调度数据报送系统的设计

何 攻

（重庆市电力公司 重庆电力调度控制中心，重庆 400014）

调度数据报送系统的设计

何 攻

（重庆市电力公司 重庆电力调度控制中心，重庆 400014）

通过分析国网重庆市调在报表报文工作上的实际，提出了数据报表工作中的典型问题。通过针对性的系统设计，从数据采集、数据校验、报表生成、自动报送四个环节进行改进，进行调度数据报送系统的全新设计。给出了设计系统的流程、总体软硬件架构以及具有代表性的灵活任务工作流结构设计。最后的实际工程实践表明，需求分析和系统设计达到和超过了预期效果，运用该系统能显著减轻重庆市调人员的劳动强度。

电力调度，数据报送系统，系统设计

1 引言

在电力系统科学和技术飞速发展的今天，不论是生产单位、管理部门还是科研院所，对电力生产数据的需求都比以往更多。在过去很长一段时间里，受各种因素制约，如电力系统数据采集传输水平的参差不齐、设备老旧故障、网络隔绝、信号干扰等原因，以及调度系统人工校验筛选数据工作的低水平高强度劳动和人为失误，数据的及时性和可靠性，数据归档后的统一性和查阅便捷性都存在非常大的困难。其中，数据源的采集部分和调度数据的整理和报表生成部分都存在着类似物流“最后一公里”的短板和问题，这些问题出现在一线，易被忽略。

为解决电力调度数据报送问题，本文以重庆电力调度控制中心（以下简称重庆市调）调度数据报送为研究对象，按照电力系统的客观规律和系统工程、计算机工程的方法来进行电力调度数据报送系统的设计。

本研究对象为重庆市调，其调度数据的采集涉及电网运行的各个方面，根据统计分析，其包括以下主要内容：电厂发电生产情况（包括供电公司管理小电厂和托管电厂）、火电煤情信息、水电水情信息、省间联络线交换电力情况（计划和临时）、调度发电用电计划情况（日、周、月）、地县调发电用电情况、气象信息、检修工作情况、事故情况、其他重要事件等。

研究开始后，对重庆市调调度数据报送情况进行了情况统计，其中包括45个日报表、6个周报表、1个月报表，按其调度数据报送的工作时间可以分为夜间报表、晨间报表和午间报表三大类：① 夜间报表（一般在夜间当日23点工作开始，至次日3点前工作结束）；② 早间报表（当日6点半工作开始，8点前工作结束）；③ 午间报表（当日12点左右开始，13点前工作结束）。

在2012年夏季迎峰度夏期间，市调报送报表数量猛增，特别是周报数据工作难度显著增大。调度生产管理人员和调度人员发现调度数据报送已经成为一个影响电网安全运行和数据准确性的大问题。

调查中发现，影响报表工作的问题集中体现在以下几个方面：① 电话报送项目多；② 重复查找的系统多，手工计算量大；③ EBS（TMR）生成时间晚；④校核手段原始且效率低；⑤ 错误数据纠正量大；⑥ 手工填写数据量大；⑦ 缺少上传下达的有效手段；⑧ 系统历史数据、准实时数据经常处于缺失的境况。

2 系统设计

根据上述问题，进行了针对性的系统设计。本系统从总体上看是由数据采集、数据校验、报表生成、报表发送四大功能模块构成，这四大功能模块又分别由多个小模块构成，如图1所示。① 数据采集。主要有直接从MIS、PI3000和D5000、水调数据库中采集相应数据、从Ftp服务器获取计划文件、远程人员Web报送、短信报送等方式。其中，人工报送数据设计前置校验程序。② 数据校验。数据校验部分是本系统的核心功能模块，对多个数据来源的数据综合分析处理，筛选出可靠数据作为报表最终采纳的有效数据。此外，对于多个数据还要按照某个设定的优先级进行最终的采纳认定。③ 报表生成。按需生成各种形式的报送文件。报表的主要形式有Excel、PowerPoint、Word、国家电网专用E文件格式、纯文本短信信息等。报表生成的难点是如何灵活适应报表文件的内容变化，所以高效快捷开发新报表，将是本系统应完成的核心功能之一。④ 自动发送。按需自动完成各种报表的报送。报送途径主要有FTP上传、OA发送、Email发送、手机短信发送、发送到公司MIS系统等，报送接口设计的应保持代码的高度复用和任务的可配置。以上四个模块具体地完成了整个业务流程，缺一不可。报表发送任务依赖于报表生成，报表生成依赖于数据校验，数据校验依赖于数据采集。任务流的设计就是按照这种依赖关系，依次层层触发，最终完成业务流程。

图1 调度数据报送系统设计流程图

2.1 系统总体架构

本系统的内部总体架构，如图2所示。

图2 系统总体架构图

人工制作报表工作模式：用户通过直接访问其他系统获取文件和数据，然后人工对数据进行处理后形成报表文件，再通过OA、Email、FTP等形式发送出去。

设计的系统工作模式：在图2所示的系统总体架构图中，用户通过浏览器和Apache服务器进行交互，Apache负责所有静态页面服务工作，收到用户请求后，Apache通过JK将用户的请求发送到Tomcat服务器中，Tomcat服务器再通过JMS与自主开发的ReportServer服务进行交互。而ReportServer主要负责数据采集、校验、存储，报表生成、存储、发送等绝大部分事务。因此ReportServer的实现是本系统的主要工作重点。ReportServer要承担纷繁复杂的各种任务，且要提供灵活的可扩展性，其内部架构的先进合理就显得尤为重要。

