電力調度自動化系統設計研究

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摘要：電力資源的應用在現階段呈現出需求量逐步加大、調度難度逐步提升的趨勢。在電力資源調度工作的落實過程中，自動化系統和自動化技術的融合應用是電力資源融合應用的典型代表。自動化系統的科學設計不僅能夠提升電力資源調度的效率，也能夠在精準性方面為電力資源配置應用提供一定的保障。本文分析了基于SOA框架的電力調度自動化系統的設計要點，討論了自動化系統的相關設計問題，通過數據計算進行了設計框架的構建，并進行了相關的驗證和分析，以確保電力調度自動化系統的作用得到充分發揮。

關鍵詞：SOA框架；電力調度；自動化系統；系統功能；接口設計

在電力運行系統的調度系統設計過程中，接口設計以及針對性的數據庫建設是電力資源運行系統設計的重點環節。合理的調度不僅能夠促使電力資源的應用效果得到提升，電力資源在實踐應用中的安全隱患和問題發生率也會降低。SOA框架是電力調度自動化系統設計的重要基礎框架，對于取得更好的電力資源應用效果具有非常重要的促進作用。

1電力調度自動化系統的設計要點分析

電力調度自動化系統的設計要點主要包括數據庫服務設計、時間服務設計、文件服務設計、消息推送服務設計、圖形服務設計等，其具體的設計工作需要從以下幾個方面入手：（1）數據庫服務設計。此設計環節的主要設計要點是持續開展數據庫服務設計及關系數據庫服務設計。實時數據與歷史數據的服務功能設計主要是為了適應不斷變化的數據查詢和數據顯示要求［1］。另外，細節性的全方位歷史數據也能夠得到有效存儲。關系數據庫的服務功能主要體現在對統計管理模型及相關信息的存儲和顯示。（2）時間同步服務設計。此設計環節的主要功能要求包括兩個要點。一是要求時鐘可完成有效的同步。在系統運行的過程中可設置一個標準化的時間和日歷程序，通過標準化的時鐘來源結構，實現系統時間與準確客觀時間的同步，同時也保證各工作站與集中服務器顯示時間保持一致。二是時鐘同步裝置的設置要求。這方面的要求主要是指時鐘源切換管理功能要保證有三個以上的數據量，并且同步保證當時鐘圓的時間相差超過1s時能及時進行預警通知［2］。（3）文件服務設計。文件服務設計的功能要求主要包括四個要點。一是針對冗余存儲的部分文件，應保障其正常發布并保障文件的存儲安全，避免文件出現丟失；二是文件可實現附加信息的管理和顯示，從而為文件搜索工作提供一定的便利；三是文件的保存需要在存儲策略和存儲路徑上進行有效的指定，具體來說，包括保存功能和自動備份功能兩種類型；四是可實現對文件夾的同步狀態進行有效的指定，即當平臺發布文件時或內平臺向外平臺發布文件時，基礎資源平臺可自動實現文獻的透明傳輸。關于文件管理與傳輸工作的設計要求主要包括三個要點。一是文件在傳輸完成后可達到瀏覽的狀態；二是文件和文件夾能夠實現有效的刪除或名稱變更；三是可提供命令執行的環節，以實現文件不同區域內的相互傳輸，并且可通過指定的傳輸路徑為多個不同的用戶提供同步使用的便利條件。（4）消息推送服務設計消息推送服務設計工作需要滿足的功能要點包括三個主要部分。一是消息可完成訂閱和自主發布功能，并且保證消息的發送方和接收方都能夠順利接收多個消息。而對于消息的不同類型，也可在訂閱的過程中進行有效區分。同一用戶可完成多種不同類型消息的集中訂閱。二是在消息的類型和格式上需要進行針對性的設計，具體來說，消息類型的定義方式與消息類型的實際意義有非常密切的關系，其基本格式主要包括時間要素、主體ID、事件等的分類分級別標識，同時，不同類型的消息在基本格式狀態得到滿足的基礎上，還可附加其他類型的多元化信息，例如計算機設計、網絡狀態設計及設備狀態報告信息等都可在消息的內容結構中有所包含。三是在消息的接收和消息內容的處理過程中，需要滿足以下幾個基本功能：一是消息的接收方可實現多頭對接的模式，接收后由接收者通過自主接受和自主處理的方式完成消息內容的接收過程，兩者之間不存在相互影響和相互干擾的情況；二是在消息處理方式的選擇上，可包括語音呈現短信通知、郵件通知或直接完成數據保存等幾種基本形式，需要強調的是，不同類型的消息處理在文件格式的設置上需要進行非常有針對性的區分，為了保證消息存儲的效果，還可結合實際對郵件的格式、短信的內容、基礎信息的存儲形式等進行針對性的設置和分析，提升消息處理的有效性，并且保證消息內容在存儲過程中的全面性和有效性［3］。在消息傳輸接口的設計過程中，也有非常明確的實際要求，具體包括以下幾個要點：一是可提供不同類型消息的相應報文結構；二是一次發送消息的時間和內容要保持一致性；三是發送消息的數量可按照一個或多個的方式靈活把握；四是消息的類型、消息的個數、消息的具體容量等都需要設置具體的接口進行有效的接收。（5）圖形生成設計在這一設計工作環節中，具體的功能要求有四個要點。一是廠站圖通過有效設計能夠快速便捷生成，并且以列表方式呈現。另外，廠站圖繪制完成后可進一步發揮模型驗證和映射關系、拓撲關系顯示功能。對于已經繪制和沒有繪制的設備，要能保證在列表中對其進行區分和顯示。二是關于潮流圖的設計，其主要功能應保持其自動生成狀態，也就是說，可根據廠站圖進行關聯并自動生成潮流圖。但同時也要保證潮流圖能夠滿足自動人工編輯的要求。另外，潮流圖可根據電腦運行的狀態對分母接線方式進行合理的設置，并且結合針對性的地理信息模型生成場站圖源場站名稱信息，以便通過映射關系為更好發揮圖形功能提供幫助。三是關于站內間隔圖的自動生成，其設計要求主要是間隔圖要求帶有光字牌，并且在自動生成的同時能夠用間隔檢索的方式搜索到光字牌的信息。四是間隔圖和間隔場站內的具體距離長度要保持一致。（6）圖形維護功能設計。圖形維護的功能主要集中在圖源定制的環節中。具體來說，圖源定制環節主要包括以下幾個要點：一是圖元定制可顯示多種狀態，并且能夠完成動態顯示效果；二是圖元包括測點信息和整體信息兩部分的重點內容，可結合設備入庫自動生成設備的整體信息進行有效顯示；三是圖元的同步功能要達到一定的程度，確保任何節點都可以獲取相應的最新圖元信息。

