電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

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摘要：電力資源的應(yīng)用在現(xiàn)階段呈現(xiàn)出需求量逐步加大、調(diào)度難度逐步提升的趨勢(shì)。在電力資源調(diào)度工作的落實(shí)過(guò)程中，自動(dòng)化系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)的融合應(yīng)用是電力資源融合應(yīng)用的典型代表。自動(dòng)化系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)不僅能夠提升電力資源調(diào)度的效率，也能夠在精準(zhǔn)性方面為電力資源配置應(yīng)用提供一定的保障。本文分析了基于SOA框架的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，討論了自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)問(wèn)題，通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)行了設(shè)計(jì)框架的構(gòu)建，并進(jìn)行了相關(guān)的驗(yàn)證和分析，以確保電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的作用得到充分發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：SOA框架；電力調(diào)度；自動(dòng)化系統(tǒng)；系統(tǒng)功能；接口設(shè)計(jì)

在電力運(yùn)行系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，接口設(shè)計(jì)以及針對(duì)性的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是電力資源運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。合理的調(diào)度不僅能夠促使電力資源的應(yīng)用效果得到提升，電力資源在實(shí)踐應(yīng)用中的安全隱患和問(wèn)題發(fā)生率也會(huì)降低。SOA框架是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)框架，對(duì)于取得更好的電力資源應(yīng)用效果具有非常重要的促進(jìn)作用。

