浅议当前电力自动化系统数据资源共享

王荣

（贵州省兴义供电局，贵州 兴义 562400）

1 配电自动化系统数据资源共享的意义

配电自动化系统的生产运行数据是电力企业管理最重要的数据资源，可以为电力运行和管理人员提供决策支持，需要与电网各生产和管理系统进行数据资源共享，如电能采集计费系统、管理信息系统MIS、数据采集与监视控制SCADA、能量管理系统EMS、变电站自动化系统等。为防止黑客入侵和病毒的影响，电网各系统通过电力专用安全隔离装置和软件防火墙来确保安全。但是，电力专用安全隔离装置给各系统之间的信息共享带来了不便。因此，配电自动化系统需要通过电力专用安全隔离装置建立实时数据中心，实现与其他系统的数据资源共享。

2 数据库管理系统部分

配电自动化系统的数据库系统包含两个部分：历史数据库和实时数据库。其中历史数据库采用商用数据库，如SQL-Server、DB2、Sybase等。历史数据库在数据库服务器上运行，数据库管理系统对系统的数据结构进行定义和描述。实时数据库在每个客户机上常驻内存，其定义及描述是在系统启动时根据商用数据库的内容而产生，反应当前电网的状态，存放实时性要求比较高的数据。

2.1 历史数据库

历史数据库在数据服务器上，可以选用Microsoft SQL Server、DB2、Oracle、Sybase 或Informix为商用数据库管理系统。商用数据库中存放以下信息：字典信息、SCADA的设备定义及描述信息、历史数据采样信息、各种告警操作记录信息、FA环路设备信息等。

2.2 实时数据库

实时数据库要求访问速度快，分布式运行，主要包括实时数据库的管理、实时数据服务以及实时数据库访问接口三部分。

2.2.1 实时数据库设计。系统对大量数据进行实时读取和更新,要求对数据库快速访问。

2.2.2 实时数据库管理。实时数据库管理生成、维护数据库，完成对数据库访问的控制。其包括管理数据库数据字典，创建并初始化实时数据库系统控制区，创建并初始化实时数据库中的表，删除实时数据库中数据表，接收来自服务器的对实时数据库中的表内容的增加、删除及修改操作。

3 数据资源共享的总体方案

首先，配电自动化系统应有一套完整的、系统的权限控制系统，以确保正确的操作权限。系统权限可以是面向角色的，如可以限制某一个用户只能操作某一个或几个厂站，或定义操作某一个或某几个电压等级，以及某一台机器只能由哪几个用户操作等，并对所有的用户操作留有日志和记录，以备事后查询和责任认定。为了保证配电自动化系统的安全。通过电力专用安全隔离装置实现配电自动化系统主站系统与MIS网的物理隔离，在MIS网段建立数据中心，实时控制网段的数据和图形报表，通过物理隔离和MIS网保持准实时同步交互。由于调度自动化系统和配电自动化系统分别对电网的输电系统和配电系统进行监控，只有将配电管理系统和调度管理系统的数据结合起来才构成电网完整的运行数据。

4 数据库同步技术方案

4.1 历史数据库同步技术方案

为了能够满足不同商用数据库的访问，可采用如图1所示的三层客户/服务器结构，以实现客户端-服务端-数据库的三层访问，使所有的历史数据增加、删除、修改全部通过统一入口进行操作。

图1 历史数据库三层体系结构

其中，在服务进程上需要增加一个同步数据中心模块。同时，在历史数据库中建一个域名表，对执行时间、执行次数、执行情况等域名进行定义，用来缓存所有增加、删除、修改操作的SQL。SQL修改存储器先在数据中心建立一个和主站服务器一样的数据库。在数据中心开发一个修改数据中心服务进程，用来和服务器的修改数据中心进行通信，接收和执行SQL语句并返回执行结果。在修改数据中心中增加数据中心数据库的当前情况的告警提示，发回到主站系统并在主站系统的告警窗口。

4.2 实时数据库同步技术方案

实时数据库可利用系统原有的实时数据库，在物理隔离上开放实时数据库更新端口，当系统实时数据库改变时，主站系统应能自动更新到数据中心的实时数据库中，数据中心和其他主站客户端一样处理（如图2所示）

图2 实时数据库同步横块

对于图形、报表等，在数据中心内，可以指定图形和报表与主站系统中哪一台计算机的这些数据文件同步，服务进程通过和数据中心的文件比较，定期的把新版本的文件定时复制到数据中心里。同时，增加手工同步的工具，可以复制服务器或某一台工作站上所存储的图形、图元、报表等相关数据文件。

5 实时数据中心的应用方案

配电自动化系统实时数据中心可以为电力企业的配电运行数据资源共享提供支持。可以通过以下方式来利用配电自动化系统实时数据中心的信息：

5.1 WEB浏览方式。利用WEB浏览器查看配电自动化系统的运行信息。

5.2 直接基于实时数据中心平面的开发应用。利用现有实时数据中心的数据库API进行程序开发，将程序直接嵌入系统中。

5.3 利用标准数据库接口读取实时数据中心的数据。

5.4 通过报文发送。根据不同的应用需求，可以通过不同的实现方式，建立基于实时数据中心的应用。可能的应用有以下方面：

a.WEB浏览，即通过WEB浏览器浏览实时数据中心的有关数据。

b.基于实时数据中心开发线损分析系统。线损分析系统的运行人员可能是运方人员、调度人员，更有可能是规划人员、线损专职人员等。因此，如果将线损分析系统放置在实时数据中心后，规划人员、线损专职人员就可以通过管理网直接使用该系统。

c.基于实时数据中心开发负荷预测系统。负荷预测系统需要接入气象信息，由于接入了电力专用安全隔离装置后，气象信息不能直接接入配电自动化系统中。因此，最好将负荷预测系统安装在实时数据中心上。

6 结束语

配电自动化系统的生产运行数据是电力管理最重要的数据资源，需要与电网其他系统实现资源共享。为防止黑客入侵和病毒的影响，在各系统之间设立了电力专用安全隔离装置，但这不利于资源共享。文章对配电自动化系统与其他系统进行数据资源共享的实现方案进行了探讨，并提出了在电力专用安全隔离装置之外建立实时数据中心的数据资源共享方案。

[1]王明俊.发展中的配电系统自动化[J].

[2]傅勇平.配电管理系统功能的分析与研制[D].

[3]王伟.配电自动化系统若干问题的分析[D].