2系統設計及技術性能的實現分析

2.1系統功能的實現分析

系統功能的實現需結合電力系統調度功能要求形成一體化的自動運行系統，實現智能化可視化的服務狀態，具體來說，系統功能的實現包括以下幾個要點：（1）運行監視環節的實現這一環節的實現需要調度員將界面調整到運行監視界面，并且實現對電網設備的全方位監控。在進入全方位監控狀態后，再結合監控結果進行進一步的操作。除此之外，運行監控功能還應當實現設備查找的功能要求，操作人員可在系統監控圖形界面中對設備的選型和設備的運行狀態進行有效的查找，以便結合實際對可能出現的問題和隱患的具體設備進行精準定位，并進一步采取措施進行設備的合理調度，圖1為設備查找的實時界面顯示圖，在設備信息查詢的過程中，主要的顯示內容包括設備的主電狀態、開關狀態、刀閘狀態等，圖形中還可通過點擊鼠標右鍵而對所查設備的信息進行選中，并可進一步完成查詢的過程［4］。圖1系統設備查找窗口界面圖（2）實時數據查詢環節的實現實時數據的查詢環節主要可實現對實時產生的數據進行有效的查詢，并且可結合場站的具體情況以及間隔的具體情況對數據信息進行有效的過濾，確保查詢用戶能夠精準地獲得其所需要的實時查詢信息。具體的查詢指標可包括采集模擬量、非采集模擬量及計算模擬量等，同時，還包括計算數字量和非采集數字量。另外，電力系統運行過程中的電度指標、電度計算的實時數據等也可進行有效查詢。關于采集模擬量的查詢工作，又可結合具體的細節條件進行篩選過濾，這非常典型地體現出了采集和查詢工作在功能上的細節性。除此之外，實時數據采集還包括數據獲取后實時警告的發出。報警系統在電網運行中是幫助人們及時排除安全隱患、采取有效措施解決問題的重要系統。在電網系統運行過程中，警告系統在具體發揮報警作用時，需進行有效的系統性查詢。查詢指標中應包括廠站信息、監測信息、責任區信息、優先級信息、電壓等級等信息，在實現菜單過濾后應能顯示出不同信息背景下的具體故障類型。