1電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)設(shè)計(jì)、時(shí)間服務(wù)設(shè)計(jì)、文件服務(wù)設(shè)計(jì)、消息推送服務(wù)設(shè)計(jì)、圖形服務(wù)設(shè)計(jì)等，其具體的設(shè)計(jì)工作需要從以下幾個(gè)方面入手：（1）數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)是持續(xù)開(kāi)展數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)設(shè)計(jì)及關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)設(shè)計(jì)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的服務(wù)功能設(shè)計(jì)主要是為了適應(yīng)不斷變化的數(shù)據(jù)查詢(xún)和數(shù)據(jù)顯示要求［1］。另外，細(xì)節(jié)性的全方位歷史數(shù)據(jù)也能夠得到有效存儲(chǔ)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)功能主要體現(xiàn)在對(duì)統(tǒng)計(jì)管理模型及相關(guān)信息的存儲(chǔ)和顯示。（2）時(shí)間同步服務(wù)設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要功能要求包括兩個(gè)要點(diǎn)。一是要求時(shí)鐘可完成有效的同步。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中可設(shè)置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)間和日歷程序，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)鐘來(lái)源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)間與準(zhǔn)確客觀時(shí)間的同步，同時(shí)也保證各工作站與集中服務(wù)器顯示時(shí)間保持一致。二是時(shí)鐘同步裝置的設(shè)置要求。這方面的要求主要是指時(shí)鐘源切換管理功能要保證有三個(gè)以上的數(shù)據(jù)量，并且同步保證當(dāng)時(shí)鐘圓的時(shí)間相差超過(guò)1s時(shí)能及時(shí)進(jìn)行預(yù)警通知［2］。（3）文件服務(wù)設(shè)計(jì)。文件服務(wù)設(shè)計(jì)的功能要求主要包括四個(gè)要點(diǎn)。一是針對(duì)冗余存儲(chǔ)的部分文件，應(yīng)保障其正常發(fā)布并保障文件的存儲(chǔ)安全，避免文件出現(xiàn)丟失；二是文件可實(shí)現(xiàn)附加信息的管理和顯示，從而為文件搜索工作提供一定的便利；三是文件的保存需要在存儲(chǔ)策略和存儲(chǔ)路徑上進(jìn)行有效的指定，具體來(lái)說(shuō)，包括保存功能和自動(dòng)備份功能兩種類(lèi)型；四是可實(shí)現(xiàn)對(duì)文件夾的同步狀態(tài)進(jìn)行有效的指定，即當(dāng)平臺(tái)發(fā)布文件時(shí)或內(nèi)平臺(tái)向外平臺(tái)發(fā)布文件時(shí)，基礎(chǔ)資源平臺(tái)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)的透明傳輸。關(guān)于文件管理與傳輸工作的設(shè)計(jì)要求主要包括三個(gè)要點(diǎn)。一是文件在傳輸完成后可達(dá)到瀏覽的狀態(tài)；二是文件和文件夾能夠?qū)崿F(xiàn)有效的刪除或名稱(chēng)變更；三是可提供命令執(zhí)行的環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)文件不同區(qū)域內(nèi)的相互傳輸，并且可通過(guò)指定的傳輸路徑為多個(gè)不同的用戶(hù)提供同步使用的便利條件。（4）消息推送服務(wù)設(shè)計(jì)消息推送服務(wù)設(shè)計(jì)工作需要滿(mǎn)足的功能要點(diǎn)包括三個(gè)主要部分。一是消息可完成訂閱和自主發(fā)布功能，并且保證消息的發(fā)送方和接收方都能夠順利接收多個(gè)消息。而對(duì)于消息的不同類(lèi)型，也可在訂閱的過(guò)程中進(jìn)行有效區(qū)分。同一用戶(hù)可完成多種不同類(lèi)型消息的集中訂閱。二是在消息的類(lèi)型和格式上需要進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，具體來(lái)說(shuō)，消息類(lèi)型的定義方式與消息類(lèi)型的實(shí)際意義有非常密切的關(guān)系，其基本格式主要包括時(shí)間要素、主體ID、事件等的分類(lèi)分級(jí)別標(biāo)識(shí)，同時(shí)，不同類(lèi)型的消息在基本格式狀態(tài)得到滿(mǎn)足的基礎(chǔ)上，還可附加其他類(lèi)型的多元化信息，例如計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)設(shè)計(jì)及設(shè)備狀態(tài)報(bào)告信息等都可在消息的內(nèi)容結(jié)構(gòu)中有所包含。三是在消息的接收和消息內(nèi)容的處理過(guò)程中，需要滿(mǎn)足以下幾個(gè)基本功能：一是消息的接收方可實(shí)現(xiàn)多頭對(duì)接的模式，接收后由接收者通過(guò)自主接受和自主處理的方式完成消息內(nèi)容的接收過(guò)程，兩者之間不存在相互影響和相互干擾的情況；二是在消息處理方式的選擇上，可包括語(yǔ)音呈現(xiàn)短信通知、郵件通知或直接完成數(shù)據(jù)保存等幾種基本形式，需要強(qiáng)調(diào)的是，不同類(lèi)型的消息處理在文件格式的設(shè)置上需要進(jìn)行非常有針對(duì)性的區(qū)分，為了保證消息存儲(chǔ)的效果，還可結(jié)合實(shí)際對(duì)郵件的格式、短信的內(nèi)容、基礎(chǔ)信息的存儲(chǔ)形式等進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)置和分析，提升消息處理的有效性，并且保證消息內(nèi)容在存儲(chǔ)過(guò)程中的全面性和有效性［3］。在消息傳輸接口的設(shè)計(jì)過(guò)程中，也有非常明確的實(shí)際要求，具體包括以下幾個(gè)要點(diǎn)：一是可提供不同類(lèi)型消息的相應(yīng)報(bào)文結(jié)構(gòu)；二是一次發(fā)送消息的時(shí)間和內(nèi)容要保持一致性；三是發(fā)送消息的數(shù)量可按照一個(gè)或多個(gè)的方式靈活把握；四是消息的類(lèi)型、消息的個(gè)數(shù)、消息的具體容量等都需要設(shè)置具體的接口進(jìn)行有效的接收。（5）圖形生成設(shè)計(jì)在這一設(shè)計(jì)工作環(huán)節(jié)中，具體的功能要求有四個(gè)要點(diǎn)。一是廠(chǎng)站圖通過(guò)有效設(shè)計(jì)能夠快速便捷生成，并且以列表方式呈現(xiàn)。另外，廠(chǎng)站圖繪制完成后可進(jìn)一步發(fā)揮模型驗(yàn)證和映射關(guān)系、拓?fù)潢P(guān)系顯示功能。對(duì)于已經(jīng)繪制和沒(méi)有繪制的設(shè)備，要能保證在列表中對(duì)其進(jìn)行區(qū)分和顯示。二是關(guān)于潮流圖的設(shè)計(jì)，其主要功能應(yīng)保持其自動(dòng)生成狀態(tài)，也就是說(shuō)，可根據(jù)廠(chǎng)站圖進(jìn)行關(guān)聯(lián)并自動(dòng)生成潮流圖。但同時(shí)也要保證潮流圖能夠滿(mǎn)足自動(dòng)人工編輯的要求。另外，潮流圖可根據(jù)電腦運(yùn)行的狀態(tài)對(duì)分母接線(xiàn)方式進(jìn)行合理的設(shè)置，并且結(jié)合針對(duì)性的地理信息模型生成場(chǎng)站圖源場(chǎng)站名稱(chēng)信息，以便通過(guò)映射關(guān)系為更好發(fā)揮圖形功能提供幫助。三是關(guān)于站內(nèi)間隔圖的自動(dòng)生成，其設(shè)計(jì)要求主要是間隔圖要求帶有光字牌，并且在自動(dòng)生成的同時(shí)能夠用間隔檢索的方式搜索到光字牌的信息。四是間隔圖和間隔場(chǎng)站內(nèi)的具體距離長(zhǎng)度要保持一致。（6）圖形維護(hù)功能設(shè)計(jì)。圖形維護(hù)的功能主要集中在圖源定制的環(huán)節(jié)中。具體來(lái)說(shuō)，圖源定制環(huán)節(jié)主要包括以下幾個(gè)要點(diǎn)：一是圖元定制可顯示多種狀態(tài)，并且能夠完成動(dòng)態(tài)顯示效果；二是圖元包括測(cè)點(diǎn)信息和整體信息兩部分的重點(diǎn)內(nèi)容，可結(jié)合設(shè)備入庫(kù)自動(dòng)生成設(shè)備的整體信息進(jìn)行有效顯示；三是圖元的同步功能要達(dá)到一定的程度，確保任何節(jié)點(diǎn)都可以獲取相應(yīng)的最新圖元信息。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)及技術(shù)性能的實(shí)現(xiàn)分析

