电力调度统一数据平台的设计
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【摘要】为了有效解决电力系统普遍存在的数据一致性差、数据源多、信息孤岛等现象，本文构建了一种新型电力调度统一数据平台。针对当前电网自动化系统，通过对统一数据平台必要性分析的基础上，对统一数据平台体系结构中涉及到的硬件、软件体系结构进行详细阐述，并针对电力调度管理系统的数据管理、系统一体化和调度系统实现的关键技术一一作了研究。
【关键词】电力调度；统一数据平台；调度管理系统
1引言
电网自动化信息建设的高度发展，使得电力调度中心拥有了众多应用系统，包括调度计划系统、能量管理系统（EMS）、电量采集系统、调度办公系统、调度管理系统（DMIS）、保护信息管理系统等等，以期满足电力调度中心业务职能的需求。然而，由于不同电力系统会对电力公用数据的重复维护产生不完整和不统一的问题；同时，各个独立信息的存在也为自动化系统实现资源共享增加难度；且还为提供面向用户需求的企业级集成应用造成一定难度。
2 建立统一数据平台的必要性
致力于建设一项高效的统一数据平台对于从根本上解决电力调度自动化系统中的数据交互和共享问题。随着现代化进程的加快，电力调度自动化系统以及应用的信息共享、数据共享以及互操作的需求越来越强，电力系统化对于数据的交互需求日新月异，数据交互的频繁度也越来越强。
3 统一数据平台体系结构
按照国家电网电力二次安全 防护体系的规定，电力调度自动化系统一般由三个安全分区组成。正反方向隔离连接将三个安全分区联系起来。安全I、II区与lII区只能允许单向安全传输纯数据，而严格禁止诸如ftp、web、rlogin、telnet等具有高安全风险的网络服务以及C/S方式的数据库访问。根据数据传输的实际情况，图3.1所示的是统一数据平台的体系结构设计图。
由图可知，安全I区的EMS系统、WAMS系统以及安全II区TMR系统、WMS系统等系统结构的数据为电力调度数据平台提供了数据源。对于来自不同分区的各类型的数据文本以及二进制数据，需要进行格式检查和转换处理以克服不同格式的差异，还需要修正数据包的迟传、丢包情况，最后在安全II区的临时存储区存入正确数据。
图3.1 统一数据平台体系结构
在安全II区临时存储区存在的正确数据在正方向隔离连接的作用下于安全III区临时存储区建立镜像数据库，并对数据进行数据的抽取、转换、清洁等操作，然后将新数据导入到数据集市。这样，数据经历了关系数据库、面向数据库或者传统数据库最后转换到多维数据库模型。
3.1 硬件体系结构
图3.2 统一数据平台硬件体系结构
由图3.2可知，通过在安全II区分布1台磁盘阵列和2台数据库服务器，系统建立数据平台的临时数据存储区，用以负责I、II区的数据抽取和接口服务。安全I区部署2台电网运行通信服务器，用以I区的纵向和上下级调度机构的数据通信以及I区系统的数据通信。通过在安全III区分布1台磁盘阵列和2台数据服务器，作为系统的镜像库。在安全III区，2台通信服务器用以进行与II区数据平台和安全III区应用系统的数据抽取及接口、数据交换、网络通信等服务。此外，安全III还能够配置维护工作站用以进行应用和数据的维护、管理、监控等服务。
3.2 软件体系结构
图3.3 统一数据平台软件结构
由图3.3可知，统一数据平台软件结构包括操作系统层和应用软件系统层。其中，操作系统层支持Windows2000以及以上版本的操作系统、IBMAⅨ、Tru64 UNIX、Sun Solaris、Linux、HP UX；应用管理层，也就是统一数据平台软件系统，包括数据展现平台、数据集中存储平台、数据交换服务平台、统一数据服务平台。各个平台的主要功能有：
（1）数据展现平台。在调度统一数据模型的基础上建立面向终端客户的数据分析、查询、挖掘以及其他应用的平台。
（2）数据集中存储平台。该平台的主要功能是对平台的数据进行存储、管理以及将交换中的历史数据进行缓存。存储类型有两种：基于统一数据模型的数据整合以及无规则的数据保存。
（3）数据交换服务平台。采集、输出、传输、格式转换数据等操作，交换不通调度业务系统数据端到端和整合数据到存储中心。
（4）统一数据服务平台。为上层系统功能提供底层服务和支撑服务功能，保证整个系统在一体化平台下的稳定性、可靠性以及可控性。
4 调度系统的数据管理
统一数据系统平台能够汇集和整合不同系统分区系统的数据，并且利用整体外以技术在安全III区建立了数据镜像和功能镜像组成的系统镜像。
5 调度系统的一体化
基于统一数据平台实现数据模型的前提下，对电力调度管理系统进行统一规划和建设，以期消除不同专业不同组织开发的应用系统产生的信息孤岛，减少信息的多重维护和数据的不一致性，最终达到系统的一体化。
6 调度系统实现的关键技术
如上所述，统一数据能够在整合了安全I、II各类系统数据的基础上，并利用整体外移技术实现了在安全III建立数据镜像。由此可知，电力调度系统实现包容性集成的技术要点在于对安全III区的数据平台镜像数据采用了“模型统一、细粒径数据引用、大粒径数据抽取”的方式。
电力调度系统能够透明访问数据平台中的细粒径数据，这些数据在统一数据模型中被封装，然后后与主数据库的数据一起被整合。
7 总结
目前，对于各级调度中心来说如何更好地在不同电力自动化系统中实现系统互联和信息共享是其面临一大问题。国家电网调度中心正针对这一问题提出了建立统一调度中心各种自动化系统，包括水调系统、EMS、WAMS电力市场系统、雷电系统、电量计费系统等，来实现数据与系统模型的共享，在发挥开发厂家优势的同时提高自动化管理水平。通过建立统一数据平台，不仅使得电网的公用信息安全性、一致性得到保障，同时还能有效降低了不同电力自动化系统之间互联的众多工作需求和复杂性。
【参考文献】
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