数据网络管理在配网通信的应用研究
2014-11-28曾奋
曾奋
摘要：随着智能电网建设速度的不断推进，电网中实时数据分析的数量也不断增加，对大量的电能资源进行分析处理、调配管理和综合控制以及确保电力生产的安全高效实施是一项非常艰巨的任务，所以，必须有一套完整的、科学的、实用的面向智能电网的配网自动化管理系统，适用于面向智能电网的配网通信网络综合管理系统用于配电站和电能的管理和控制。
关键词：数据网络管理；配网通信；智能电网；数据分析；电能资源；电力生产
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）34-0060-02
1 配网自动化技术的发展现状
配网网络管理系统是用于管理配电网络运行的软件系统。通过收集配电网络各设备和模块的运行状态信息，汇集到数据库系统中进行统一管理，并对这些数据信息进行分析、加工和处理，据此进行网络资源的合理分配、网络负载的动态调整，用于确保配电网络的安全可靠和高效运行，同时优化网络运行，降低配电网络运行和维护成本。以现代通信技术、计算机软硬件技术、电子技术和计算机网络技术为基础的配网自动化技术目标在于将电网结构相关信息、配电网离线和在线数据进行融汇合成，并最终形成一个区域性的功能完整的自动化系统。配网自动化系统主要包括了运行自动化和控制功能自动化两个部分，进一步又可以细分为电压控制、SCADA系统、故障检测、隔离和恢复系统、自动抄表、用电负荷管理、馈线控制管理及协调管控等功能模块。
配网自动化系统管理的范围涵盖了从底层变电站的主变低压侧以及低压母线到终端电力用户在内的整个配电网络，所涉及到的管理对象包括以出线开关、环网柜和配电变压器为代表的供电一次设备以及主站计算机系统、馈线监控设备、配变监控终端设备和通讯设备等构成的自动化系统。
2 配网自动化网络系统的总体特征
配电网络具有若干显著的特征，要求配网自动化系统建设的时候能够遵照或体现这些特征，以确保系统的可用性和可靠性，这些特征包括：
2.1 通信方式多样化
配电网络自动化系统从通信方式上来讲具有多样性，可以使用传统的光纤通信、语音信道、卫星通信、无线扩频通信、微波通信等方式，也可以直接使用较新的电力载波通信。实际上一个跨地域范围较广的配电网络自动化管理系统往往涉及到若干种通信方式的交叉融合，因此系统建设中要考虑不同通信方式之间的接口问题。
2.2 数据终端分布广
配电网络自动化管理系统所设计到的数据通信终端设备分布广泛、数量众多，其数量通常远远大于输电网络的通信终端数。
2.3 终端间距离近
由于馈线沿途的设备点之间的间隔通常只有几百米甚至几十米，配电子站和配电房之间的距离也不过几百米到几千米之间，因此配电网络中终端设备的分布距离较近，其通信可视为短距离通信，延迟很小。
3 配网通信管理系统软件架构设计
配网通信管理系统作为一个软硬件结合的网络应用系统，必须在需求分析的基础上进行充分的系统设计。为确保系统设计的完善、科学和充分，应遵循如下设计思路和设计原则，在分层结构中，各层独立设计实现，每一层定义清晰的调用接口，相邻层之间通过接口进行交互，呈现出服务调用和服务提供的关系。按照这种模式，只要各层定义的接口不变，各层实现的改变不会影响到其他层，也不会破坏系统的健康运行。由于分层结构的这种优势，目前中大规模以上的分布式企业应用几乎都采用分层结构进行设计。概括起来，分层结构所具有的优点包括：
3.1 低耦合
在分层结构中，各层独立实现，层与层之间通过定义好的接口进行交互，耦合度极低；各层的实现上的改变不会对相邻层造成影响。例如，在不影响业务逻辑层实现的情况下，可以对表示层进行更改和调整；类似的只要接口不变，业务逻辑层的变化也不会对表示层造成影响。
3.2 可重用
由于在分层结构中各层独立设计实现，因此已实现的层具有高度的可重用性，调用方只需要获知被调用层的接口即可。一个典型的例子是：已实现的业务逻辑层，既可以通过Web模式的表示层类访问，也可以利用移动终端按Wap的模式访问，而无需对不同的表示层重新设计数据访问和业务逻辑模块，大大地提高了可重用性。目前，甚至可以利用SOA等技术实现跨平台的可重用性。
3.3 开发成本低
分层模式下，各层独立开发，只需要约定好层间接口。各层的开发可以独立进行，甚至可以使用不同的开发工具和开发语言，开发活动灵活性高、周期短、相对成本低。例如，分层模式下，可以允许使用C#的人员设计实现业务逻辑层，而由熟悉ASP的人员来实现表示层，这极大地提升了开发活动的灵活性和效率，也有效确保了系统的性能，降低了成本。
3.4 部署及维护简单
按分层模式实现的系统也可以进行各层独立的部署和维护，降低了系统整体的部署难度和维护成本。
正是由于分层结构的众多优点，本系统也按照分层结构进行设计，从大的框架上分为前端表示层、业务逻辑层和数据访问及通信层三层，其结构示意如图1所示：
从总体分工来讲，前端表示层面向用户提供一个用户同系统交互的接口，通常情况下，该层还负责接收用户的输入，并进行一些简单的操作，例如合法性验证；业务逻辑层作为系统的核心层，通常涵盖用户验证、业务流程实现以及数据访问等重要功能。
4 结语
整个面向智能电网的配网通信网络综合管理系统还需要更多的时间，数量极大的配网站的供电运行管理情况还有待实际使用中进一步验证。随着现代科学技术的飞速发展，自动化系统结构也发生了巨大的变化，已经逐渐依赖于用网络综合管理来控制和管理企业自动化系统，所以，网络综合管理系统在这种背景下有很大的应用前景。智能电网以其在现代国内外供电设备中的各种优越性，已经成为现代电网系统不可缺少的一部分。配网自动化技术以其完善的系统功能和工程化建设，以及接入终端数量大，在配电网络方面的监控自动化范围广，未来将在现代电网建设中继续做出贡献。
参考文献
[1] 袁泉.电力系统信息整合与技术集成的研究及应用
[D].浙江大学，2005.
