刍议智能变电站数据中心及其应用服务

王惠永

（国网福建省电力有限公司泉州供电公司，福建泉州362000）



刍议智能变电站数据中心及其应用服务

王惠永

（国网福建省电力有限公司泉州供电公司，福建泉州362000）

对数据中心的作用进行了分析，提出了相应的数据建模方法，并结合数据中心的系统架构，对其应用服务进行了讨论和阐述。

智能变电站；数据中心；应用服务

引言

智能变电站是在传统变电站的基础上，引入大量的智能化设备，以数字化、网络化和智能化为目标，具备自动控制、智能调节、在线分析等高级功能的变电站。在科学技术飞速发展的带动下，智能电网得到了快速发展，部分高级功能需要有电网和变电站协作完成，需要加强电网与变电站之间的信息交互和功能协作。在这种情况下，智能变电站得到了迅速发展，功能不断丰富也使得变电站对于信息处理能力提出了更高的要求。数据中心作为电网基础数据的存储和处理中心，可以面向各级电网提供相应的应用服务，满足智能变电站的运行需求，也因此受到了电力技术人员的高度重视和深入研究。

1　数据中心的作用

立足电网及智能变电站的具体情况，建立变电站数据中心，能够实现对变电站内部各种数据信息的集中处理，提升数据处理的可靠性和高效性。同时，可以以变电站交换数据为基础，构建相应的模型，为系统数据传输提供相应的数据访问接口，方便进行数据的输入和输出。对于智能变电站而言，由于存在大量的自动化、智能化设备，在实际运转过程中，需要进行海量的数据传输和交互，通过数据中心，能够实现对整个电网运行基础数据的采集和整理，针对各级电网的实际需求，提供不同的应用服务，也可以为变电站智能化应用和调度中心提供相应的信息服务，根据不同的需求，提供基于多视图的数据服务模式。

2　数据中心的建模

对于间隔层，由于智能化应用相对较少，可以采用IEC61850的标准数据模型，实现变电站大部分实时数据的集中处理。在变电站数据中心，不仅存在着大量的基础数据信息，还包括了支持各类智能化应用的数据，能够实现变电站内部信息的一体化。结合数据建模的方式，可以在智能变电站构建相应的一体化信息平台，从而为各类应用功能的实现提供良好的保障。在实际操作中，要想确保各类应用功能的全面实现，模型不仅必须能够覆盖标准数据模型，还应该能够针对各种智能应用的输入和输出数据建模。对于IEC61850标准数据模型而言，在建模时，应该采用动态建模思想，先建立起相应的数据模板，然后根据模板，创设相应的模板数据实例。面向对象的动态建模思想能够灵活地对数据进行描述，适用性强，可以应用于智能变电站数据中心的建模中。利用系统自身所附带的通用建模工具，结合模型与数据之间的相互关联，技术人员可以实现有效建模，对数据进行合理描述［1］。

3　数据中心的技术系统

主要针对智能变电站中的自动化系统进行讨论和研究。

3.1系统架构

对于变电站自动化系统而言，利用数据中心能够支持面向调控一体化的变电站运行模式，与传统的变电站运行模式相比，其优势非常明显，主要体现在两个方面，一是可以在变电站内，根据实际需求，构建起模型统一、多态数据融合的数据中心，二是能够构建对外信息服务体系，利用相关通信协议和具体功能进行解耦，实现对外信息服务以及通信协议的动态映射。在该系统架构中，采用一体化信息平台的设计思想，将智能变电站中原本就有的保护信息子站、数据集中器以及安全稳定子站等设备的功能移植到了一体化平台中，利用平台自身良好的适应性，能够实现对系统的合理部署，满足相关标准和规范的要求。

3.2数据中心部署

在智能变电站中，数据中心的实现采用的是双总线的方式，数据总线与服务总线相互独立运行，为不同的目标提供服务。其中，数据总线比较偏重于在单个专业子系统内的数据高速同步，服务总线则偏重于多个专业子系统间的数据交互与通信。智能变电站中存在多个子系统，也因此存在有多条数据总线，这些数据总线各自独立运行，互不干扰。服务总线则是以变电站数据中心为边界，具有唯一性，能够提供良好的数据交互服务。

