力系统化对于数据的交互需求日新月异，数据交互的频繁度也越来越强。

三、调度系统的数据管理

统一数据系统平台能够汇集和整合不同系统分区系统的数据，并且利用整体外以技术在安全III区建立了数据镜像和功能镜像组成的系统镜像。

四、调度系统的一体化

基于统一数据平台实现数据模型的前提下，对电力调度管理系统进行统一规划和建设，以期消除不同专业不同组织开发的应用系统产生的信息孤岛，减少信息的多重维护和数据的不一致性，最终达到系统的一体化。

五、调度系统实现的关键技术

如上所述，统一数据能够在整合了安全I、II各类系统数据的基础上，并利用整体外移技术实现了在安全III建立数据镜像。由此可知，电力调度系统实现包容性集成的技术要点在于对安全III区的数据平台镜像数据采用了“模型统一、细粒径数据引用、大粒径数据抽取”的方式。

电力调度系统能够透明访问数据平台中的细粒径数据，这些数据在统一数据模型中被封装，然后后与主数据库的数据一起被整合。

六、平台软件结构设计

应用软件层与操作系统层共同组成电力调度数据平台。其中操作系统层支持IBMALX、HPUX、SUNSolaris、Linux、Tru64uNxx、Windows200版本的操作系统，而四层平台体系构成了应用软件层。平台有以下功能：（1）数据交换平台：主要完成数据的传输、输出、采集和格式转换等功能，使不同调度业务系统间的数据能够实现端与端之间共享和交换、实现数据到存储中心的整合；（2）数据展现平台：是在调度统一数据模型的基础上建立的，面向终端用户的数据综合分析、查询、挖掘的应用平台；（3）统一基础平台：主要是将上层的系统功能提供给底层，使得在一体化平台下整个系统具有可靠、稳定、可控制的性能；（4）数据集中存储平台：该平台主要是管理、存储数据平台中的数据，以及缓存交换中的过往数据。主要有两种存储类型，一种是基于统一数据模型的数据整合，另一种是无规则的数据保存。

七、数据访问方式

随着国际标准的出台，使各应用获取信息的访问接口、消息格式、标准数据、消息类型等都得到了规范，使电力调度统一数据平台的建设具有实现基础。

对于统一数据平台来说，连接外部的方式分为3种，用这三种方式为调度中心里别的自动化系统的数据进行帮助。这个可以一步一步完成。第一步是在通用信息模型的基础上，将可扩展置标语言用导入/导出的方法去交换结构化信息，别的自动化系统可以用CIM标准方式将电力模型数据加载进统一数据平台，也可以用该方式将统一数据引出电力模型数据。第二步是符合通用接口的要求，对于一些公用的数据接口也必须符合其规范，非实时，准实时等方式也可以用在公用数据接口上，为了检索查找订购统一数据平台中一些历史或当前运行状态信息，我们可以根据电网结构和层次关系的方式来进行。最后就可以完成对特定数据访问接口，如网络拓扑，监控与数据采集，负荷预测等等。

八、统一数据平台的数据访问接口

另外，出于方便数据的管理和维护的目的，统一数据平台还可以用普通二维关系表的方式来访问接口，该关系表是遵循开放数据库连接规范的。在调度中心里，别的电力自动化应用系统，为了访问和修整该系统关注的静态数据模型，都是用统一数据平台的各种数据来截取本系统所需要的通过别的系统形成的数据。把本系统形成的关于别的数据所需要的动态数据储存到统一平台的实时数据库里。

九、统一数据平台体系结构

按照国家电网电力二次安全防护体系的规定，电力调度自动化系统一般由三个安全分区组成。正反方向隔离连接将三个安全分区联系起来。安全I、II区与lII区只能允许单向安全传输纯数据，而严格禁止诸如ftp、web、rlogin、telnet等具有高安全风险的网络服务以及C/S方式的数据库访问。

9.1统一数据平台体系结构

在安全II区临时存储区存在的正确数据在正方向隔离连接的作用下于安全III区临时存储区建立镜像数据库，并对数据进行数据的抽取、转换、清洁等操作，然后将新数据导入到数据集市。这样，数据经历了关系数据库、面向数据库或者传统数据库最后转换到多维数据库模型。

（1）硬件体系结构

十、统一数据平台硬件体系结构

通过在安全II区分布1台磁盘阵列和2台数据库服务器，系统建立数据平台的临时数据存储区，用以负责I、II区的数据抽取和接口服务。安全I区部署2台电网运行通信服务器，用以I区的纵向和上下级调度机构的数据通信以及I区系统的数据通信。通过在安全III区分布1台磁盘阵列和2台数据服务器，作为系统的镜像库。在安全III区，2台通信服务器用以进行与II区数据平台和安全III区应用系统的数据抽取及接口、数据交换、网络通信等服务。此外，安全III还能够配置维护工作站用以进行应用和数据的维护、管理、监控等服务。

10.1软件体系结构

统一数据平台软件结构

由图3.3可知，统一数据平台软件结构包括操作系统层和应用软件系统层。其中，操作系统层支持Windows2000以及以上版本的操作系统、IBMAⅨ、Tru64UNIX、SunSolaris、Linux、HPUX；应用管理层，也就是统一数据平台软件系统，包括数据展现平台、数据集中存储平台、数据交换服务平台、统一数据服务平台。各个平台的主要功能有：

（1）数据展现平台。在调度统一数据模型的基础上建立面向终端客户的数据分析、查询、挖掘以及其他应用的平台。

（2）数据集中存储平台。该平台的主要功能是对平台的数据进行存储、管理以及将交换中的历史数据进行缓存。存储类型有两种：基于统一数据模型的数据整合以及无规则的数据保存。

（3）数据交换服务平台。采集、输出、传输、格式转换数据等操作，交换不通调度业务系统数据端到端和整合数据到存储中心。

（4）统一数据服务平台。为上层系统功能提供底层服务和支撑服务功能，保证整个系统在一体化平台下的稳定性、可靠性以及可控性。

结语：

数据源多、数据一致性差、信息孤岛等问题已经通过建立电力调度数据平台得到了有效解决，电力调度数据平台的建立不仅能够保证公用信息的安全性、一致性、可维护性，而且使互联的电力自动化系统间的复杂性和工作量的需求得到有效的降低，为平台数据进行调度生产运行，以及对数据进行多层面、多角度的展示与分析打下了坚实的基础。

参考文献：

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[2]林峰，胡牧，蒋元晨，倪斌.电力调度综合数据平台体系结构及相关技术[J].电力系统自动化，2017.

[3]李遥，朱晓芸，杨枨.异构系统统一数据平台的构建[J].计算机工程，2015，32（5）：230―234.