基于分布式技術多級電網協同共享平臺研究

徐 浩 竇建中 趙 軍 壽 增 馬 富 劉慧勇

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基于分布式技術多級電網協同共享平臺研究

徐 浩 竇建中 趙 軍 壽 增 馬 富 劉慧勇

針對現有國分調運行信息協同管理平臺中主網運行信息展示方式較弱、現有調度日志缺乏統一規范、平臺間信息交互能力差、數據共享困難等問題，本文提出了基于分布式技術的多級電網協同共享平臺架構；統一規范了調度日志的內容與填寫方式，建立了統一的調度日志模板；提出了基于D5000管理平臺的信息共享與業務協同關鍵技術，實現了運行信息在各級調度間的共享，有效支撐了各級間的協同辦公。通過該平臺，實現了電網運行信息的綜合展示與綜合查詢，提高了各級調度機構及人員的工作效率與協同辦公水平。

隨著特高壓電網技術的廣泛應用，現有特高壓電網規模不斷擴大，電網特性日益復雜、各電網區域間的聯系日益密切。隨著“大運行”體系建設的不斷發展，對于電網運行安全、穩定的要求越來越高，現有的主網協同管理模式難以滿足大電網運行的要求，迫切要求對已有平臺進行改造升級。

由于現有平臺的主網運行信息存儲內容單一，沒有集成所有主網運行信息與外部系統數據，所以缺少綜合展示整個電網運行信息的方式。隨著智能電網技術的發展，通過信息共享技術，集中接入全部的主網運行信息與輔助外部信息，為各級調度機構提供多維度的信息展示方式。

由于現有的平臺缺乏運行信息的統一規范，平臺間信息交互能力差，數據共享困難。目前，國分調日志均有分類記錄的性質，存在分類目錄不統一、涵蓋范圍不統一、記錄模板不統一的問題。基于上述問題，需要對調度日志在日志結構、記錄規范以及信息交互方式上進行規范，從而實現上述信息的實時共享與業務協同。

為了滿足國分調協同辦公與信息共享的新要求，需要基于D5000管理平臺的消息郵件傳輸方式，在現有的OMS系統中集成實現具有“數據共享、業務協同、責任分區、界面統一”特點的基于分布式技術的多級電網協同共享平臺。該平臺不僅能夠滿足各級調度員綜合查看當前電網運行信息，而且可以滿足國分省信息共享與協同辦公的要求，實現調度運行業務的實時高效協同。

本文首先基于國分兩級六地部署的特點，在現有智能電網調度支持系統的技術支撐下，提出了基于分布式技術的多級電網協同共享平臺設計架構，支撐國分調信息共享與協同辦公的要求。基于該架構，詳細闡述了信息共享與業務協同的實現方式，包括日志記錄規范、信息共享方式以及業務協同流程。通過規范信息內容，統一日志模板，為調度日志信息共享奠定了基礎；基于一體化公共信息庫實現調度日志信息的集中存儲，為國、分、省三級電網提供所需的日志信息；通過設定業務協同處理流程，確保業務協同的高效、準確。最后對該平臺的應用成效進行了分析和評價。

平臺介紹

平臺概況

基于分布式技術的多級電網協同共享平臺按照國分兩級六地的部署方式，在國調建立信息共享庫，將國分調運行信息共享集成在OMS系統中，通過D5000平臺的消息郵件機制實現各單位之間的數據傳輸，實現多級電網業務縱向協同共享。

平臺架構

基于分布式技術的多級電網協同共享平臺，在架構設計上滿足將電網運行信息集中接入在本平臺，通過主網運行信息展示功能綜合展示當前主網運行信息；通過將國調及各分中心本地的日志記錄實時上傳到共享數據庫，從而支持在任何單位都可以查看整個電網缺陷異常、重大故障、重大檢修的信息，在本平臺通過日志記錄功能模塊對外提供該功能；基于共享數據庫，在本平臺中對歷史的日志記錄集成日志查詢功能，為國、分、省三級調度機構提供日志查詢的功能。本平臺設計架構如圖1所示。

圖1　平臺設計架構

平臺創新點

（1）本平臺將分布到不同系統中的電網運行、電力電量、值班人員等信息進行集成，采用可視化技術展現電網的實時運行情況，給調度員提供了全面透明的電網運行信息，提高了調度員的工作效率。

（2）通過兩級調度之間的日志共享，六家單位能了解當前主網的設備故障、檢修、缺陷異常等關鍵信息，使得調度員的調度工作更加準確及時，使得調度日志實現了國分一體化運行。

（3）提升了各級調度間協同辦公的效率，基于E文本和關系數據庫實現臨時緊急工作的快速流轉，實現了調度臨時工作的一體化融合。

（4）在綜合查詢模塊，實現了調度日志歷史數據的多維度查詢，方便調度員使用。

信息共享與業務協同關鍵技術研究

日志記錄規范

國分調采用統一的記錄規范和統一的調度日志平臺進行調度日志記錄。調度日志包括共享部分和個性部分兩部分，共享日志對主網重大運行日志信息進行共享，個性部分各單位根據實際需要進行擴展。

統一記錄規范是建立信息共享的基礎。根據國分調實際調度日志記錄的需求，將現有需要共享的調度日志信息分為故障、缺陷、檢修、特殊事項四大類。

（1） 故障

對于故障設備記錄，分簡單故障和復雜故障，簡單故障適用于單一元件故障，對其他設備沒有造成影響的記錄。復雜故障適用于多重故障，如某一設備故障帶跳其它設備，或某次惡劣天氣造成多個設備跳閘的故障記錄。簡單故障統一規范設計模板如表1所示。

