淺議當前電力自動化系統數據資源共享

王榮

（貴州省興義供電局，貴州 興義 562400）

1 配電自動化系統數據資源共享的意義

配電自動化系統的生產運行數據是電力企業管理最重要的數據資源，可以為電力運行和管理人員提供決策支持，需要與電網各生產和管理系統進行數據資源共享，如電能采集計費系統、管理信息系統MIS、數據采集與監視控制SCADA、能量管理系統EMS、變電站自動化系統等。為防止黑客入侵和病毒的影響，電網各系統通過電力專用安全隔離裝置和軟件防火墻來確保安全。但是，電力專用安全隔離裝置給各系統之間的信息共享帶來了不便。因此，配電自動化系統需要通過電力專用安全隔離裝置建立實時數據中心，實現與其他系統的數據資源共享。

2 數據庫管理系統部分

配電自動化系統的數據庫系統包含兩個部分：歷史數據庫和實時數據庫。其中歷史數據庫采用商用數據庫，如SQL-Server、DB2、Sybase等。歷史數據庫在數據庫服務器上運行，數據庫管理系統對系統的數據結構進行定義和描述。實時數據庫在每個客戶機上常駐內存，其定義及描述是在系統啟動時根據商用數據庫的內容而產生，反應當前電網的狀態，存放實時性要求比較高的數據。

2.1 歷史數據庫

歷史數據庫在數據服務器上，可以選用Microsoft SQL Server、DB2、Oracle、Sybase 或Informix為商用數據庫管理系統。商用數據庫中存放以下信息：字典信息、SCADA的設備定義及描述信息、歷史數據采樣信息、各種告警操作記錄信息、FA環路設備信息等。

2.2 實時數據庫

實時數據庫要求訪問速度快，分布式運行，主要包括實時數據庫的管理、實時數據服務以及實時數據庫訪問接口三部分。

2.2.1 實時數據庫設計。系統對大量數據進行實時讀取和更新,要求對數據庫快速訪問。

2.2.2 實時數據庫管理。實時數據庫管理生成、維護數據庫，完成對數據庫訪問的控制。其包括管理數據庫數據字典，創建并初始化實時數據庫系統控制區，創建并初始化實時數據庫中的表，刪除實時數據庫中數據表，接收來自服務器的對實時數據庫中的表內容的增加、刪除及修改操作。

3 數據資源共享的總體方案

首先，配電自動化系統應有一套完整的、系統的權限控制系統，以確保正確的操作權限。系統權限可以是面向角色的，如可以限制某一個用戶只能操作某一個或幾個廠站，或定義操作某一個或某幾個電壓等級，以及某一臺機器只能由哪幾個用戶操作等，并對所有的用戶操作留有日志和記錄，以備事后查詢和責任認定。為了保證配電自動化系統的安全。通過電力專用安全隔離裝置實現配電自動化系統主站系統與MIS網的物理隔離，在MIS網段建立數據中心，實時控制網段的數據和圖形報表，通過物理隔離和MIS網保持準實時同步交互。由于調度自動化系統和配電自動化系統分別對電網的輸電系統和配電系統進行監控，只有將配電管理系統和調度管理系統的數據結合起來才構成電網完整的運行數據。

4 數據庫同步技術方案

4.1 歷史數據庫同步技術方案

為了能夠滿足不同商用數據庫的訪問，可采用如圖1所示的三層客戶/服務器結構，以實現客戶端-服務端-數據庫的三層訪問，使所有的歷史數據增加、刪除、修改全部通過統一入口進行操作。

圖1 歷史數據庫三層體系結構

其中，在服務進程上需要增加一個同步數據中心模塊。同時，在歷史數據庫中建一個域名表，對執行時間、執行次數、執行情況等域名進行定義，用來緩存所有增加、刪除、修改操作的SQL。SQL修改存儲器先在數據中心建立一個和主站服務器一樣的數據庫。在數據中心開發一個修改數據中心服務進程，用來和服務器的修改數據中心進行通信，接收和執行SQL語句并返回執行結果。在修改數據中心中增加數據中心數據庫的當前情況的告警提示，發回到主站系統并在主站系統的告警窗口。

4.2 實時數據庫同步技術方案

實時數據庫可利用系統原有的實時數據庫，在物理隔離上開放實時數據庫更新端口，當系統實時數據庫改變時，主站系統應能自動更新到數據中心的實時數據庫中，數據中心和其他主站客戶端一樣處理（如圖2所示）

圖2 實時數據庫同步橫塊

對于圖形、報表等，在數據中心內，可以指定圖形和報表與主站系統中哪一臺計算機的這些數據文件同步，服務進程通過和數據中心的文件比較，定期的把新版本的文件定時復制到數據中心里。同時，增加手工同步的工具，可以復制服務器或某一臺工作站上所存儲的圖形、圖元、報表等相關數據文件。

5 實時數據中心的應用方案

配電自動化系統實時數據中心可以為電力企業的配電運行數據資源共享提供支持。可以通過以下方式來利用配電自動化系統實時數據中心的信息：

5.1 WEB瀏覽方式。利用WEB瀏覽器查看配電自動化系統的運行信息。

5.2 直接基于實時數據中心平面的開發應用。利用現有實時數據中心的數據庫API進行程序開發，將程序直接嵌入系統中。

5.3 利用標準數據庫接口讀取實時數據中心的數據。

5.4 通過報文發送。根據不同的應用需求，可以通過不同的實現方式，建立基于實時數據中心的應用。可能的應用有以下方面：

a.WEB瀏覽，即通過WEB瀏覽器瀏覽實時數據中心的有關數據。

b.基于實時數據中心開發線損分析系統。線損分析系統的運行人員可能是運方人員、調度人員，更有可能是規劃人員、線損專職人員等。因此，如果將線損分析系統放置在實時數據中心后，規劃人員、線損專職人員就可以通過管理網直接使用該系統。

c.基于實時數據中心開發負荷預測系統。負荷預測系統需要接入氣象信息，由于接入了電力專用安全隔離裝置后，氣象信息不能直接接入配電自動化系統中。因此，最好將負荷預測系統安裝在實時數據中心上。

6 結束語

配電自動化系統的生產運行數據是電力管理最重要的數據資源，需要與電網其他系統實現資源共享。為防止黑客入侵和病毒的影響，在各系統之間設立了電力專用安全隔離裝置，但這不利于資源共享。文章對配電自動化系統與其他系統進行數據資源共享的實現方案進行了探討，并提出了在電力專用安全隔離裝置之外建立實時數據中心的數據資源共享方案。

[1]王明俊.發展中的配電系統自動化[J].

[2]傅勇平.配電管理系統功能的分析與研制[D].

[3]王偉.配電自動化系統若干問題的分析[D].