智能电网调度控制系统中的数据总线技术研究

张凡荣++高岳

摘 要：随着我国居民用电需求的激增，建立智能电网成为国家电力发展的必由之路。在电网的控制与调度过程中，工作计划、行政事务、文件报告等应进行协同管理，系统中数据应该完成区域性的共享与传输。本文主要探讨智能电网调度控制系统中的数据总线技术，通过分析数据总线技术的各个组成部分，指出双向三态形式总线在电网调度中的作用。

关键词：智能电网 调度控制 数据传输 数据总线

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（c）-0058-02

智能电网调度的数据总线技术，以电力系统的数据传输为主要内容，以解决复杂的数据通信问题为主要目标。智能电网的电力数据传输效率较低，是当前电网调度控制系统需解决的主要问题。在大量的数据传输业务需求下，数据总线技术能从多方面获取想要的数据信息，在实现数据实时交互的过程中，尽可能保证信息流通的安全有效性。

1 数据总线技术的系统架构

数据总线技术由消息总线、服务总线、消息邮件3部分组成，其中消息总线为数据消息的传输线，其在数据传输系统中扮演着消息路由的角色，并且拥有完备的路由机制来决定消息传输方向。发送段只需要向消息总线发出消息，消息总线中还存在持久化存储机制，以及灾害的备份机制。在智能电网的调度控制系统中，消息总线、服务总线、消息邮件共同构成了信息服务的整体框架。消息总线只在下级调度的安全区域完成数据传输，而服务总线、消息邮件则能够跨越不同区域，在不同调度间完成数据交流活动。

智能电网调度控制系统中，消息总线只在软件间完成数据的交流与传输活动，能够快速地对电网中的用户信息进行注册，对订阅的消息进行发布、撤销与接收，以实现数据的即时沟通。例如：电网调度控制系统数据的传输，应遵循即时快速的传输标准，以保障数据传输的统一。消息总线是在数据的收集、处理中完成信息传递，其能够保障应用程序信息交互过程中的数据安全。消息总线中的应用数据传输，为互联网的请求与响应过程。消息总线主要负责订阅消息的接收与发布，在数据信息的传输过程中，消息总线能主动屏蔽底层的数据交流活动，以满足更广阔范围内的数据信息共享。而服务总线则专注于即时场景中的数据获取、数据处理与共享，例如：历史库数据管理系统以请求、响应作为数据传输的主要指令，以便在灾难发生时实现数据的备份。Web数据刷新服务则将定时订阅、定时发布作为信息推送的手段，以完成远程测量、远程信号的信息推送活动。消息邮件相当于电子邮件，也就是携带大量信息的文件格式。这种数据的发送要跨越实时控制区、非控制生产区、生产管理区等，以满足跨区域的信息调度需求。

2 智能电网调度控制系统中的消息总线

2.1 消息总线的结构

在数据监控过程中，智能电网调度控制系统会利用消息总线进行远程位置、远程信号综合自动化开关位置、事故信号等数据的检测与分析，以满足即时的数据监控需求。而消息总线在软件的数据交流中，能够快速接收远程仓库提供的配置信息，在经过数据处理后将其传入设定好的服务器，完成信息的高效互动与交流活动。由于不同应用在消息传输中存在不同的权限，因此消息总线在跨程序的数据传输情况下，会自动屏蔽底层的数据交流活动，以共通的信息语言进行数据传递。消息总线能够在程序的节点断面内，或者两个节点之间，完成信息的传递与交流活动，并且可以根据需要互换信息的传播位置。消息总线包括简易的信息语言、网络传输、通信内存占用3个部分，其中简易的信息语言能够降低信息的传输门槛；通信内存占用主要传输程序节点断面内的消息信息，但必要条件下应降低共有的通信内存占用；网络传输模块主要传输2个或多个节点之间的消息信息。

2.2 消息总线的功能设计

消息总线以相同的消息标题、消息功能代码，作为消息发布的载体。其中消息标题中涵盖了消息功能的长度、集合模块等区域性承载信息，是消息发布的必备信息形式。而消息功能代码则包括具有的数据信息，根据不同的功能分类有不同的数据内容与其对应。消息标题、消息功能模块都属于层级式信息系统，大层级定义小层级，主要提供订阅消息的注册、接收、发布、撤销等服务。

3 智能电网调度控制系统中的服务总线

3.1 服务总线的结构

服务总线为拥有不同功能的单元架构，通过定义良好的接口和契约，将不同的应用程序进行连接。智能电网调度控制系统中，服务管理中心为信息的注册与查询窗口，而客户端、服务端也通过相应的接口进行连接。客户端将服务定位、请求、订阅等信息发送到服务管理中心；服务管理中心在信息处理后，再将服务信息返回到客户端，同时服务端也将注册信息发送到服务管理中心。客户端、服务端之间，也存在着广泛的服务响应、服务访问活动。面向服务架构可以根据程序的数据需求，对松散耦合的粗粒度应用组件进行部署、组合，最终完成数据的调用。服务总线也会自动屏蔽底层的数据交流，以保证应用层节点对节点数据传输的安全性。

3.2 服务总线的功能设计

由于智能电网调度控制系统数据传输的统一性，服务总线会对集成电路进行内核封装，并对信息的访问、应答请求进行一体化整理。在信息数据的封装之前，要注册服务总线的信息，以完成底层数据的信息交换活动。在服务总线应用程序的处理过程中，要利用相关协议完成客户端、服务端之前的服务响应活动，构建服务访问的框架。服务总线的主要框架包括请求、响应的数据传输指令框架，定时订阅、定时发布的信息推送框架。请求/响应模型和订阅/发布模型。请求、响应的数据传输指令框架，以模拟器的A、B传输作为服务的主要方式；定时订阅、定时发布的信息推送框架，则以数据推送作为服务的主要方式。

4 智能电网调度控制系统中的消息邮件

消息邮件数据内容的传输与交流，主要通过生产控制Ⅰ区、Ⅱ区，信息管理Ⅲ区，以及上级调度、下级调度，来构建完整的系统通信架构。智能电网调度控制系统在数据传输过程中，通过通信网间协议转换器，进行数据的密码锁定传输。消息邮件传送的数据信息为一个个的“文件”，头（.h）文件和实现（.cpp）文件为主要的文件形式，其中头（.h）文件为主要的文件形式，实现（.cpp）文件的数量最多。消息邮件的传递与交流过程，即为数据的跨区传送，或者数据的上下级跨级传输。在跨区域数据传输中，消息邮件能够按照统一规范执行相应的协议，通过确定的传输通道完成数据的传播活动。头文件在信息传输过程中充当载体的作用，消息邮件中包含信息传输的发送、接收地址信息，而实现（.cpp）文件则为数据传输的主要信息，其中包含着特定的业务数据。

5 结语

数据总线技术包含消息总线、服务总线、消息邮件等三方面内容，将数据传输至生产控制Ⅰ区、生产控制Ⅱ区、信息管理Ⅲ区，各区间数据存在广泛的交流互动。智能电网调度控制系统中的信息调度属于层级式结构，而数据总线技术能够满足控制系统横向的数据共享，以及纵向的数据流通需求。

参考文献

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