2.1系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)分析

系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)需結(jié)合電力系統(tǒng)調(diào)度功能要求形成一體化的自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化可視化的服務(wù)狀態(tài)，具體來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)包括以下幾個(gè)要點(diǎn)：（1）運(yùn)行監(jiān)視環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)這一環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)需要調(diào)度員將界面調(diào)整到運(yùn)行監(jiān)視界面，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的全方位監(jiān)控。在進(jìn)入全方位監(jiān)控狀態(tài)后，再結(jié)合監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的操作。除此之外，運(yùn)行監(jiān)控功能還應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備查找的功能要求，操作人員可在系統(tǒng)監(jiān)控圖形界面中對(duì)設(shè)備的選型和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的查找，以便結(jié)合實(shí)際對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題和隱患的具體設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并進(jìn)一步采取措施進(jìn)行設(shè)備的合理調(diào)度，圖1為設(shè)備查找的實(shí)時(shí)界面顯示圖，在設(shè)備信息查詢(xún)的過(guò)程中，主要的顯示內(nèi)容包括設(shè)備的主電狀態(tài)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)等，圖形中還可通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵而對(duì)所查設(shè)備的信息進(jìn)行選中，并可進(jìn)一步完成查詢(xún)的過(guò)程［4］。圖1系統(tǒng)設(shè)備查找窗口界面圖（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢(xún)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查詢(xún)環(huán)節(jié)主要可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的查詢(xún)，并且可結(jié)合場(chǎng)站的具體情況以及間隔的具體情況對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的過(guò)濾，確保查詢(xún)用戶(hù)能夠精準(zhǔn)地獲得其所需要的實(shí)時(shí)查詢(xún)信息。具體的查詢(xún)指標(biāo)可包括采集模擬量、非采集模擬量及計(jì)算模擬量等，同時(shí)，還包括計(jì)算數(shù)字量和非采集數(shù)字量。另外，電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的電度指標(biāo)、電度計(jì)算的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等也可進(jìn)行有效查詢(xún)。關(guān)于采集模擬量的查詢(xún)工作，又可結(jié)合具體的細(xì)節(jié)條件進(jìn)行篩選過(guò)濾，這非常典型地體現(xiàn)出了采集和查詢(xún)工作在功能上的細(xì)節(jié)性。除此之外，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集還包括數(shù)據(jù)獲取后實(shí)時(shí)警告的發(fā)出。報(bào)警系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行中是幫助人們及時(shí)排除安全隱患、采取有效措施解決問(wèn)題的重要系統(tǒng)。在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，警告系統(tǒng)在具體發(fā)揮報(bào)警作用時(shí)，需進(jìn)行有效的系統(tǒng)性查詢(xún)。查詢(xún)指標(biāo)中應(yīng)包括廠(chǎng)站信息、監(jiān)測(cè)信息、責(zé)任區(qū)信息、優(yōu)先級(jí)信息、電壓等級(jí)等信息，在實(shí)現(xiàn)菜單過(guò)濾后應(yīng)能顯示出不同信息背景下的具體故障類(lèi)型。

