基于分布式技术多级电网协同共享平台研究

徐 浩 窦建中 赵 军 寿 增 马 富 刘慧勇



基于分布式技术多级电网协同共享平台研究

徐 浩 窦建中 赵 军 寿 增 马 富 刘慧勇

针对现有国分调运行信息协同管理平台中主网运行信息展示方式较弱、现有调度日志缺乏统一规范、平台间信息交互能力差、数据共享困难等问题，本文提出了基于分布式技术的多级电网协同共享平台架构；统一规范了调度日志的内容与填写方式，建立了统一的调度日志模板；提出了基于D5000管理平台的信息共享与业务协同关键技术，实现了运行信息在各级调度间的共享，有效支撑了各级间的协同办公。通过该平台，实现了电网运行信息的综合展示与综合查询，提高了各级调度机构及人员的工作效率与协同办公水平。

随着特高压电网技术的广泛应用，现有特高压电网规模不断扩大，电网特性日益复杂、各电网区域间的联系日益密切。随着“大运行”体系建设的不断发展，对于电网运行安全、稳定的要求越来越高，现有的主网协同管理模式难以满足大电网运行的要求，迫切要求对已有平台进行改造升级。

由于现有平台的主网运行信息存储内容单一，没有集成所有主网运行信息与外部系统数据，所以缺少综合展示整个电网运行信息的方式。随着智能电网技术的发展，通过信息共享技术，集中接入全部的主网运行信息与辅助外部信息，为各级调度机构提供多维度的信息展示方式。

由于现有的平台缺乏运行信息的统一规范，平台间信息交互能力差，数据共享困难。目前，国分调日志均有分类记录的性质，存在分类目录不统一、涵盖范围不统一、记录模板不统一的问题。基于上述问题，需要对调度日志在日志结构、记录规范以及信息交互方式上进行规范，从而实现上述信息的实时共享与业务协同。

为了满足国分调协同办公与信息共享的新要求，需要基于D5000管理平台的消息邮件传输方式，在现有的OMS系统中集成实现具有“数据共享、业务协同、责任分区、界面统一”特点的基于分布式技术的多级电网协同共享平台。该平台不仅能够满足各级调度员综合查看当前电网运行信息，而且可以满足国分省信息共享与协同办公的要求，实现调度运行业务的实时高效协同。

本文首先基于国分两级六地部署的特点，在现有智能电网调度支持系统的技术支撑下，提出了基于分布式技术的多级电网协同共享平台设计架构，支撑国分调信息共享与协同办公的要求。基于该架构，详细阐述了信息共享与业务协同的实现方式，包括日志记录规范、信息共享方式以及业务协同流程。通过规范信息内容，统一日志模板，为调度日志信息共享奠定了基础；基于一体化公共信息库实现调度日志信息的集中存储，为国、分、省三级电网提供所需的日志信息；通过设定业务协同处理流程，确保业务协同的高效、准确。最后对该平台的应用成效进行了分析和评价。

平台介绍

平台概况

基于分布式技术的多级电网协同共享平台按照国分两级六地的部署方式，在国调建立信息共享库，将国分调运行信息共享集成在OMS系统中，通过D5000平台的消息邮件机制实现各单位之间的数据传输，实现多级电网业务纵向协同共享。

平台架构

基于分布式技术的多级电网协同共享平台，在架构设计上满足将电网运行信息集中接入在本平台，通过主网运行信息展示功能综合展示当前主网运行信息；通过将国调及各分中心本地的日志记录实时上传到共享数据库，从而支持在任何单位都可以查看整个电网缺陷异常、重大故障、重大检修的信息，在本平台通过日志记录功能模块对外提供该功能；基于共享数据库，在本平台中对历史的日志记录集成日志查询功能，为国、分、省三级调度机构提供日志查询的功能。本平台设计架构如图1所示。

图1　平台设计架构

平台创新点

（1）本平台将分布到不同系统中的电网运行、电力电量、值班人员等信息进行集成，采用可视化技术展现电网的实时运行情况，给调度员提供了全面透明的电网运行信息，提高了调度员的工作效率。

（2）通过两级调度之间的日志共享，六家单位能了解当前主网的设备故障、检修、缺陷异常等关键信息，使得调度员的调度工作更加准确及时，使得调度日志实现了国分一体化运行。

（3）提升了各级调度间协同办公的效率，基于E文本和关系数据库实现临时紧急工作的快速流转，实现了调度临时工作的一体化融合。

（4）在综合查询模块，实现了调度日志历史数据的多维度查询，方便调度员使用。

信息共享与业务协同关键技术研究

日志记录规范

国分调采用统一的记录规范和统一的调度日志平台进行调度日志记录。调度日志包括共享部分和个性部分两部分，共享日志对主网重大运行日志信息进行共享，个性部分各单位根据实际需要进行扩展。

统一记录规范是建立信息共享的基础。根据国分调实际调度日志记录的需求，将现有需要共享的调度日志信息分为故障、缺陷、检修、特殊事项四大类。

（1） 故障

对于故障设备记录，分简单故障和复杂故障，简单故障适用于单一元件故障，对其他设备没有造成影响的记录。复杂故障适用于多重故障，如某一设备故障带跳其它设备，或某次恶劣天气造成多个设备跳闸的故障记录。简单故障统一规范设计模板如表1所示。

