基于SOA的無功電壓補(bǔ)償方式的研究

黃輝+王慶斌+楊昀+楊福國

摘 要：SOA是一種服務(wù)導(dǎo)向的組建模型，旨在將單個應(yīng)用程序功能彼此分開，以便這些功能可以單獨(dú)用作單個的應(yīng)用程序功能或“組件”。通過SOA與無功電壓集中補(bǔ)償方式的結(jié)合、SOA與無功電壓分散補(bǔ)償方式的結(jié)合、SOA與無功電壓就地補(bǔ)償方式的結(jié)合，對改善電能質(zhì)量，降低電能損耗，改善電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境具有重要意義。

關(guān)鍵詞：SOA；無功電壓；無功電壓補(bǔ)償

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0162-02

1 SOA技術(shù)簡介

SOA的概念最早是由Gartner于1996年提出的，后期受到IBM、SUN、BEA、Oracle等公司的完善和推廣，使得SOA的思想和理論逐步得到完善。它是一種體系結(jié)構(gòu)，也是一種軟件開發(fā)模型。

1.1 SOA基本原理

SOA是一種服務(wù)導(dǎo)向的組建模型。服務(wù)是指軟件中的一些處理過程或服裝成獨(dú)立業(yè)務(wù)模塊的程序邏輯單元，可以通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)來訪問和調(diào)用，而且接口公開。服務(wù)提供者開發(fā)出各種有用的服務(wù)，經(jīng)過嚴(yán)格測試后把服務(wù)發(fā)布到公共的服務(wù)注冊表上，服務(wù)消費(fèi)者通過查找服務(wù)注冊表查找到所需要的服務(wù)，然后即可使用。

1.2 SOA的應(yīng)用

SOA旨在將單個應(yīng)用程序功能彼此分開，以便這些功能可以單獨(dú)用作單個的應(yīng)用程序功能或“組件”。這些組件可以用于在企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)建各種其他的應(yīng)用程序，或者如有需要，向?qū)ν夂献骰锇楣_，以便用于合作伙伴的應(yīng)用程序。SOA工作流程如圖1所示。

SOA架構(gòu)中有三種角色：（1）服務(wù)提供者：發(fā)布自己的服務(wù)，并且對服務(wù)請求進(jìn)行響應(yīng)；（2）服務(wù)注冊中心：注冊已經(jīng)發(fā)布的web service，對其進(jìn)行分類，并提供搜索服務(wù)；（3）服務(wù)請求者：利用服務(wù)中心查找所需要的服務(wù)，然后使用該服務(wù)。

實(shí)現(xiàn)SOA的技術(shù)基礎(chǔ)包括Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)：SOAP，WSDL，UDDI等。WSDL用來描述服務(wù)；UDDI用來注冊和查找服務(wù)；而SOAP，作為傳輸層，用來在消費(fèi)者和服務(wù)提供者之間傳送消息。一個消費(fèi)者可以在UDDI注冊表查找服務(wù)，取得服務(wù)WSDL描述，然后通過SOAP來調(diào)用服務(wù)。

1.3 SOA的特征

SOA是一種粗粒度、松耦合的軟件架構(gòu)，服務(wù)之間通過簡單、精確定義接口進(jìn)行通訊，不涉及底層編程和通訊模型。具有以下特征：（1）松散耦合；（2）粗粒度服務(wù)；（3）標(biāo)準(zhǔn)化的接口；（4）無狀態(tài)的服務(wù)。

2 無功電壓

2.1 無功電壓定義

由于電抗元件造成的線路電壓變化定義為無功電壓。線路電感造成的線路電壓降為無功電壓，變壓器漏感造成的電壓降為無功電壓，無功電壓與線路電流成正比。

2.2 無功補(bǔ)償

2.2.1 無功補(bǔ)償原理

電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分：一是有功功率：直接消耗電能，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、熱能、化學(xué)能或聲能這種功率稱為有功功率；二是無功功率：消耗電能，只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能，這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件，并且，這種能是在電網(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換，這部分功率稱為無功功率（如電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電廠所占用的電能）。無功補(bǔ)償?shù)木唧w實(shí)現(xiàn)方式：把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)在同一電路，這樣，感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償。無功補(bǔ)償?shù)姆绞桨ǎ杭醒a(bǔ)償，分組補(bǔ)償，和單臺電動機(jī)就地補(bǔ)償。

2.2.2 無功補(bǔ)償?shù)姆绞胶妥⒁恻c(diǎn)

電網(wǎng)中常用的無功補(bǔ)償方式包括：（1）集中補(bǔ)償；（2）分組補(bǔ)償；（3）單臺電動機(jī)就地補(bǔ)償。加裝無功補(bǔ)償設(shè)備不僅可使功率消耗小，還可以充分挖掘設(shè)備輸送功率的潛力。確定無功補(bǔ)償容量時應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）在輕負(fù)荷時要避免過補(bǔ)償，到送無功造成功率損耗增加，也是不經(jīng)濟(jì)的；（2）功率因數(shù)越高，每千伏補(bǔ)償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數(shù)提高到0.95就是合理補(bǔ)償。