2.2系統管理功能的實現分析

系統管理的具體功能在實現時包括了人員管理、負荷預測兩部分要點內容。具體的管理功能發揮時需從以下幾個方面入手進行系統的運行控制。關于人員管理的工作開展，反映在計算機管理系統中主要是表現在頁面的左側cim樹上進行人員管理層級的合理設置，隨后在右側顯示出相應的層級單位、用戶信息等。在具體的頁面設置時，需結合不同層級單位的權限以及電力系統運行管理的規模與運行模式對不同層級的功能權限等進行合理設置，以確保功能和權限設置的工作在系統性和全面性上符合整體的系統運行要求，同時，系統運行時各個角色操作模式的規范也需要通過菜單信息及系統整體的運行層級進行有效控制。關于管理人員信息的增加與修改操作，在具體執行落實時需要通過點擊新建按鈕，設置具有固定條碼信息的人員信息維護界面。隨后結合各人員的角色進行賬號密碼等基礎信息的維護，方可啟用相關賬號與權限，便于工作人員參與到管理信息系統中進行系統功能的應用，發揮好依托信息化管理系統進行建立資源調度的作用。設備查詢示意圖如圖2所示。在具體的負荷預測管理環節的功能發揮過程中，電力負荷具有非常典型的豐富性和靈活變動的特征。因此，需要通過隨機數據的確認，形成一個具有波動特征的曲線狀態。因此，負荷預測的工作開展需要結合影響負荷的具體因素進行分析。雖然從宏觀上來說，大部分因素具有比較典型的規律，但預測工作的開展也需要注重靈活性和科學性［5］。在負荷預測作用發揮的過程中，具體的功能發揮效果取決于系統各個環節的功能發揮效果。具體的負荷預測模塊所包括的細節功能包括以下幾方面。一是總體的菜單欄部分，通過點擊菜單對應相應的預測細節功能。二是快捷工具欄，結合菜單欄的具體項目對應用頻率較高，需要針對性應用的部分功能用快捷菜單欄的方式進行顯示。另外，在預測信息系統中還包括預測信息數據中的日期信息、統計數據信息以及系統時間公司基礎信息等。從上述的分析可知，在負荷預測的工作開展中，不僅要結合負荷預測的功能發揮需求對核心的功能進行便捷有效的顯示和調用，更需要結合實際對基礎的公司信息以及系統運行基礎信息禁止同步顯示，這也便于相關工作人員全方位了解系統運行的實際狀態對系統功能發揮的效果進行把握。

3結論

在電力調度自動化系統的設計過程中，需結合自動化系統運行過程中與電力資源調度緊密相關的標準化指標進行分析研究，并結合計算機系統的功能模塊設置電力企業電力資源調度的實際需求進行系統功能的設計。設計要點包括權限設計、功能模塊設計聯動信息系統運行狀態設計等。只有系統化的調度功能充分發揮，才能體現出SOA框架下電力調度自動化系統的應用價值。

參考文獻：

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［5］樓賢嗣，馬光，郭創新，等．電網運行全過程風險協調控制體系與架構設計［J］．電力系統自動化，2020，44（5）：161－170．

作者：程鵬 張發超 趙剛 單位：國網巢湖市供電公司