基于SVG的電網調度與運行管理系統的設計

寧夏吳忠供電局 段 煒 張 霞

電網調度是電力系統運行的關鍵部門，通過調度與運行系統的建設，能夠加強電網企業對其內外部運作要求有更高的效率和更低的成本，從而提高企業核心競爭力[1]。電網調度與運行管理自動化系統是指應用計算機、通信和自動控制技術，對電網調度中心管轄的設備進行數據采集、監視和控制，以實現自動測量、自動信號、自動控制和自動調節等功能的重要應用系統。但是傳統Web技術已不能滿足這種功能需求，需要實現電網調度Web服務的可視化[2-3]。本文為此具體探討了基于SVG的電網調度與運行管理系統的設計。

圖1 電網調度的圖元連接關系流程圖

1.SVG與電網調度及運行管理

1.1 SVG的含義與優勢

SVG（Scalable Vector Graphics）是一種開放標準的文本式矢量圖形描述語言，它是基于XML的、專門為網絡而設像格式。其具備以下優勢：（1）高效信息提取：由于SVG采用基于內容的數據標識符集合，標識符本身含有數據的語義信息[4]。因此，信息操作變得很簡單，而且精度較高，運行速度也很快。（2）靈活多變：SVG通過XML進一步擴展了目前Web上的簡單鏈接，支持雙向鏈接、多目標鏈接等[5]。

1.2 電網調度的SVG設計

按照電力系統圖形的特性，可

將電網調度的SVG設計分為靜態和動態圖元兩大類

1.2.1 靜態圖元

靜態圖元包括發電機、變壓器、線路，負荷等，這些圖元的共同點就是在電網圖形中，它們的圖元樣式是不發生變化的。初始化中即以完成，它們反映出的更多的信息是該設備的參數，所起到的連接作用。

1.2.2 動態圖元

在電網圖形中，常見的動態圖元有實時量測箭頭等，這些圖元的特點就是更新速度快，它們通常是某個設備的SCADA量測值。對于一個完整的電網圖形，既包括靜態圖元，也包括動態圖元，且是互相聯系的。如果兩個圖形有各自的熱點在像素上發生區域重合，則這兩個圖形將被判斷為已連接。其聯系圖見下圖1。

2.基于SVG的電網企業調度與運行管理系統的要求

2.1 集成的調度解決方案

電網企業電力調度管理系統與企業管理系統一起使用時，可為業主提供完整的、集成的電力調度履行解決方案。從接收業主訂單到最終交貨，電網企業電力調度管理系統始終為用戶提供自動流程，確保高效地處理業主訂單。

2.2 自動的電網企業規劃選擇

電網企業電力調度管理系統配備基于規則的靈活引擎，以促進經濟高效的電網企業選擇，同時滿足業主特定的運輸要求。比如為提高“數字倉儲管理系統”數據的準確性和有效性，近日，某某電網企業調度信息部門對目前使用的調度系統進行充分調研，精心準備，全面升級“數字調度管理系統”，是企業營銷與管理信息的重要基礎數據源，也是行業現代調度體系的信息化基礎項目之一。系統升級后，將充分發揮作用，進一步提升系統穩定性以及上傳數據的準確性和及時性。

2.3 自動的費用計價管理

電網企業電力調度管理系統能夠將電網企業的費用自動附加在業主訂單的發運單上。系統可自動計算并顯示估計的費用，能夠比較多家電網企業提供的電價。

3.基于SVG的電網企業調度與運行管理系統的設計實現

以下分析均來源于我國中部某某電網的實際應用，采用的EMS數據平臺為我國研發的智能調度決策支持系統，其中，數據庫使用Oracle 9i，Web服務器腳本語言使用PHP，業主端語言則使用SVGscript。

3.1 傳統調度存在的問題

某某調往傳統調度存在的問題有：Web可視化采用Activex控件實現，帶來安全上的嚴重隱患。圖形、數據格式采用私有格式，無法滿足標準化應用。Web業主端實時數據刷新效率低下，常出現實時數據顯示“死數”現象。Web業主端可視化程度低，只能對調度所需的基本電網信息進行顯示。

3.2 設計應用

針對這些問題，我們結合現場實際運行狀況，以SVG圖形技術為技術核心，設計并用于電網企業調度與運行管理系統。

3.2.1 SVG圖形的Web發布

某某電網以33OkV變電站為中心，供電給11OkVA、B變電站；以A站為電源點供35kV A1 A2等站，以B站為電源點供電給35kV B1 B2等站。SVG圖形最基本的目的就是實現電網實時信息的可視化。我們將將SVG電網圖形不同圖元的數據進行封裝，對于基本圖元類，在頁面初始化的時候將數據一次請求完成，而對于要頻繁更新的動態圖元，則頻繁請求該封裝數據。同時利用數據傳的異步性，可大大提高數據在網絡帶寬中的傳輸效率。

3.2.2 基于SVG的數據查詢

在本系統中，我們采用網頁框架模式，將業主端頁面分為兩個框架，其中左側框架為變電站、設備的查詢導航欄，右側框架為包含SVG數據曲線的頁面。當查詢開始后，觸發計時器代碼，最后計算數據查詢總時間。在應用過程中，首先在Web服務器端使用PHP語言創建歷史數據查詢腳本之后，使用SVGScript語言創建XMLHttpRequest對象，待服務器數據準備完成之后，寫歷史數據到XML文本以作為數據緩存，該控件從該XML文本中接收數據并繪制SVG格式歷史曲線。

3.2.3 潮流動畫設計

在動畫設計中，我們利用Ajax技術自動更新實時數據，由客戶端自行計算，以判斷潮流箭頭方向，以及線路是否重載，一旦有異常情況，將在圖形上顯示出問題所在。例如在某次事故中，A線路斷開，導致其功率驟降為零，而B線路則由于潮流轉移承擔了以前A線路的功率輸送，使得本來分配在兩條相同交流線上的功率全部轉移到B線路上，導致本來只有不到5O%的負載度升至接近1OO%。此時，負載圖由正常色變為橙色預警信號，為調度運行人員及時提供了判斷和分析故障的依據。

總之，在現代環境下，電網企業電力調度與運行管理系統需要根據業主的需要和相關部門的工作需求為基本出發點，運用先進的管理理念和信息技術設計調度管理業務，實現調度管理系統的規范化、信息化。本系統采用SVG應用體系結構，整個信息系統功能較完整，大大的提高了電網企業調度的運作效率，給企業帶來了更好的效益。

[1]郭創新,齊旭,朱傳柏等.基于SVG的電力調度圖形支撐平臺設計與實現[J].電力系統及其自動化學報,2007,19(2):28-33.

[2]樊淑麗,王康元,邱家駒等.基于SVG的電力信息可視化框架設計[J].繼電器,2007,35(10):48-52．

[3]侯曉靜,苑津莎,李中等.基于SVG的電網WebGIS實現方案[J].電力系統通信,2006,27(163):41-46.

[4]錢鋒,唐國慶,顧全.基于CIM標準和SVG的分散式圖模合并[J].電力系統自動化,2007,31(5):84-87.

[5]徐沖,王康元,邱家駒,樊淑麗.基于GML和SVG的電力圖形系統研究[J].繼電器,2008,36(9):64-66.