2.2.3 無功補(bǔ)償意義和作用

增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)，降低線損，減少供電設(shè)備設(shè)計容量（減少投資），增加無功輸出（改善電能質(zhì)量，降低電能損耗，減少用戶電費(fèi)支出），減少電源向符合提供無功（減少無功流動），降低線損，改善電網(wǎng)運(yùn)行條件。

3 SOA技術(shù)與無功電壓補(bǔ)償方式

3.1 SOA與無功電壓集中補(bǔ)償方式的結(jié)合

3.1.1 服務(wù)識別

將電壓運(yùn)維系統(tǒng)的臺區(qū)無功集中補(bǔ)償，電壓運(yùn)維系統(tǒng)的線路無功集中補(bǔ)償和分區(qū)無功集中補(bǔ)償，配網(wǎng)無功的分壓無功集中補(bǔ)償，抽象為服務(wù)候選者。通過對服務(wù)候選者的服務(wù)暴露，將服務(wù)候選者轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)提供者。

3.1.2 服務(wù)定義

通過服務(wù)定義將無功電壓集中補(bǔ)償服務(wù)的流入、流出消息定義，服務(wù)安全約束進(jìn)行定義。

3.1.3 服務(wù)實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用eclipse開發(fā)平臺，將各個定義后的服務(wù)進(jìn)行服務(wù)實(shí)現(xiàn)。以臺區(qū)無功集中補(bǔ)償服務(wù)為例，將臺區(qū)無功集中補(bǔ)償服務(wù)實(shí)現(xiàn)成臺區(qū)無功web service。服務(wù)的流入流出定義為service_i、service_o，服務(wù)安全約束遵守IEEE標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.4 服務(wù)合成

服務(wù)合成是通過具體無功電壓集中補(bǔ)償業(yè)務(wù)將具體的無功電壓集中補(bǔ)償服務(wù)整合成一個完成流程的過程。如圖2所示。

3.2 SOA與無功電壓分散補(bǔ)償方式的結(jié)合

3.2.1 服務(wù)識別

將電壓運(yùn)維系統(tǒng)的臺區(qū)無功分散補(bǔ)償，電壓運(yùn)維系統(tǒng)的線路無功分散補(bǔ)償和分區(qū)無功分散補(bǔ)償，配網(wǎng)無功的分壓無功分散補(bǔ)償，抽象為服務(wù)候選者。通過對服務(wù)候選者的服務(wù)暴露，將服務(wù)候選者轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)提供者。

3.2.2 服務(wù)定義

通過服務(wù)定義將無功電壓分散補(bǔ)償服務(wù)的流入、流出消息定義，服務(wù)安全約束進(jìn)行定義。

3.2.3 服務(wù)實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用eclipse開發(fā)平臺，將各個定義后的服務(wù)進(jìn)行服務(wù)實(shí)現(xiàn)。以臺區(qū)無功分散補(bǔ)償服務(wù)為例，將臺區(qū)無功分散補(bǔ)償服務(wù)實(shí)現(xiàn)成臺區(qū)無功web service。服務(wù)的流入流出定義為service_i、service_o，服務(wù)安全約束遵守IEEE標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.4 服務(wù)合成

服務(wù)合成是通過具體無功電壓分散補(bǔ)償業(yè)務(wù)將具體的無功電壓分散補(bǔ)償服務(wù)整合成一個完成流程的過程。

3.3 SOA與無功電壓就地補(bǔ)償方式的結(jié)合

3.3.1 服務(wù)識別

將電壓運(yùn)維系統(tǒng)的臺區(qū)無功就地補(bǔ)償，電壓運(yùn)維系統(tǒng)的線路無功就地補(bǔ)償和分區(qū)無功就地補(bǔ)償，配網(wǎng)無功的分壓無功就地補(bǔ)償，抽象為服務(wù)候選者。通過對服務(wù)候選者的服務(wù)暴露，將服務(wù)候選者轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)提供者。

3.3.2 服務(wù)定義

通過服務(wù)定義將無功電壓就地補(bǔ)償服務(wù)的流入、流出消息定義，服務(wù)安全約束進(jìn)行定義。

3.3.3 服務(wù)實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用eclipse開發(fā)平臺，將各個定義后的服務(wù)進(jìn)行服務(wù)實(shí)現(xiàn)。以臺區(qū)無功就地補(bǔ)償服務(wù)為例，將臺區(qū)無功就地補(bǔ)償服務(wù)實(shí)現(xiàn)成臺區(qū)無功web service。服務(wù)的流入流出定義為service_i、service_o，服務(wù)安全約束遵守IEEE標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.4 服務(wù)合成

服務(wù)合成是通過具體無功電壓就地補(bǔ)償業(yè)務(wù)將具體的無功電壓就地補(bǔ)償服務(wù)整合成一個完成流程的過程。

4 結(jié)語

該服務(wù)對改善電能質(zhì)量，降低電能損耗，改善電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境具有重要意義。