山東電網調度運行管理系統建設研究

馬 強，孫 嘉，荊 銘

（山東電力調度中心，山東 濟南 250001）

0 引言

近年來，隨著山東電網規模的不斷擴大，電網一、二次設備的日益增多，電力生產運行過程日益復雜，電網調度生產管理所涉及的內容顯著增加，對調度生產管理提出了更高的要求。為了滿足“橫向集成、縱向貫通”的要求，通過通用靈活、簡單高效的實現機制，實現省地兩級調度機構數據交換和數據共享，山東電網進行了省、地一體化調度運行管理系統（OMS）的建設。調度運行管理系統作為電網調度系統調度運行管理和專業管理的重要手段，是推進調度生產信息化建設，實現調度生產應用系統上下互聯，實現信息共享，提升調度業務，保證調度機構高效工作，提高調度運行管理水平的有效途徑［1-5］。

調度運行管理系統建設的目標是建立統一的調度運行管理應用支撐平臺及面向調度業務的統一應用系統支撐平臺，建設一體化調度生產專業管理和調度運行管理應用系統，滿足現有的各種業務管理需要，全面實現調度生產的流程化管理和規范化管理，加大各專業管理的深度，實現各應用子系統間的一體化集成，為各級管理者提供快速準確的信息服務，實現與其他專業系統及上下級調度機構間的互聯互通。

1 系統功能

山東電網調度運行管理系統從功能上劃分，包括調度運行、調度生產、自動化管理、基礎信息、綜合管理五大模塊，如圖1所示。

調度運行模塊包括值班管理、值班日志、操作票管理、檢修管理、應急管理等部分，涵蓋了調度運行人員日常進行的各項工作。其中操作票管理包括操作票的擬寫、審核、預告、回復、執行，檢修管理包括供電檢修票和發電檢修票的擬寫，審核、預告、開工、延期批準等內容。

圖1 調度運行管理系統功能結構圖

調度生產模塊包括調度計劃編制、電網方式安排、機網協調管理以及新設備投產等部分。其中調度計劃包括年度發電計劃及月度發電計劃的編制、審核、發布等內容，設備投產包括發電設備和輸變電設備的投產管理。

自動化管理模塊包含了自動化專業對自動化系統、數據網絡進行的日常運行、維護、缺陷處理等各項工作。基礎信息模塊包括各專業人員對廠站、設備參數、人員電話等信息的維護和查詢。綜合管理模塊實現了對日常工作任務、崗位計劃、工程項目、公文流轉進行流程化管理。

2 系統架構

調度運行管理系統采用面向對象的建模方法進行設計，將業務的表現與實現邏輯分開，系統分為表現層、業務邏輯層、數據層3層。

表現層。該層提供人機交互界面，完成所有的數據錄入和顯示操作。當用戶需要進行數據交換時，通過業務邏輯層提供的服務接口訪問數據庫服務器，從而保證了后臺數據的安全性。

業務邏輯層。該層負責對輸入/輸出的數據按照業務邏輯進行加工處理，并實現對數據庫服務器的訪問。該層對它的上級和下級分別提供了服務接口和數據庫代理。服務接口用于為表現層提供業務服務，當表現層錄入數據后，通過服務接口傳遞到業務邏輯層。業務邏輯層根據預先定義好的業務規則對數據進行分析處理，通過數據庫代理訪問數據庫取得顯示數據再根據業務規則進行加工，從服務接口返回到表現層進行顯示。數據庫代理接口用以實現對后臺數據庫的無關訪問。在數據庫代理內部，為不同的數據庫提供了相同的接口引擎，從而屏蔽了與數據庫相關的細節。

數據層。調度運行管理系統采用第三代關系型數據庫管理系統Oracle 10 g，系統使用的數據控件、數據綁定控件、數據訪問對象等面向系統的各個對象均基于Oracle數據庫設計。

采用以上系統架構，解決了以往客戶/服務器模式中存在的嚴峻問題，即隨著客戶機的增多，數據庫連接不斷增加，從而使服務器不斷擴容，最終導致系統癱瘓。在多層體系中，由于客戶機不是直接訪問數據庫，而是通過業務邏輯服務層，因此可以有效的實現各連接共用數據庫連接，減少了數據庫的資源占用。

