基于SOA框架的电力调度自动化系统设计要点分析

程鹏，张发超，赵刚

（国网巢湖市供电公司，安徽 巢湖 238000）

在电力运行系统的调度系统设计过程中，接口设计以及针对性的数据库建设是电力资源运行系统设计的重点环节。合理的调度不仅能够促使电力资源的应用效果得到提升，电力资源在实践应用中的安全隐患和问题发生率也会降低。SOA框架是电力调度自动化系统设计的重要基础框架，对于取得更好的电力资源应用效果具有非常重要的促进作用。

1 电力调度自动化系统的设计要点分析

电力调度自动化系统的设计要点主要包括数据库服务设计、时间服务设计、文件服务设计、消息推送服务设计、图形服务设计等，其具体的设计工作需要从以下几个方面入手：

（1）数据库服务设计。此设计环节的主要设计要点是持续开展数据库服务设计及关系数据库服务设计。实时数据与历史数据的服务功能设计主要是为了适应不断变化的数据查询和数据显示要求[1]。另外，细节性的全方位历史数据也能够得到有效存储。关系数据库的服务功能主要体现在对统计管理模型及相关信息的存储和显示。

（2）时间同步服务设计。此设计环节的主要功能要求包括两个要点。一是要求时钟可完成有效的同步。在系统运行的过程中可设置一个标准化的时间和日历程序，通过标准化的时钟来源结构，实现系统时间与准确客观时间的同步，同时也保证各工作站与集中服务器显示时间保持一致。二是时钟同步装置的设置要求。这方面的要求主要是指时钟源切换管理功能要保证有三个以上的数据量，并且同步保证当时钟圆的时间相差超过1s时能及时进行预警通知[2]。

（3）文件服务设计。文件服务设计的功能要求主要包括四个要点。一是针对冗余存储的部分文件，应保障其正常发布并保障文件的存储安全，避免文件出现丢失；二是文件可实现附加信息的管理和显示，从而为文件搜索工作提供一定的便利；三是文件的保存需要在存储策略和存储路径上进行有效的指定，具体来说，包括保存功能和自动备份功能两种类型；四是可实现对文件夹的同步状态进行有效的指定，即当平台发布文件时或内平台向外平台发布文件时，基础资源平台可自动实现文献的透明传输。关于文件管理与传输工作的设计要求主要包括三个要点。一是文件在传输完成后可达到浏览的状态；二是文件和文件夹能够实现有效的删除或名称变更；三是可提供命令执行的环节，以实现文件不同区域内的相互传输，并且可通过指定的传输路径为多个不同的用户提供同步使用的便利条件。

（4）消息推送服务设计

消息推送服务设计工作需要满足的功能要点包括三个主要部分。一是消息可完成订阅和自主发布功能，并且保证消息的发送方和接收方都能够顺利接收多个消息。而对于消息的不同类型，也可在订阅的过程中进行有效区分。同一用户可完成多种不同类型消息的集中订阅。二是在消息的类型和格式上需要进行针对性的设计，具体来说，消息类型的定义方式与消息类型的实际意义有非常密切的关系，其基本格式主要包括时间要素、主体ID、事件等的分类分级别标识，同时，不同类型的消息在基本格式状态得到满足的基础上，还可附加其他类型的多元化信息，例如计算机设计、网络状态设计及设备状态报告信息等都可在消息的内容结构中有所包含。三是在消息的接收和消息内容的处理过程中，需要满足以下几个基本功能：一是消息的接收方可实现多头对接的模式，接收后由接收者通过自主接受和自主处理的方式完成消息内容的接收过程，两者之间不存在相互影响和相互干扰的情况；二是在消息处理方式的选择上，可包括语音呈现短信通知、邮件通知或直接完成数据保存等几种基本形式，需要强调的是，不同类型的消息处理在文件格式的设置上需要进行非常有针对性的区分，为了保证消息存储的效果，还可结合实际对邮件的格式、短信的内容、基础信息的存储形式等进行针对性的设置和分析，提升消息处理的有效性，并且保证消息内容在存储过程中的全面性和有效性[3]。

在消息传输接口的设计过程中，也有非常明确的实际要求，具体包括以下几个要点：一是可提供不同类型消息的相应报文结构；二是一次发送消息的时间和内容要保持一致性；三是发送消息的数量可按照一个或多个的方式灵活把握；四是消息的类型、消息的个数、消息的具体容量等都需要设置具体的接口进行有效的接收。

（5）图形生成设计

在这一设计工作环节中，具体的功能要求有四个要点。一是厂站图通过有效设计能够快速便捷生成，并且以列表方式呈现。另外，厂站图绘制完成后可进一步发挥模型验证和映射关系、拓扑关系显示功能。对于已经绘制和没有绘制的设备，要能保证在列表中对其进行区分和显示。二是关于潮流图的设计，其主要功能应保持其自动生成状态，也就是说，可根据厂站图进行关联并自动生成潮流图。但同时也要保证潮流图能够满足自动人工编辑的要求。另外，潮流图可根据电脑运行的状态对分母接线方式进行合理的设置，并且结合针对性的地理信息模型生成场站图源场站名称信息，以便通过映射关系为更好发挥图形功能提供帮助。三是关于站内间隔图的自动生成，其设计要求主要是间隔图要求带有光字牌，并且在自动生成的同时能够用间隔检索的方式搜索到光字牌的信息。四是间隔图和间隔场站内的具体距离长度要保持一致。