表1　简单故障统一规范设计模板

复杂故障可以根据故障起始原因或先后顺序进行拆分，以简单故障模板进行标准化记录，复杂信息通过文本方式记录。复杂故障统一规范设计模板如表2所示。

表2　复杂故障统一规范设计模板

（2）缺陷

对于异常缺陷，参照《输变电一次设备缺陷分类标准（试行）》进行分类，并添加缺陷影响，缺陷处置等信息。缺陷统一规范设计模板如表3所示。

表3　缺陷统一规范设计模板

（3）检修

对于检修设备，内容通过III区的国分一体化计划检修系统中自动获取检修设备，开竣工时间等，检修影响等信息需要手动输入。

重大检修一项中，集中展示全国主网架330kV及以上主设备检修情况，主要包括线路、主变、母线、直流等。检修内容通过区的国分一体化计划检修系统中自动获取。其中，国调及分中心检修系统中只检索管辖设备的检修申请单，不检索许可设备，以防止重复记录。调度员需手工填写控制要求，主要为断面限额控制、分区解合环等。重大检修统一设计规范模板如表4所示。

表4　重大检修统一设计规范模板

（4）特殊事项

特殊事项是指除故障、检修、异常三类外其他对跨区系统运行有影响的事项，如特殊运行方式、严重自然灾害、重要调试等内容。特殊事项统一设计模板如表5所示。

表5　特殊事项统一设计模板

信息共享

整个多级电网协同共享平台最关键的就是要实现国调及各分中心调度日志信息的集中共享，在整个平台设计中，支撑信息共享的共享信息库建立在国调。各分中心通过本地的OMS系统，基于D5000平台提供的消息邮件的信息传输方式，实现调度日志数据集中上传到共享数据库，用户通过共享数据库获取所需要的调度日志信息。

基于2.1中的调度日志规范，统一了各级调度机构日志信息存储与写入的规范。这样在国调层面只需要维护日志模板，各分中心下载按要求填写使用即可。这样在数据结构和存储方式上，国分两级保证了统一规范。在共享数据库中基于此日志模板可以快速的存储各地上传的日志记录，避免了日志结构不一致所造成的中间处理环节。在整个信息共享设计中，国调、各分中心填写故障、缺陷信息，及时触发上报，发送到公共信息库中。公共信息库定期完成数据更新，同步发布到国调及各分中心，实现信息共享。基于公共信息库，用户通过Web技术访问查询历史的调度日志信息。信息共享方式如图2所示。

图2　信息共享示意图

图3　业务协同处理流程

业务协同

在整个多级电网协同共享平台中，国分调度间的业务协同是基于OMS系统，实现业务流程的流转。为了保证业务协同工作的高效、可靠运行，需要设计相应的业务协同处理流程。具体实现方式如图3所示。

整个业务协同处理过程如下：

第①步：分中心调度员在OMS中填写日志记录，从设备模型中选取标准设备名称；

第②步：重要故障、异常、检修信息触发上报国调一体化公共信息库；

第③步：国调根据情况审核、补充相关内容；

第④步：国调调度员在OMS中填写日志记录；

第⑤步：重要故障、异常、检修信息触发同步至一体化公共信息库；

第⑥步：一体化公共信息库及时将所有故障、异常、检修数据发布至各分中心公共信息缓冲；

第⑦步：一体化公共信息库为综合查询（WEB）提供历史数据；

第⑧步：国调、分中心共同使用历史数据综合查询、搜索功能。

应用成效

综合展示

基于分布式技术的多级电网协同共享平台通过整合现有数据资源，综合展示电力、电量、跨区交直流互联电网实时运行、国分调值班员、实时运行日志重要信息，并综合利用气象、雷电、山火、水情等多服务信息，为国、分、省三级调度机构提供了全景化主网运行信息的。主网运行信息的展示功能。在国调完成该功能，各分中心、省调通过嵌入该功能模块即可，操作简单、使用方便。展示界面如图4所示。

图4　主网运行信息展示界面

图5　调度日志综合查询界面

调度日志综合查询

基于分布式技术的多级电网协同共享平台，提供调度日志综合查询功能，主要实现在规范化录入并统一入库的基础上，对故障、异常、检修等信息的模糊及高级查询，方便了调度员对故障、异常、检修等信息的查询与相关业务分析。调度日志综合查询模块主界面如图5所示。

结语

基于分布式技术的多级电网协同共享平台在国分一体化协同办公的大背景下，针对现有主网协同运行管理平台在业务协同方面存在的问题与缺陷，基于D5000平台提供的消息邮件，通过规范调度日志记录，设定业务协同处理流程，从而实现一地维护、全局共享的电网运行信息共享平台。通过集中接入多系统的电网运行信息，为国、分、省三地调度机构提供了综合的主网运行信息展示方式，有效的支撑了各级调度人员的业务管理，提高了调度员的工作效率。

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1.华中电网有限公司；2.国网辽宁省电力有限公司；3.南瑞集团北京科东公司

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.11.020