[2] 林世勇，黄明祥.10kV配网建设与信息管理[J].浙江大学学报，2004，（2）.
[3] 霍忠.智能化电力营销与配网管理系统的研究[J].科技资讯，2013，3（7）.endprint
摘要：随着智能电网建设速度的不断推进，电网中实时数据分析的数量也不断增加，对大量的电能资源进行分析处理、调配管理和综合控制以及确保电力生产的安全高效实施是一项非常艰巨的任务，所以，必须有一套完整的、科学的、实用的面向智能电网的配网自动化管理系统，适用于面向智能电网的配网通信网络综合管理系统用于配电站和电能的管理和控制。
关键词：数据网络管理；配网通信；智能电网；数据分析；电能资源；电力生产
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）34-0060-02
1 配网自动化技术的发展现状
配网网络管理系统是用于管理配电网络运行的软件系统。通过收集配电网络各设备和模块的运行状态信息，汇集到数据库系统中进行统一管理，并对这些数据信息进行分析、加工和处理，据此进行网络资源的合理分配、网络负载的动态调整，用于确保配电网络的安全可靠和高效运行，同时优化网络运行，降低配电网络运行和维护成本。以现代通信技术、计算机软硬件技术、电子技术和计算机网络技术为基础的配网自动化技术目标在于将电网结构相关信息、配电网离线和在线数据进行融汇合成，并最终形成一个区域性的功能完整的自动化系统。配网自动化系统主要包括了运行自动化和控制功能自动化两个部分，进一步又可以细分为电压控制、SCADA系统、故障检测、隔离和恢复系统、自动抄表、用电负荷管理、馈线控制管理及协调管控等功能模块。
配网自动化系统管理的范围涵盖了从底层变电站的主变低压侧以及低压母线到终端电力用户在内的整个配电网络，所涉及到的管理对象包括以出线开关、环网柜和配电变压器为代表的供电一次设备以及主站计算机系统、馈线监控设备、配变监控终端设备和通讯设备等构成的自动化系统。
2 配网自动化网络系统的总体特征
配电网络具有若干显著的特征，要求配网自动化系统建设的时候能够遵照或体现这些特征，以确保系统的可用性和可靠性，这些特征包括：
2.1 通信方式多样化
配电网络自动化系统从通信方式上来讲具有多样性，可以使用传统的光纤通信、语音信道、卫星通信、无线扩频通信、微波通信等方式，也可以直接使用较新的电力载波通信。实际上一个跨地域范围较广的配电网络自动化管理系统往往涉及到若干种通信方式的交叉融合，因此系统建设中要考虑不同通信方式之间的接口问题。
2.2 数据终端分布广
配电网络自动化管理系统所设计到的数据通信终端设备分布广泛、数量众多，其数量通常远远大于输电网络的通信终端数。
2.3 终端间距离近
由于馈线沿途的设备点之间的间隔通常只有几百米甚至几十米，配电子站和配电房之间的距离也不过几百米到几千米之间，因此配电网络中终端设备的分布距离较近，其通信可视为短距离通信，延迟很小。
3 配网通信管理系统软件架构设计
配网通信管理系统作为一个软硬件结合的网络应用系统，必须在需求分析的基础上进行充分的系统设计。为确保系统设计的完善、科学和充分，应遵循如下设计思路和设计原则，在分层结构中，各层独立设计实现，每一层定义清晰的调用接口，相邻层之间通过接口进行交互，呈现出服务调用和服务提供的关系。按照这种模式，只要各层定义的接口不变，各层实现的改变不会影响到其他层，也不会破坏系统的健康运行。由于分层结构的这种优势，目前中大规模以上的分布式企业应用几乎都采用分层结构进行设计。概括起来，分层结构所具有的优点包括：
3.1 低耦合
在分层结构中，各层独立实现，层与层之间通过定义好的接口进行交互，耦合度极低；各层的实现上的改变不会对相邻层造成影响。例如，在不影响业务逻辑层实现的情况下，可以对表示层进行更改和调整；类似的只要接口不变，业务逻辑层的变化也不会对表示层造成影响。
3.2 可重用