（6）图形维护功能设计。图形维护的功能主要集中在图源定制的环节中。具体来说，图源定制环节主要包括以下几个要点：一是图元定制可显示多种状态，并且能够完成动态显示效果；二是图元包括测点信息和整体信息两部分的重点内容，可结合设备入库自动生成设备的整体信息进行有效显示；三是图元的同步功能要达到一定的程度，确保任何节点都可以获取相应的最新图元信息。

2 系统设计及技术性能的实现分析

2.1 系统功能的实现分析

系统功能的实现需结合电力系统调度功能要求形成一体化的自动运行系统，实现智能化可视化的服务状态，具体来说，系统功能的实现包括以下几个要点：

（1）运行监视环节的实现

这一环节的实现需要调度员将界面调整到运行监视界面，并且实现对电网设备的全方位监控。在进入全方位监控状态后，再结合监控结果进行进一步的操作。

除此之外，运行监控功能还应当实现设备查找的功能要求，操作人员可在系统监控图形界面中对设备的选型和设备的运行状态进行有效的查找，以便结合实际对可能出现的问题和隐患的具体设备进行精准定位，并进一步采取措施进行设备的合理调度，图1为设备查找的实时界面显示图，在设备信息查询的过程中，主要的显示内容包括设备的主电状态、开关状态、刀闸状态等，图形中还可通过点击鼠标右键而对所查设备的信息进行选中，并可进一步完成查询的过程[4]。

图1 系统设备查找窗口界面图

（2）实时数据查询环节的实现

实时数据的查询环节主要可实现对实时产生的数据进行有效的查询，并且可结合场站的具体情况以及间隔的具体情况对数据信息进行有效的过滤，确保查询用户能够精准地获得其所需要的实时查询信息。具体的查询指标可包括采集模拟量、非采集模拟量及计算模拟量等，同时，还包括计算数字量和非采集数字量。另外，电力系统运行过程中的电度指标、电度计算的实时数据等也可进行有效查询。关于采集模拟量的查询工作，又可结合具体的细节条件进行筛选过滤，这非常典型地体现出了采集和查询工作在功能上的细节性。除此之外，实时数据采集还包括数据获取后实时警告的发出。报警系统在电网运行中是帮助人们及时排除安全隐患、采取有效措施解决问题的重要系统。在电网系统运行过程中，警告系统在具体发挥报警作用时，需进行有效的系统性查询。查询指标中应包括厂站信息、监测信息、责任区信息、优先级信息、电压等级等信息，在实现菜单过滤后应能显示出不同信息背景下的具体故障类型。

2.2 系统管理功能的实现分析

系统管理的具体功能在实现时包括了人员管理、负荷预测两部分要点内容。具体的管理功能发挥时需从以下几个方面入手进行系统的运行控制。关于人员管理的工作开展，反映在计算机管理系统中主要是表现在页面的左侧cim树上进行人员管理层级的合理设置，随后在右侧显示出相应的层级单位、用户信息等。在具体的页面设置时，需结合不同层级单位的权限以及电力系统运行管理的规模与运行模式对不同层级的功能权限等进行合理设置，以确保功能和权限设置的工作在系统性和全面性上符合整体的系统运行要求，同时，系统运行时各个角色操作模式的规范也需要通过菜单信息及系统整体的运行层级进行有效控制。关于管理人员信息的增加与修改操作，在具体执行落实时需要通过点击新建按钮，设置具有固定条码信息的人员信息维护界面。随后结合各人员的角色进行账号密码等基础信息的维护，方可启用相关账号与权限，便于工作人员参与到管理信息系统中进行系统功能的应用，发挥好依托信息化管理系统进行建立资源调度的作用。设备查询示意图如图2所示。

图2 设备查询示意图

在具体的负荷预测管理环节的功能发挥过程中，电力负荷具有非常典型的丰富性和灵活变动的特征。因此，需要通过随机数据的确认，形成一个具有波动特征的曲线状态。因此，负荷预测的工作开展需要结合影响负荷的具体因素进行分析。虽然从宏观上来说，大部分因素具有比较典型的规律，但预测工作的开展也需要注重灵活性和科学性[5]。在负荷预测作用发挥的过程中，具体的功能发挥效果取决于系统各个环节的功能发挥效果。具体的负荷预测模块所包括的细节功能包括以下几方面。一是总体的菜单栏部分，通过点击菜单对应相应的预测细节功能。二是快捷工具栏，结合菜单栏的具体项目对应用频率较高，需要针对性应用的部分功能用快捷菜单栏的方式进行显示。另外，在预测信息系统中还包括预测信息数据中的日期信息、统计数据信息以及系统时间公司基础信息等。从上述的分析可知，在负荷预测的工作开展中，不仅要结合负荷预测的功能发挥需求对核心的功能进行便捷有效的显示和调用，更需要结合实际对基础的公司信息以及系统运行基础信息禁止同步显示，这也便于相关工作人员全方位了解系统运行的实际状态对系统功能发挥的效果进行把握。

3 结论

在电力调度自动化系统的设计过程中，需结合自动化系统运行过程中与电力资源调度紧密相关的标准化指标进行分析研究，并结合计算机系统的功能模块设置电力企业电力资源调度的实际需求进行系统功能的设计。设计要点包括权限设计、功能模块设计联动信息系统运行状态设计等。只有系统化的调度功能充分发挥，才能体现出SOA框架下电力调度自动化系统的应用价值。