基于SOA的“绿色智能”电网信息集成展示

雷 珽（国网上海市电力公司电力科学研究院，200000）

基于SOA的“绿色智能”电网信息集成展示

雷 珽
（国网上海市电力公司电力科学研究院，200000）

近年来智能电网建设，受到国家高度重视，智能电网建设是促进绿色用电，提高用电安全性的可靠保证。为了积极的督促智能电网的建设，更好的展示智能电网建设成果，本文提出了建设基于面向服务架构（Servise Oriented Architecture,SOA）的智能电网综合信息集成展示系统。详细介绍了智能配网综合信息集成设计，并阐述了清洁能源微网接入、配电自动化、智能用电等相关信息集成后的综合展示，立足“绿色智能”的思想，从发电、配电、到用电整过程，突出体现智能电网的建设成果。

智能电网;信息集成;面向服务

《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》中提出，建设智能电网，充分发挥电网在资源优化配置、服务国民经济发展中的作用，对我国经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的战略意义。建设智能电网也是电网领域的一次重大技术革命，是本轮能源技术变革的重要内容，在研究先进输变电技术的基础上，依靠现代先进通信技术、信息技术、设备制造技术，在发电、输变电、配用电以及电网运行控制等各个环节实现全面的技术跨越，在不断提升电网输配电能力的基础上，通过现代先进技术的高度融合，大规模开发和利用新能源和可再生能源、全面提高大电网运行控制的智能化水平，提高电网输电及供电能力、抵御重大故障及自然灾害的能力，提升供电服务能力和水平，实现我国电网的跨越式发展。

1 基于SOA的电力应用系统信息集成

智能电网包括智能输电网和智能配电网两个方面的内容，其中智能配电网具有新技术内容多、与传统配电技术区别最大的特点，在智能电网中具有举足轻重的作用。其内容广泛，研究领域颇多，智能电网概述、分布式电源并网技术、高级配电自动化、高级量测体等系统在智能配网领域均有深度研究。因此，本系统主要针对上海市电力公司现有的智能配网研究成果及相关系统，结合“绿色智能”的展示思想，对相关系统信息进行重点、深入集成。

1.1 基于SOA的电力企业应用集成设计

本系统采用基于SOA的架构模式，基于适用于电力应用系统的信息交换服务总线（InformationExpressServiceBus，IESB），形成了”三个服务层一中心枢纽”的电力企业应用集成框架。

1.1.1 基于SOA架构分析

首先，面向服务架构(SOA)实际上是一个组件模型，具有粗颗粒度、松耦合、可配置、可重用、接口标准化等特点。SOA通过服务的高重用性来降低开发成本；通过服务的粗颗粒度松耦合特性来屏蔽复杂业务逻辑，从而降低业务流程复杂度；通过组织专业分工，使得软件开发大规模化成为可能。其粗颗粒松耦合的特性，在屏蔽复杂业务逻辑的基础上使不同系统间信息集成变得简单方便，且使得有侧重、有目标的集成得以实现，而不是简单的业务数据指标堆积。如清洁能源的发电，微网并网，智能楼宇、电动汽车等相对独立的系统，我们就可以从服务的角度，将其复杂的具体业务抽象为粗颗粒的服务，如：绿色发电、智能用电、高端技术等等，以电力应用和电力科技为主线抽象为相关服务，屏蔽其复杂的具体业务的同时，更加突出体现“绿色智能”的建设思想。

其次，基于SOA架构的信息集成，首先要完成企业业务的模块化和信息访问的合理化，以达到业务模块可重用，这是SOA架构下通过服务组合编排生成新的服务和流程的基础。

1.1.2 三大服务层功能

基于SOA 的电力系统集成平台甴服务抽象层、服务集成层，以及企业应用和公共服务层三部分组成。

1）服务抽象层

服务抽象层是指业务模块、流程，以及企业其他信息访问服务的抽象表达，是通过服务封装标准（Web服务，JMS或其他服务标准）定义的标准服务。在SOA框架指导下，可以用Web服务和XML等标准技术，完成服务层表达与具体技术实现的隔离，为在已有系统基础上，实现各系统间的综合集成提供了可能。其中，技术实现可以利用历史已有系统，也可以采用J2EE或.Net，以保证业务功能模块的可重用性、业务流程的快速编排和优化，以及业务模块的互操作。此模块的建设使具体的业务逻辑和数据指标，抽象为结构清晰的应用服务，利于电动汽车、智能楼宇等较独立系统间信息以服务的形式集成。

2）服务集成层

服务集成层是SOA企业应用集成的中心。集成层处理的对象都是服务，包括服务抽象层形成的各系统抽象服务，主要负责完成业务功能、数据的交换和业务流程编排等，提供服务的全局视图、管理及控制。此模块建设，使得抽象的服务，有条理、有逻辑、有目标的集成编排，将粗颗粒的服务，产生内在的相互关系，实现服务间的相互作用，实现由独立服务到“事件”的集成。

3）业务应用和公共服务

业务应用和企业公共服务功能层中，业务应用系统提供业务逻辑的实现，对外提供模块化的业务功能服务。 在此要求：业务模块功能服务遵循SOA集成平台的服务封装要求，以实现服务的统一接口，便于SOA集成平台的服务调用和流程组合；在SOA架构中，企业公共服务功能严格遵循标准形式且满足被调用，实现公共服务调用功能。此模块的建设，使经各个独立小服务组建的“事件”得以应用，比如由智能楼宇、电动汽车等系统众多小服务组合的节能用电、用洁能电事件，经一定的展示手段直观明了的展示在群众面前，实现服务应用。