2.2 系统软硬件平台

2.2.1 开发工具与程序：

开发语言：JAVA；软件开发工具：Eclipse；服务器平台：Linux （CentOS 6.3）；Web服务器：Apache；数据库服务端：MySQL；数据库开发工具：HediSQL；JAVA运行容器：Tomcat；源代码管理：SVN；Web框架：Struts2；数据访问层框架：Hibernate；Office文件解析：Apache POI。

设计系统全程采用免费开源的工具和软件平台，可有效降低系统开发成本并确保了安全性。

2.2.2 硬件架构

硬件架构（见图3）：不中断服务技术，双机三IP，双机守候预警。

图3 双机高可用结构图HA

两台服务器都安装双网卡，A服务器作主机，其中一张网卡配置IP接入Ⅲ区内网，另一张网卡做双机对联以主备方式运行。

双机通过对联线相互发送心跳数据包，实时检测对方机器的健康状态，并将主运行IP自动配置到正常运转的服务器上。

如果主机检测到从机工作异常，就通过短信系统通知管理员修复，如果从机检测到主机工作异常，将立即把从机切换为主机，主机切换为从机。

由于采用DRDB动态同步的磁盘存储结构，以上的主从切换完全是平滑地瞬间完成，整个过程对于最终用户是完全透明的。

2.2.3 软件架构

软件架构：不中断服务技术，双Web服务端。

为了提高满足需求的不断变化，对功能进行扩展和修改，就需要经常性的对程序进行更新。同时，为了不在更新系统程序时影响用户使用，就采用了双Tomcat内核结构，并通过JK进行切换。

2.3 灵活任务工作流结构

从需求分析得知，采集数据的数据源较多，需要生成的报表文件种类繁多，报送出去的目标系统也各不相同，因此需要设计一套结构合理的、灵活的任务工作流，以适应完成各种工作。

首先定义任务的数据模型。每个任务都定义一个编号和名称，同时每个任务都对应程序中的某一个类文件，这些类都实现了ITask接口，ITask接口主要有一个Run方法。

public interface ITask {public abstract String Run（Object parm）；}

当在ReportServer中触发某任务时，程序内部就靠反射算法找到对应的类，并使用该类实例化出一个任务对象，最后调用该对象的Run函数来运行该任务。

定义任务的依赖关系结构如图4所示。

图4 任务的依赖关系结构

当某任务被要求执行时，就先查询是否有相关的依赖任务需要执行，如果有就先行执行该依赖任务，同时被依赖的任务也会检测自己是否也有需要依赖的任务，如此循环，需要采用递归算法实现。任务依赖执行的流程图如图5所示。

图5 任务依赖执行流程图

以上设计确保了任务定制的灵活性和任务流定义的灵活性，每当有新报表需要做时，只需要在数据库添加一条记录，做好相关的定义，并定义出制作该报表需要的前置依赖任务。

3 结论

3.1 工程完成情况

在设计完成后，系统建设实施自2012年11月下旬正式开始工程实施。12月1日完成首个子模块（电煤采集计算报送模块）建设和实际使用。之后各模块陆续投入测试和实用，最终于2013年2月14日完成系统所有模块的建设、调试和实用工作，并提交了系统完成情况的报告。

设计实现的重庆市调调度数据报送系统分为系统维护、报表制作、信息概览、数据录入、基础数据五大部分。

3.2 结论

本文设计的系统包括数据采集、数据校验、报表生成、报表发送四大功能模块。通过将其进行整合，形成层层触发的总体系统工作流程。在各子模块设计过程中进行了大量优化和创新设计。

设计的系统在工程实施中实现了重庆市调提出的全部需求，让调度人员摆脱繁琐的数据报送工作，其中，日报工作时间由原来的3个多小时缩短到5分钟左右。准确、及时地为电力调度、系统相关单位、上级主管机构自动提交了大量各类型的调度数据报表和实施展示数据，实现了设计目标。

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A Study on the Design of the Subm ission System of the Dispatching Data

HE Gong
（Chongqing Electric Power Dispatching and Control Center of Chongqing Electric Power Corporation of SGCC，Chongqing 400014，China）

By analyzing the current situation of the work of statements，reports and messages in Chongqing Electric Power Dispatching and Control Center of Chongqing Electric Power Corporation of SGCC，this article points out its typical problems ．Besides，it introduces the new design of the submission system of the dispatching data in the aspects of data collection，data verification，report generation and automated submission．In addition，it also introduces the procedure of the design of the system，the overall software and hardware framework and the representative structure design of a flexible task and work flow．The practical application of the system shows that its demand analysis and systematic design reach and even exceed the expected effect，which can remarkably reduce the labor intensity of the staff members．

power dispatching；data submission system；systematic design

TP311.52

A

1008-8032（2015）05-0048-05

2015-02-06

该文获重庆市电机工程学会2014年学术年会优秀论文二等奖

何 攻（1981-），工程师，研究方向为电网调度运行，电网数据分析，电力系统自动化。