由于在分层结构中各层独立设计实现，因此已实现的层具有高度的可重用性，调用方只需要获知被调用层的接口即可。一个典型的例子是：已实现的业务逻辑层，既可以通过Web模式的表示层类访问，也可以利用移动终端按Wap的模式访问，而无需对不同的表示层重新设计数据访问和业务逻辑模块，大大地提高了可重用性。目前，甚至可以利用SOA等技术实现跨平台的可重用性。
3.3 开发成本低
分层模式下，各层独立开发，只需要约定好层间接口。各层的开发可以独立进行，甚至可以使用不同的开发工具和开发语言，开发活动灵活性高、周期短、相对成本低。例如，分层模式下，可以允许使用C#的人员设计实现业务逻辑层，而由熟悉ASP的人员来实现表示层，这极大地提升了开发活动的灵活性和效率，也有效确保了系统的性能，降低了成本。
3.4 部署及维护简单
按分层模式实现的系统也可以进行各层独立的部署和维护，降低了系统整体的部署难度和维护成本。
正是由于分层结构的众多优点，本系统也按照分层结构进行设计，从大的框架上分为前端表示层、业务逻辑层和数据访问及通信层三层，其结构示意如图1所示：
从总体分工来讲，前端表示层面向用户提供一个用户同系统交互的接口，通常情况下，该层还负责接收用户的输入，并进行一些简单的操作，例如合法性验证；业务逻辑层作为系统的核心层，通常涵盖用户验证、业务流程实现以及数据访问等重要功能。
4 结语
整个面向智能电网的配网通信网络综合管理系统还需要更多的时间，数量极大的配网站的供电运行管理情况还有待实际使用中进一步验证。随着现代科学技术的飞速发展，自动化系统结构也发生了巨大的变化，已经逐渐依赖于用网络综合管理来控制和管理企业自动化系统，所以，网络综合管理系统在这种背景下有很大的应用前景。智能电网以其在现代国内外供电设备中的各种优越性，已经成为现代电网系统不可缺少的一部分。配网自动化技术以其完善的系统功能和工程化建设，以及接入终端数量大，在配电网络方面的监控自动化范围广，未来将在现代电网建设中继续做出贡献。
参考文献
[1] 袁泉.电力系统信息整合与技术集成的研究及应用
[D].浙江大学，2005.
[2] 林世勇，黄明祥.10kV配网建设与信息管理[J].浙江大学学报，2004，（2）.
[3] 霍忠.智能化电力营销与配网管理系统的研究[J].科技资讯，2013，3（7）.endprint
摘要：随着智能电网建设速度的不断推进，电网中实时数据分析的数量也不断增加，对大量的电能资源进行分析处理、调配管理和综合控制以及确保电力生产的安全高效实施是一项非常艰巨的任务，所以，必须有一套完整的、科学的、实用的面向智能电网的配网自动化管理系统，适用于面向智能电网的配网通信网络综合管理系统用于配电站和电能的管理和控制。
关键词：数据网络管理；配网通信；智能电网；数据分析；电能资源；电力生产
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）34-0060-02
1 配网自动化技术的发展现状
配网网络管理系统是用于管理配电网络运行的软件系统。通过收集配电网络各设备和模块的运行状态信息，汇集到数据库系统中进行统一管理，并对这些数据信息进行分析、加工和处理，据此进行网络资源的合理分配、网络负载的动态调整，用于确保配电网络的安全可靠和高效运行，同时优化网络运行，降低配电网络运行和维护成本。以现代通信技术、计算机软硬件技术、电子技术和计算机网络技术为基础的配网自动化技术目标在于将电网结构相关信息、配电网离线和在线数据进行融汇合成，并最终形成一个区域性的功能完整的自动化系统。配网自动化系统主要包括了运行自动化和控制功能自动化两个部分，进一步又可以细分为电压控制、SCADA系统、故障检测、隔离和恢复系统、自动抄表、用电负荷管理、馈线控制管理及协调管控等功能模块。
配网自动化系统管理的范围涵盖了从底层变电站的主变低压侧以及低压母线到终端电力用户在内的整个配电网络，所涉及到的管理对象包括以出线开关、环网柜和配电变压器为代表的供电一次设备以及主站计算机系统、馈线监控设备、配变监控终端设备和通讯设备等构成的自动化系统。
2 配网自动化网络系统的总体特征
配电网络具有若干显著的特征，要求配网自动化系统建设的时候能够遵照或体现这些特征，以确保系统的可用性和可靠性，这些特征包括：