2.2系統(tǒng)管理功能的實(shí)現(xiàn)分析

系統(tǒng)管理的具體功能在實(shí)現(xiàn)時(shí)包括了人員管理、負(fù)荷預(yù)測(cè)兩部分要點(diǎn)內(nèi)容。具體的管理功能發(fā)揮時(shí)需從以下幾個(gè)方面入手進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)行控制。關(guān)于人員管理的工作開(kāi)展，反映在計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)中主要是表現(xiàn)在頁(yè)面的左側(cè)cim樹(shù)上進(jìn)行人員管理層級(jí)的合理設(shè)置，隨后在右側(cè)顯示出相應(yīng)的層級(jí)單位、用戶(hù)信息等。在具體的頁(yè)面設(shè)置時(shí)，需結(jié)合不同層級(jí)單位的權(quán)限以及電力系統(tǒng)運(yùn)行管理的規(guī)模與運(yùn)行模式對(duì)不同層級(jí)的功能權(quán)限等進(jìn)行合理設(shè)置，以確保功能和權(quán)限設(shè)置的工作在系統(tǒng)性和全面性上符合整體的系統(tǒng)運(yùn)行要求，同時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)各個(gè)角色操作模式的規(guī)范也需要通過(guò)菜單信息及系統(tǒng)整體的運(yùn)行層級(jí)進(jìn)行有效控制。關(guān)于管理人員信息的增加與修改操作，在具體執(zhí)行落實(shí)時(shí)需要通過(guò)點(diǎn)擊新建按鈕，設(shè)置具有固定條碼信息的人員信息維護(hù)界面。隨后結(jié)合各人員的角色進(jìn)行賬號(hào)密碼等基礎(chǔ)信息的維護(hù)，方可啟用相關(guān)賬號(hào)與權(quán)限，便于工作人員參與到管理信息系統(tǒng)中進(jìn)行系統(tǒng)功能的應(yīng)用，發(fā)揮好依托信息化管理系統(tǒng)進(jìn)行建立資源調(diào)度的作用。設(shè)備查詢(xún)示意圖如圖2所示。在具體的負(fù)荷預(yù)測(cè)管理環(huán)節(jié)的功能發(fā)揮過(guò)程中，電力負(fù)荷具有非常典型的豐富性和靈活變動(dòng)的特征。因此，需要通過(guò)隨機(jī)數(shù)據(jù)的確認(rèn)，形成一個(gè)具有波動(dòng)特征的曲線(xiàn)狀態(tài)。因此，負(fù)荷預(yù)測(cè)的工作開(kāi)展需要結(jié)合影響負(fù)荷的具體因素進(jìn)行分析。雖然從宏觀上來(lái)說(shuō)，大部分因素具有比較典型的規(guī)律，但預(yù)測(cè)工作的開(kāi)展也需要注重靈活性和科學(xué)性［5］。在負(fù)荷預(yù)測(cè)作用發(fā)揮的過(guò)程中，具體的功能發(fā)揮效果取決于系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的功能發(fā)揮效果。具體的負(fù)荷預(yù)測(cè)模塊所包括的細(xì)節(jié)功能包括以下幾方面。一是總體的菜單欄部分，通過(guò)點(diǎn)擊菜單對(duì)應(yīng)相應(yīng)的預(yù)測(cè)細(xì)節(jié)功能。二是快捷工具欄，結(jié)合菜單欄的具體項(xiàng)目對(duì)應(yīng)用頻率較高，需要針對(duì)性應(yīng)用的部分功能用快捷菜單欄的方式進(jìn)行顯示。另外，在預(yù)測(cè)信息系統(tǒng)中還包括預(yù)測(cè)信息數(shù)據(jù)中的日期信息、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息以及系統(tǒng)時(shí)間公司基礎(chǔ)信息等。從上述的分析可知，在負(fù)荷預(yù)測(cè)的工作開(kāi)展中，不僅要結(jié)合負(fù)荷預(yù)測(cè)的功能發(fā)揮需求對(duì)核心的功能進(jìn)行便捷有效的顯示和調(diào)用，更需要結(jié)合實(shí)際對(duì)基礎(chǔ)的公司信息以及系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)信息禁止同步顯示，這也便于相關(guān)工作人員全方位了解系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)功能發(fā)揮的效果進(jìn)行把握。

3結(jié)論

在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需結(jié)合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中與電力資源調(diào)度緊密相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)進(jìn)行分析研究，并結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能模塊設(shè)置電力企業(yè)電力資源調(diào)度的實(shí)際需求進(jìn)行系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括權(quán)限設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)信息系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)設(shè)計(jì)等。只有系統(tǒng)化的調(diào)度功能充分發(fā)揮，才能體現(xiàn)出SOA框架下電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。

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作者：程鵬 張發(fā)超 趙剛 單位：國(guó)網(wǎng)巢湖市供電公司