浅析电力信息一体化平台的构建与关键技术

霍雪松　邱冬

摘 要：信息系统一体化在未来电力企业信息化的潮流下是一个必然趋势。该文先以“大运行”体系下的智能电网调度控制系统（D5000）为例，简析电力企业信息一体化发展现状，引出信息系统一体化平台的优势。接着分析信息一体化涉及的关键技术与难点，包含数据源、数据处理、数据服务、业务应用等方面，描述其关键的技术手段。同时对一体化过程的难点进行分析并提出解决措施，涉及基于服务的开发架构，管理上如何集中统一技术维护如何跟踪部署，技术开发上如何统一信息接口等方面的内容。

关键词：信息一体化 数据集成 集中部署 面向服务

中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（c）-0015-03

Abstract：Information system integration is an inevitable trend in future electric power enterprise information.In this paper， the intelligent power grid dispatch and control system（D5000）is an example of the power enterprise information integration. Then it analyzes the key technologies and difficulties involved in information integration，including data sources，data processing，data services and so on.At the same time，the difficulties of the integration process are analyzed and the solutions are put forward.It involves architecture of SOA，integration for management，tracking deployment for maintenance and uniform interface for coding.

Key Words：Info integrated；Data integration；Centralized deployment；SOA

在国家电网公司深入推进信息化智能电网和“三集五大”体系建设的新形势下，江苏省调为适应“大运行”体系建设的需求，正积极促进省地两级调度业务的纵向贯通和一体化集成，为调度生产运行提供高效、统一、规范的业务处理平台，从而实现电力调度管理规范化、运行管理一体化、专业管理精细化、信息整合平台化的目标。智能电网调度控制系统在信息一体化大背景中正式上线，针对目前电力企业内部仍存在诸多孤立部署业务系统的现状，信息一体化已成为必然的趋势。

1 信息一体化发展现状

作为一体化平台建设思路的典型系统，即智能电网调度控制系统（其基础平台简称D5000平台[1]），至2013年底，已部署到国家电网公司全部32个省级以上调度控制中心。D5000的总体技术路线可归纳为：立足安全性高的软硬件，采用面向服务的体系结构（SOA）提升信息互联能力，将原本调度中心重要的、独立的10余套应用系统，横向集成为由一个基础平台和多类应用（实时监控、调度计划、安全检验、调度管理）构成的电网调度控制系统。同时纵向协调控制网、省、地三级调度业务，支持实时数据、应用的全面共享，如图1所示。

然而目前，电力企业内部还存在众多独立的信息业务系统，尤其是网络运维管理类的应用系统，在应用的过程中积累了大量的业务数据，但彼此不能实现数据的有效共享与交换，而造成这一现象的主要原因是这些网管系统是在不同时期由不同开发商实施，且隶属于不同业务部门管理。这样的“割据”局面导致大量信息孤岛的出现，且没有一个网管系统能做到全局覆盖，不利于一体化监管的快速实施，在信息网络的故障排查中也无法做到快速定位与自动响应。

2 信息一体化平台主要特征

电力企业的信息化的发展已完成了起步阶段，建立了很多提高业务效率的信息系统。但随着业务量的扩大和信息化水平的提高，各信息系统本地部署，信息非交互的现状已不能满足整个电网业务的需求。与独立部署的各系统相比，一体化系统采用集中部署、统一管理，为业务整体运行和信息集中管控提供一个实时可靠的平台[2]。