2.1 通信方式多样化
配电网络自动化系统从通信方式上来讲具有多样性，可以使用传统的光纤通信、语音信道、卫星通信、无线扩频通信、微波通信等方式，也可以直接使用较新的电力载波通信。实际上一个跨地域范围较广的配电网络自动化管理系统往往涉及到若干种通信方式的交叉融合，因此系统建设中要考虑不同通信方式之间的接口问题。
2.2 数据终端分布广
配电网络自动化管理系统所设计到的数据通信终端设备分布广泛、数量众多，其数量通常远远大于输电网络的通信终端数。
2.3 终端间距离近
由于馈线沿途的设备点之间的间隔通常只有几百米甚至几十米，配电子站和配电房之间的距离也不过几百米到几千米之间，因此配电网络中终端设备的分布距离较近，其通信可视为短距离通信，延迟很小。
3 配网通信管理系统软件架构设计
配网通信管理系统作为一个软硬件结合的网络应用系统，必须在需求分析的基础上进行充分的系统设计。为确保系统设计的完善、科学和充分，应遵循如下设计思路和设计原则，在分层结构中，各层独立设计实现，每一层定义清晰的调用接口，相邻层之间通过接口进行交互，呈现出服务调用和服务提供的关系。按照这种模式，只要各层定义的接口不变，各层实现的改变不会影响到其他层，也不会破坏系统的健康运行。由于分层结构的这种优势，目前中大规模以上的分布式企业应用几乎都采用分层结构进行设计。概括起来，分层结构所具有的优点包括：
3.1 低耦合
在分层结构中，各层独立实现，层与层之间通过定义好的接口进行交互，耦合度极低；各层的实现上的改变不会对相邻层造成影响。例如，在不影响业务逻辑层实现的情况下，可以对表示层进行更改和调整；类似的只要接口不变，业务逻辑层的变化也不会对表示层造成影响。
3.2 可重用
由于在分层结构中各层独立设计实现，因此已实现的层具有高度的可重用性，调用方只需要获知被调用层的接口即可。一个典型的例子是：已实现的业务逻辑层，既可以通过Web模式的表示层类访问，也可以利用移动终端按Wap的模式访问，而无需对不同的表示层重新设计数据访问和业务逻辑模块，大大地提高了可重用性。目前，甚至可以利用SOA等技术实现跨平台的可重用性。
3.3 开发成本低
分层模式下，各层独立开发，只需要约定好层间接口。各层的开发可以独立进行，甚至可以使用不同的开发工具和开发语言，开发活动灵活性高、周期短、相对成本低。例如，分层模式下，可以允许使用C#的人员设计实现业务逻辑层，而由熟悉ASP的人员来实现表示层，这极大地提升了开发活动的灵活性和效率，也有效确保了系统的性能，降低了成本。
3.4 部署及维护简单
按分层模式实现的系统也可以进行各层独立的部署和维护，降低了系统整体的部署难度和维护成本。
正是由于分层结构的众多优点，本系统也按照分层结构进行设计，从大的框架上分为前端表示层、业务逻辑层和数据访问及通信层三层，其结构示意如图1所示：
从总体分工来讲，前端表示层面向用户提供一个用户同系统交互的接口，通常情况下，该层还负责接收用户的输入，并进行一些简单的操作，例如合法性验证；业务逻辑层作为系统的核心层，通常涵盖用户验证、业务流程实现以及数据访问等重要功能。
4 结语
整个面向智能电网的配网通信网络综合管理系统还需要更多的时间，数量极大的配网站的供电运行管理情况还有待实际使用中进一步验证。随着现代科学技术的飞速发展，自动化系统结构也发生了巨大的变化，已经逐渐依赖于用网络综合管理来控制和管理企业自动化系统，所以，网络综合管理系统在这种背景下有很大的应用前景。智能电网以其在现代国内外供电设备中的各种优越性，已经成为现代电网系统不可缺少的一部分。配网自动化技术以其完善的系统功能和工程化建设，以及接入终端数量大，在配电网络方面的监控自动化范围广，未来将在现代电网建设中继续做出贡献。
参考文献
[1] 袁泉.电力系统信息整合与技术集成的研究及应用
[D].浙江大学，2005.
[2] 林世勇，黄明祥.10kV配网建设与信息管理[J].浙江大学学报，2004，（2）.
[3] 霍忠.智能化电力营销与配网管理系统的研究[J].科技资讯，2013，3（7）.endprint
