电力系统自动化综合应用信息平台设计与实现 |
| 2013-03-03 15:31 作者：邢建国 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网文 据《硅谷》杂志2012年第22期刊文称，随着社会的快速发展，为满足越来越多的社会需求，电力系统的自动化也得到高效的发展，尤其是能量管理的系统、电能量的采集系统以及电能量负荷的管理系统、配网自动化等多个系统。这些系统都已经使用到各级的电力部门中。由于每个应用系统的电力对象不相同，因此，系统的开发大多根据不同个电力对象采用不同的解决方案。目前国内虽然已经推出一些一体化的主战平台，但对于实际应用之间的实时数据分流以及二次安全防护等问题，还存在着不足的情况。
关键词：电力系统；自动化；信息平台；分组的管理模式
电力系统自动化是目前我国电力系统方面一直力求发展的目标。主要包括发电控制的自动化以及电力调度的自动化等。
电力系统自动化综合应用信息平台在支撑应用功能的同时，也应当将数据之间的交互以及二次安全防护、实时数据分流和跨平台能力等各方面的因素考虑到其中。在遵循IEC61970/6196CM以及面向电力系统对象的基础上，同时对实时平台进行构建，进而提出将管理模式进行分组的方式，以达到一个平台能够同时对多个应用进行支撑，应用之间的数据不能通过协议转发的形式得到实现，而应该通过平台的软总线来得到实现。这样才能将基于数据源、图形界面对Qt工具包的采用、应用分离的设计思想以及图形的核心计算方法等多个应用无缝集成的问题得到解决。
信息平台的设计主要采用了面向对象的方式，将特定的应用作为将要处理的大对象，使其具备对象所具备的继承性以及封装性。着重将应用分布、跨平台以及数据库的底层和物力的隔离设施等方面重新进行规范的设计，达到信息平台即使在条件满足的情况下还能不断对电力自动化的应用进行扩充，其目的主要达到在支持调度自动化的同时，还能满足各级的配电自动化系统。实现各个系统的一体化集成的应用。
1电力系统自动化重要的组成部分
发电、供电、用电，这三个部分即组成电力系统的核心，其中配电网是重要系统之一。配电网的主要作用即为用户输送电量。为了适应社会的发展，电力系统的设计也将经历改革，才能在市场的激烈竞争中站稳脚步。
1.1变电站的自动化系统
变电站和输电线作为沟通发电厂以及电力终端的桥梁。变电站一旦完成自动化的操作系统，不仅可以减少人力资源的浪费，同时还能使工作效率得到提高。
1.2电网调度的自动化系统
电网调度作为电力系统运行的核心系统，是必不可少的。在电网自动化的管理中，电网调度主要作用于对数据进行采集，对电网的运行进行安全性能的评判，对整个电网的运行状态进行评估，然后得出结论后对电网采取适当的调控。
1.3分散控制的系统
分散控制系统主要由PCU、ES、以太网以及OS四个部分组成。在电力系统中的主要作用于接受各种信号，并经过处理后得到参考数据，又将得到数据传送于PUC、ES、OS和以太网。
2电力系统自动化系统的重要性
电力系统的自动化系统主要作用于保证电力系统的稳定安全运行。其主要保证得到优质电能的供应以及保证电力系统的运行设备安全稳定。
3实时平台的设计
实时平台作为信息交互的应用基础，如果想实现数据的操作、采集、处理和转发，那么必须在TCP/IP客户的服务器（C/S）的基础模式下进行实现。
3.1实现CIM中的继承关系
1）利用基类金属的属性与关联进行扩充，形成派生类，然后再将派生类独特的固有属性和关联以及从基类处继承的关联都进行储存。
2）将派生类中仅有的属性和关联，仍然存放于基类继承的属性和关联中，以保证两者之间依然存在储存关联。
CIM实时的数据库结构式能够根据数据的字典自动形成，并且在结构的体现上不会发生变动，因此，就不用过多的考虑维护结构的困难程度。
3.2遵循IEC61970/61968的CIM模型
IEC61970/61968的CIM模型主要作用于电力系统中的物理抽象作用，通过对象类以及属性的关系来体现电力系统的资源，对电力系统的信息进行全面逻辑图的描述。
CIM是IEC61970/61968的灵魂，它的定义覆盖了整个电力系统，对业界产生了巨大的影响。因此，要做到遵循IEC61970/61968CIM的标准，要实现资源的统一建模，就必须使信息平台支撑电力化的应用。
3.3管理分组应用的模式
随着社会的发展，目前电力系统的自动化的系统分层设计已经得到社会的广泛应用。信息平台主要由公共服务层以及总线层两层组成。而将信息平台进行综合应用，并按照分组的模式进行，这样的做法不仅打破了传统的模式，并且在同一信息平台的基础上，实现集抄电能量以及自动化实行调度和自动化配电等的集成。因此，这样的设计能够从真正意义上实现应用的一体化设计。
图1为分层分组体系的结构图
4设计跨平台的图形包
监视、系统观察以及操作等重要工作同时都由图形界面担任，在过去的时候，图形软件仅仅作为一个图形的格式。而现在采用的Qt图形工具包，是一个支持跨平台的C++图形用户的工具，可以同时对Windows以及Unix平台进行支持，实现真正的图形系统跨平台。
5安全隔离设备中的镜像代表
经国家贸委会要求，为了保障数据的传输单向、不丢失，因此，设计了镜像代理系统。镜像代理系统与I区的服务系统的数据库结构是相同的，因此，它等于I区系统中的一个镜像系统。电力系统要求进行二次的安全防护，因此在镜像的代理系统与I区系统之间安装隔离装置以确保安全。
镜像代理系统主要目的作用于接收实时数据、历史的数据以及系统的参数，进而提供给各个系统应用中。
镜像代理系统在设计上考虑到与其数据性质不同，其中一组主要负责对实时数据进行同步至镜像代理系统；另一组主要负责对文件以及历史数据等实时同步到镜像代理系统中去。
6用于现场运行的情况
某地区电力局将两个集控站的系统相互作为备用，每个集控站的系统使用平常硬件采用正常配置的方式，一般情况下集控站都单独运行。但当其中一个系统功能出现问题时，另一个集控系统作为替补，必须将出现问题的系统功能完全承担下来。
这样互相备用的方式，必须保证两个集控站的参数与图形保持完全一致，由平台来进行保证，这样就可以省去做接口的程序。
7结束语
在电力系统自动化的业务中，综合应用将作为基础对信息平台起到支撑作用，自动化的系统采用完全不同的分组管理模式，才能保证完成无缝应用集成的要求。Qt工具的开发界面主要作用于跨平台系统操作的能力，更加利于对图形的应用程序进行维护和使用。在采用镜像代理系统的同时又能满足对物理隔离设备进行透明传输和信息共享的要求。不仅能够实现镜像代理系统的安全防护要求，又能解决镜像代理系统在I区中的引用问题。
作者简介：
邢建国（1971-），男，满族，承德供电丰宁分公司，研究方向：电力系统及其自动化。 |
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