在变电站数据中心中，可以利用数据总线的数据插口，实现不同专业数据库的注册、加载，以及各种数据信息的传输和交互，更可以为多专业服务功能提供相应的在线访问。在不同的自动化设备之间，利用数据总线，可以建立多个连接通道，实现数据的交互和即时共享，任何一个功能节点出现故障，都不会对系统的正常运行造成很大影响。在变电站数据中心，实时数据库可以分为物理层数据库和逻辑层数据库，前者可以根据专业的不同，对数据表集所处的单元进行划分，对专业数据进行存储和管理，后者则是作为代理，当客户端对数据库进行访问时，可以从服务提供方对相应的数据进行读取，为客户提供良好的数据访问方式［2］。

4　数据中心的应用服务

智能变电站数据中心的应用服务，主要是指其对外通信服务，是一种由服务总线提供的，针对变电站外的特殊服务，主要是为了适应智能电网的发展而提出的。

实际上，对于智能变电站而言，数据中心所具有的对外应用服务，应该算是在一定程度上弱化了其自身原有的原动机概念，与之相对的，强化了数据中心的外部通信服务功能，使得数据中心能够针对国家电网公司所提出的综合数据网关、远动网关等，结合动态建模思想和统一的系统架构，利用专业软件，实现对外通信的标准化和规范化。不仅如此，数据中心的存在，使得智能变电站中的应用服务可以脱离具体的通信协议，实现对于通信协议和应用服务的动态映射，从而有效减少变电站数据中心与主站系统的数据耦合度。

数据中心的应用服务可以分为功能类服务、维护类服务和数据类服务三种，其中，功能类服务能够与网站系统相互配合，实现顺序控制，对变电站设备的运行状态进行监视，对其故障进行诊断；维护类服务一般只能为系统提供相应的远程下载功能和远程操作功能；与上述两种服务相比，数据类服务具备其主要职能，同时能够实现对于实时数据的直接采集、非实时数据的调控、预警数据的传达、历史数据的查阅等功能，甚至包括了远程浏览和文件访问功能。实际上，数据中心的应用服务能够将一次设备的在线监测功能集成到变电站一体化系统中，除了不同电网公司之间采用通信协议的差异，在服务与协议的映射方式上基本一致，都能够实现对检测服务接口的开发，进一步加快科研成果的研发速度［3］。

5　结语

在当前科技发展的带动下，智能变电站凭借自身独有的应用服务功能，逐渐淘汰了传统变电站，为电力系统安全稳定运行以及智能电网建设提供了良好的支撑。在智能变电站中建立相应的数据中心，可以对各种数据信息进行整合和集中管理，对外提供多样化的信息服务，而这也是智能变电站发展的客观要求。对于电力技术人员而言，应该认识到数据中心的重要作用，在当前的技术条件下，结合统一的建模技术，构建一体化数据中心，推动电力事业稳定健康发展。

［1］周邺飞，徐石明.智能变电站数据中心初探［J］.电力系统自动化，2011，35（18）：57-61.

［2］葛亮，张建华，余斌.智能变电站数据中心及其应用服务［J］.电力系统自动化，2013，37（24）:54-59.

［3］王维振.智能变电站数据中心及其应用服务［J］.中国科技纵横，2015（1）:184.

（编辑：姚欢）

Discussion on the Data Center and Application Service of Smart Substation

Wang Huiyong
（Fujian Power Supply Co.，Ltd.Quanzhou Power Co.，Ltd.，Quanzhou Fujian 362000）

This paper analyzed the function of data center，put forward the corresponding data modeling method，and combined with data center system architecture，the application service were discussed and expounded.

intelligent substation；data center；application service

TM63

A

2095-0748（2015）23-0086-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.23.39

2015-10-26

王惠永（1975—），男，福建泉州人，本科，工程师，研究方向：调度自动化厂站端及变电检修。