3 關鍵技術

3.1 工作流服務

工作流服務是系統實現業務流程化的核心。該系統的設計采用了面向服務體系結構，滿足了業務系統對流程快速構建、柔性變化的要求，實現系統的開放性和可擴展性。其設計目標是能夠針對電力企業復雜易變的需求，敏捷地構建和維護流程模型，并為個性化應用的二次開發提供完備的基礎設施和服務支持，最大程度地提高應用系統的實施效率。

工作流服務采用由流程設計工具、流程運行控制引擎、流程運行監控界面組成的3層結構（圖3）。其中流程設計工具通過可視化的直觀方式對流程的步驟、參與部門、負責人等進行定義，能快速響應不斷變化的業務需求。流程設計支持分支步驟、同步步驟、回退步驟等復雜業務規則的定義。工作流引擎負責基于流程模型執行流程實例的啟動、流轉、返回、結束等操作。流程運行監控界面完成用戶對流程實例的各種處理操作，并且通過與流程運行控制引擎的交互實時監控業務流程運行狀態。

圖2 調度運行管理系統三層架構圖

圖3 工作流系統結構圖

3.2 報表服務

報表系統總體結構由報表定義器、報表引擎服務、報表瀏覽器3部分組成。報表的定義器用于報表的數據源、數據集、參數和布局設計等定義。報表系統的引擎服務提供統一開放的報表模板存取、解析以及報表實例的生成。報表的瀏覽器提供瀏覽器/服務器模式下的報表瀏覽，用戶通過瀏覽器訪問報表WEB服務器，瀏覽報表。報表系統的設計遵循以下原則：

1）報表系統支持多數據源定義，即報表的數據來源可分散在一個數據庫的多個數據表中，也可以分布在多個物理數據庫中，而不必將所有數據集中在一張數據表或一個數據庫中。

2）報表系統可以生成多種格式的實例報表文件供客戶端瀏覽：Word文檔、Excel表格、Html網頁格式等。

3）報表系統提供開放的基于Web Service的數據接口，可為其他應用系統提供報表服務。

3.3 安全認證

安全對系統來說，是至關重要的環節，結合調度運行管理系統的需要和國網公司對電力二次系統的安全要求，從以下幾個方面來實現調度運行管理系統的安全控制：

1）網絡安全。在調度運行管理系統與其他應用系統之間通過防火墻進行隔離，以便有效的防止黑客入侵和隔離病毒的威脅。同時，在調度運行管理系統與要進行數據交換的系統之間采用安全網關對所有的網絡操作進行有效的過濾。

2）系統備份。對數據庫服務器，選取帶有支持RAID5的磁盤陣列的雙機熱備份結構，同時，制定備份計劃，對數據進行每日的增量備份和定期的完全備份。對應用服務器，采用雙機熱備份結構，從而實現應用組件的負載均衡和失敗恢復。

3）權限控制。支持不同粒度的權限控制策略，系統針對應用和數據實行不同的權限控制策略。系統對應用的權限控制分成組件和方法兩種粒度，對數據的權限控制分為數據庫、數據表、數據列三種粒度。

4）數據加密。對于通過調度運行管理系統與外部系統進行數據交換的數據，采用IDEA加密算法進行加密。每次加密時，產生本次加密所用的密鑰。在將相關數據發送的同時，對需要傳送的數據進行加密處理，并將密鑰一同發送給接收系統，接收系統通過系統提供的組件，根據接收到的密鑰將數據解密，得到正確的數據。

4 結語

山東電網調度運行管理系統采用先進的軟件技術，對大型數據庫系統進行統一管理，以高速計算機網絡為依托，站在對整體業務數據規劃和整合角度的高度規劃設計，構建了涵蓋調度中心各專業的調度運行管理系統。該系統不僅有效的減輕了工作人員的工作負擔，提高了工作效率，而且為進一步加快信息化建設和深化調度自動化應用，促進企業管理方式的轉變和管理水平的提高打下了堅實的基礎。