表1　簡單故障統一規范設計模板

復雜故障可以根據故障起始原因或先后順序進行拆分，以簡單故障模板進行標準化記錄，復雜信息通過文本方式記錄。復雜故障統一規范設計模板如表2所示。

表2　復雜故障統一規范設計模板

（2）缺陷

對于異常缺陷，參照《輸變電一次設備缺陷分類標準（試行）》進行分類，并添加缺陷影響，缺陷處置等信息。缺陷統一規范設計模板如表3所示。

表3　缺陷統一規范設計模板

（3）檢修

對于檢修設備，內容通過III區的國分一體化計劃檢修系統中自動獲取檢修設備，開竣工時間等，檢修影響等信息需要手動輸入。

重大檢修一項中，集中展示全國主網架330kV及以上主設備檢修情況，主要包括線路、主變、母線、直流等。檢修內容通過區的國分一體化計劃檢修系統中自動獲取。其中，國調及分中心檢修系統中只檢索管轄設備的檢修申請單，不檢索許可設備，以防止重復記錄。調度員需手工填寫控制要求，主要為斷面限額控制、分區解合環等。重大檢修統一設計規范模板如表4所示。

表4　重大檢修統一設計規范模板

（4）特殊事項

特殊事項是指除故障、檢修、異常三類外其他對跨區系統運行有影響的事項，如特殊運行方式、嚴重自然災害、重要調試等內容。特殊事項統一設計模板如表5所示。

表5　特殊事項統一設計模板

信息共享

整個多級電網協同共享平臺最關鍵的就是要實現國調及各分中心調度日志信息的集中共享，在整個平臺設計中，支撐信息共享的共享信息庫建立在國調。各分中心通過本地的OMS系統，基于D5000平臺提供的消息郵件的信息傳輸方式，實現調度日志數據集中上傳到共享數據庫，用戶通過共享數據庫獲取所需要的調度日志信息。

基于2.1中的調度日志規范，統一了各級調度機構日志信息存儲與寫入的規范。這樣在國調層面只需要維護日志模板，各分中心下載按要求填寫使用即可。這樣在數據結構和存儲方式上，國分兩級保證了統一規范。在共享數據庫中基于此日志模板可以快速的存儲各地上傳的日志記錄，避免了日志結構不一致所造成的中間處理環節。在整個信息共享設計中，國調、各分中心填寫故障、缺陷信息，及時觸發上報，發送到公共信息庫中。公共信息庫定期完成數據更新，同步發布到國調及各分中心，實現信息共享。基于公共信息庫，用戶通過Web技術訪問查詢歷史的調度日志信息。信息共享方式如圖2所示。

圖2　信息共享示意圖

圖3　業務協同處理流程

業務協同

在整個多級電網協同共享平臺中，國分調度間的業務協同是基于OMS系統，實現業務流程的流轉。為了保證業務協同工作的高效、可靠運行，需要設計相應的業務協同處理流程。具體實現方式如圖3所示。

整個業務協同處理過程如下：

第①步：分中心調度員在OMS中填寫日志記錄，從設備模型中選取標準設備名稱；

第②步：重要故障、異常、檢修信息觸發上報國調一體化公共信息庫；

第③步：國調根據情況審核、補充相關內容；

第④步：國調調度員在OMS中填寫日志記錄；

第⑤步：重要故障、異常、檢修信息觸發同步至一體化公共信息庫；

第⑥步：一體化公共信息庫及時將所有故障、異常、檢修數據發布至各分中心公共信息緩沖；

第⑦步：一體化公共信息庫為綜合查詢（WEB）提供歷史數據；

第⑧步：國調、分中心共同使用歷史數據綜合查詢、搜索功能。

應用成效

綜合展示

基于分布式技術的多級電網協同共享平臺通過整合現有數據資源，綜合展示電力、電量、跨區交直流互聯電網實時運行、國分調值班員、實時運行日志重要信息，并綜合利用氣象、雷電、山火、水情等多服務信息，為國、分、省三級調度機構提供了全景化主網運行信息的。主網運行信息的展示功能。在國調完成該功能，各分中心、省調通過嵌入該功能模塊即可，操作簡單、使用方便。展示界面如圖4所示。

圖4　主網運行信息展示界面

圖5　調度日志綜合查詢界面

調度日志綜合查詢

基于分布式技術的多級電網協同共享平臺，提供調度日志綜合查詢功能，主要實現在規范化錄入并統一入庫的基礎上，對故障、異常、檢修等信息的模糊及高級查詢，方便了調度員對故障、異常、檢修等信息的查詢與相關業務分析。調度日志綜合查詢模塊主界面如圖5所示。

結語

基于分布式技術的多級電網協同共享平臺在國分一體化協同辦公的大背景下，針對現有主網協同運行管理平臺在業務協同方面存在的問題與缺陷，基于D5000平臺提供的消息郵件，通過規范調度日志記錄，設定業務協同處理流程，從而實現一地維護、全局共享的電網運行信息共享平臺。通過集中接入多系統的電網運行信息，為國、分、省三地調度機構提供了綜合的主網運行信息展示方式，有效的支撐了各級調度人員的業務管理，提高了調度員的工作效率。

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1.華中電網有限公司；2.國網遼寧省電力有限公司；3.南瑞集團北京科東公司

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.11.020