信息一体化平台是一个包括数据集成[3]、数据存储、数据处理、数据服务以及数据应用等功能的集成数据平台。它具有如下特征：

（1）支持与外部的各种数据库（源）进行同步，支持对外部的数据进行ETL操作；支持从外部的文件等数据资源中抽取数据；支持外部实时数据流；

（2）提供各种类别的数据存储形式，以支持结构化数据、半结构化数据和非结构化数据的存储；提供数据仓库。

（3）提供对存储的数据进行各种需要的处理和访问。包括及时查询，日常ETL，实时数据处理等。

（4）对外提供数据服务，支持平台中的数据共享；提供报表和/OLAP引擎，提供数据查询和挖掘。

（5）提供原生的数据可视化。

（6）提供完整的数据安全保障。

（7）提供完善的平台运维管理。

信息一体化平台本身并不产生原始数据，而是从外部（现有业务系统）获取各种数据。如从设备管理系统中提取静态资源数据，从网管系统中提取实时性能数据，从运行监测系统中提取运行历史数据等。这些外部数据源主要可分为三类：第一类是各种位于其他应用系统的数据库和数据仓库中的数据。平台支持各种主流的商业或开源的数据库管理系统，包括Oracle，DB2，MS SQL Server，Sybase，Informix，MySQL等；支持从其他数据仓库中获取数据。第二类是外部系统中以文件形式保存的各种数据。支持多种不同格式数据文件，包括原始的日志文件，Word文档，Excel文档，XML文档等。第三类是来外部系统的实时数据流。平台支持直接接收外部系统采集到的数据，并确保这些数据能够得到实时的处理。

信息一体化平台需要有强大的数据处理能力，对各种原始或经过初步处理过的数据完成各种预定的、日常的数据过程处理（实时数据流处理与数据关联分析）。数据处理基于各种日常的ETL操作，实现对异构数据的归类、关联，建立多样性、多层次的资源索引，由一体化平台执行定时调度。同时数据处理支持基于Storm的实时处理机制，通过数据加载内存等方式实时处理大量数据。

信息一体化平台拥有数据服务层，提供各种方式供外部系统或平台本身访问融合平台中的各种数据。主要提供下面几种方法：

（1）提供数据查询接口直接查询存放在数据库、数据仓库中的数据；

（2）提供报表引擎，动态生成各种报表；

（3）提供OLAP引擎，供用户对数据进行及时分析；

（4）提供数据挖掘引擎，供用户对数据进行更为深入的分析；

（5）提供基于Web Service数据服务模块，便于外部系统访问平台中的数据。

3 信息一体化平台关键点分析

构建一体化平台与独立部署系统相比，需要在网络安全控制、数据容灾和备份，应用负载性能等各方面具备更高的要求；与此同时，与各个独立系统的接口改造的工作量也存在大量问题。一体化平台融合了电力调度领域智能信息集成服务的理念，其中一个关键点即利用面向服务的集成架构，将生产活动的各业务融合，达到资源可重组、可重构、可扩展、能够根据需求变化而优化的架构体系，其架构示意图如图2所示。

在管理上，应遵从循序渐进的原则，先选取单个结构通用化的系统做示例，在集中部署前，调研和梳理系统内的业务流程和结构差异性，制定新的数据流标准或按照国网已有的（如CIM-E模型体系）数据规范，对接口进行改造升级。最终实现“集中部署、统一标准、规范流程”的运行模式。

在技术层面上，一体化平台的搭建必然需要大量的数据迁移工作。因各个独立系统已有长时间的大量的运行数据，且各类数据结构差异[4]。相对可行的方案是先建立模拟环境，选取数据吞吐量中等的系统进行测试，测试范围包括数据映射关系是否维持正确，系统界面数据显示是否完整，业务流程能否形成闭环。对于庞大的历史数据，建议通过评估迁移难度、重要程度等因素，再做相关实施。

信息一体化平台的运维工作也尤其重要，系统集中部署后，各独立系统的某些功能需求和权限维护工作将集成到一体化平台内，这将带来需求响应和程序更新周期的延迟。针对此类问题，建立成立版本控制管理流程，针对各类需求变更的分支控制，由专门的运维人员负责跟踪处理。

4 结语

一体化平台的构建能够为电力企业的安全管控和管理决策提供实时、全面、可靠的数据。在一体化建设的道路上，面对管理层面、技术层面、运维层面的各类问题要要遵从循序渐进、统筹规划的策略。

建设统一的智能信息集成平台，需融入面向服务的体系架构，致力于解决电力企业运维管理中日益增长的信息交互，解决跨系统业务流程的互操作问题，从而逐渐消除信息孤岛，为实现一体化的应用集成提供完整的功能保障。

参考文献

[1] 辛耀中，石俊杰，周京阳，等.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].电力系统自动化，2015，39（1）：2-8.

[2] 王帅.电力企业信息系统的一体化趋势与难点分析[J].科技传播，2013（24）.

[3] 刘宁，祝唯微，卫祥.SOA架构在电力企业信息集成中的应用[J].电力信息与通信技术，2013，11（10）：109-112.

[4] 曹军威，万宇鑫，涂国煜，等.智能电网信息系统体系结构研究[J].计算机学报，2013，36（1）：143-167.