1.2 中心枢纽（lESB）建设

1.2.1 基于IESB集成的优越性

1）电网信息流分析

随着科学技术不断进步与创新，智能电力应用系统得以广泛建设，信息化、网络化应用普遍，但各系统独立运行情况较多，不同系统间信息交互较为麻烦，因为各系统可能分属于不同的软件提供商，点对点的通信方式要求每个系统都需要考虑与其他系统的接口，工作量大。就实际运行情况，按电能使用过程，发电、输电、配电、变电和用电，整理智能配网信息流。

2）基于IESB集成的优点

IESB采用的是基于总线的通信方式，作为集成领域最新的技术，从概念上来说，属于中间件的范畴，是构建SOA架构，实施开放平台的核心所在。总线方式与点对点通信方式的不同点在于：各系统不直接与其他系统通信，而是只跟总线进行交互，构建“系统—总线服务—系统”交互模式，避免了系统对系统间，繁

图（2—1）

琐的接口开发应用。

1.2.2 建设目标

在全网统一建模的基础上，按照IEC 61968标准建立电力企业统一的数据交换和服务平台，以消息服务总线为基础，管理需求为向导，实现各应用系统之间的整合、集成与共享，为电网公司的集约化管理提供清洁的数据和管理、分析、决策的信息平台，实现资源优化配置，提高科学决策管理能力，确保电网安全、经济、优质运行。有侧重、有目标的集成洁能发电、智能配电、节能用电等清洁能源在电力系统中的应用相关服务，体现电力应用过程中对清洁能源的利用，现代智能电网建设中对清洁环保的侧重，突出清洁能源在电力应用建设中的成果。

1.2.3 IESB的作用

系统设计采用信息交换服务总线（IESB）为应用提供基础组件服务，并通过IESB适配器屏蔽接入系统的模型与IEC 61968模型之间的差异，实现各系统之间信息交换的标准化和即插即用。

其作用如图（2—1）所示：

2 “绿色智能”展示

基于上文所介绍的信息集成技术和“绿色智能”的建设思想，重点集成相关系统信息，以WPF/Silverlight、Flex、动画及图表等技术和展示形式，着重介绍清洁能源并网发电技术；智能配电过程；电动汽车智能充放电；智能楼宇节能用电等相关信息，集中体现智能电网的建设成果。

2.1 洁能发电

洁能发电部分的展示主要是让人们了解清洁能源发电技术，清洁能源的并网运用，清洁能源在分布式发电中所占比例，日常生活中清洁能源的使用等。

2.2 智能配电

配电网直接面向用户是保证供电质量、提高电网运行效率、创新用户服务的关键环节。

2.3 节能用电

智能楼宇的建设，电动汽车的推广应用，使得电能的应用更加智能化、节约化。电动汽车用清洁的电能替代传统的燃油、燃气，智能楼宇更合理的节约用电。在节约用能的同时，提高清洁能源的使用比率，充分体现了“绿色智能”。

3 结束语

本文针对智能电网配网部分，在充分分析各电力应用系统信息流和上海市智能电网建设实情的基础上，结合现有高端集成技术手段，采用适用于电力应用系统间系统集成的IESB服务总线，形成了面向服务架构的集成方案。实现了对现有智能电网建设过程中各电力应用系统信息的集成。结合上海市智能电网建设思想，并针对智网运行中体现“绿色智能”部分的相关信息，做了简单的展示内容介绍，充分体现了上海市智能电网建设“创新，开放，人本，低碳，共生”的核心理念。

[1] 科学技术部编制,智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划，2012

[2] 徐丙垠、李天友、薛永瑞、金文龙,供用电,智能电网讲座,2009,26(3)

[3] 曹渝昆,基于SOA的大型电力企业信息系统集成研究,上海电力学院学报, 2011,27(1)

[4] PAPAZOGLOU M P ,GEORCAKOPOULOS D.Service-oriented computing[J].Commun.ACM,2003,46(10)

[5] 路一鸣、刘东、柳劲松、黄玉辉、凌万水、顾建炜,电力系统自动化,2010,34（8）

[6] 刘东、张瑞超、李晓露,面向对象的电力系统自动化,北京：中国电力出版社,2009.

Based on SOA's "the green intelligent" grid information integrated display

Lei Ting
（State Grid Shanghai Municipal Electric Power Company Electric Power Research Institute，200000）

In recent years,the state attaches great importance to the construction of smart grid.Smart grid construction is the reliable guarantee of promoting green electricity and improving reliability of electricity.In order to actively supervise the construction of the smart grid and better show the results of the construction of smart grid,this paper proposes a construction ,which based on service-oriented architecture,of the integrated information display system about the smart grid.This paper describes the Integrated Design of the information of Intelligent Distribution Network,and describes the Integration Information about the clean energy micro-network access,the distribution automation and the smart electricity.The system is based on "smart green" thinking and highlights the construction result of smart grid, from power generation,power distribution,power to the entire process.

smart grid；information integration；service-oriented