一体化配电网调控信息管理系统研究

王　宁　李　然　殷　智　王　刚　白静洁　刘　琪



一体化配电网调控信息管理系统研究

王宁1李然2殷智3王刚3白静洁3刘琪3

1.国网黑龙江省电力有限公司；2.国网沈阳供电公司 ；3.南瑞集团北京科东公司

行业曲线

针对现有省、地、县三级调度之间配电网信息流转不畅通、业务流程不融合的问题，本文提出了面向省、地、县三级调控机构的配电网信息管理系统，本系统依托智能电网调度支持系统（D5000系统），通过应用调度管理系统（OMS）中一体化的业务协同管理功能，从而提升了配电网信息管理系统的响应速度和业务协同处理效率，提高了配网供电可靠性。实现了在统一平台框架省地县一体化的配电网信息整合管理、统计分析。

配电网是电力系统中分配电能十分重要的网络，主要用于将电力系统中通过变电所降压后的电能转变成用户可以直接使用的电能，配电网承担着将这部分电能直接输送到电力用户的支撑网络的职能。因此，作为连接电力客户与供电公司之间的网络枢纽，配电网的安全、稳定、可靠运行在整个电力系统中具有十分重要的作用及意义。

配电网信息管理包括从变电到用电过程中的运行及控制信息管理。随着计算机技术、通信技术以及电子技术的不断发展，现有的配电网信息管理已经形成了基于计算机网络系统，功能涵盖到配电工作管理、负荷管理、配网分析系统、设备管理、故障投诉管理及用户服务等多个方面的现代化信息管理系统。

目前电力系统中，配电网相关调控信息结构关系复杂，数据量大、数据类型繁琐。现有的配电网信息管理系统存在着各级调度之间信息交互困难，业务协同效率低的现象，给配电网调控信息管理带来极大不便。

目前配电网外部环境复杂，出现故障情况较大，甚至会引发局部大面积停电，从而极大影响了用户的正常用电，而且往往会造成重大的经济损失。提供优质的电力服务一直以来都是保障用户正常用电的重要方式，从国网公司到各电力公司十分重视配电网调控管理工作，提升配电网信息管理系统的性能和响应速度，对于提高配电网调控管理人员在抢修及其他业务的服务水平和工作效率具有十分重要的作用。

本文首先通过介绍配电网信息管理系统的系统架构等内容，阐述了省地县一体化配电网调控信息管理系统的系统特性，并提出了一种切实可行的系统功能设计方案来实现配电网信息在省地县三级进行交互及共享管理。其次，针对实现本系统中的一体化业务系统与数据共享互联的关键技术进行了介绍。最后，对本系统在实际配电网信息管理的应用成效进行了介绍、分析，体现出本系统对配电网调控信息管理所发挥的重要作用。

系统介绍

随着智能电网调度支持系统（D5000平台）在电力系统的大面积部署应用，基于D5000平台的调度管理类应用（OMS系统）能够实现调控业务的横向集成和纵向贯通。

伴随着特高压电网的深入发展，电网规模的扩大与电网互联的紧耦合性，电网的安全、稳定运行的要求越来越高，使得已有电网的调控管理模式不能适应当前电网的发展，迫切要求提升现有调控管理支撑系统的性能，能够支撑一体化协同办公与数据互联共享的迫切要求。作为支撑调控机构日常工作的调度管理系统，通过利用D5000平台提供的服务，实现了系统的升级改造，满足了一体化协同办公和数据互联互通的应用需求。这为配电网信息管理系统实现省地县一体化协同工作成为可能和平台支撑。

本系统基于OMS系统的系统框架，应用了OMS系统中的业务协同与信息管理的功能模块来实现配电网业务的一体化协同管理。配电网信息管理系统采用BS架构，省地县三级部署，一体化建设，省级接入数据，存储，通过OMS省地县互联互通与地、县调共享信息，利用OMS流程系统完善系统功能应用，实现配电网信息管理。

系统建在调度安全Ⅲ区，涉及电力企业信息安全等不同系统的数据交互，本系统在设计中满足跨区信息交互符合电力系统二次系统安全防护的有关规定，从而确保了系统及数据的安全。

图1　业务流程交互示意图

图2　数据解析过程示意图

关键技术研究

多级业务协同技术

多级调控单位分别建立工作流引擎。工作流引擎能够按照WF规范定义的业务流程交互模版生成业务流程交互文件。业务流程交互采用“黑匣子”模式。下级调度通过建立符合WF规范的交互模板来定义业务流程交互内容。上下级调度根据生成的符合WF规范的流程实例进行业务流转。业务流程交互示意图如图1所示。

图3　消息邮件传输示意图

其中在多级业务流程实时交互过程中，涉及三个技术点，分别为：数据解析技术、流程模板交互定制技术和流程自启动技术。具体如下：

（1）数据解析技术

依据WF文件中的交互协议，将流程体中的流程实例、流程过程、流程任务进行分解，将WF文件解析至内存的Map结构中，每一行数据是一个Map，Map的键（Key）为表头，值（Value）为行中与该表头对应的数据值。将所有的行数据（Map集合）添加到内存集合（List）中。其工作过程如图2所示。

（2）流程模板交互定制技术：

在应用WF语言进行分布式业务流程的流转具体操作中，流程体和流程模板编辑于同一文件中，以“.WF”作为后缀，称之为WF文件；流程头单独存储，以“.eh”为后缀，称之为头文件，也就是一个工作流由头文件和WF文件两个文件构成。根据电力调度工作流程描述规范的规定，结合业务需求，在互联互通交互节点，也就是工作流规范中定义的“border”节点，生成WF文件和头文件，依托消息邮件发送到对端装载执行。

（3）流程自启动技术：

根据接收到的WF文件，基于业务流程交互协议，通过调用流程自启动接口，能够实时将流程体中的三要素实例、过程、任务一一解析，根据流程实例明确流程节点信息，根据流程过程明确自动触发交互的节点，根据流程任务完成交互信息的共享，从而实时自动触发交互流程。

基于安全机制的数据传输技术

多级业务协同传输的机制为消息邮件。消息邮件为信息传输建立了安全、可靠的传输通道，跨区间传输采用具有断点续传功能的横向传输模式，在上下级调度机构传输过程中应采用纵向传输模式，传输示意图如图3所示。

1）传输通道：

消息邮件传输通道主要分为两种：纵向通道和横向通道。纵向通道采用E语言文件，以通过通信网关机加密传输为主；为保证某些特殊应用服务的实时性，同时考虑传输备用手段，消息邮件将以报文传输方式和服务调用方式作为辅助和备用传输方式。横向通道是对于实时性要求不高的文件数据和历史数据以E语言文件为载体，由消息邮件穿过隔离装置进行传输；对于某些实时性要求高，从生产大区传输管理大区的应用，可以采用报文方式传输。

2）传输内容：

消息邮件应采用“头文件”和“附件文件”的方式进行传输。头文件是声明本次传输的唯一标识、发送地址、接收地址、传输类型、内容、文件等传输基本信息的载体，文件格式符合E语言规范。头文件的生成可以由消息邮件提供的接口实现，应用模块在发送文件时，传入相关参数，调用接口即可。也可由功能模块按照头文件规范自行生成，连同附件文件一同投放到文件发送接收中心。文件传输到达对端，消息邮件将首先解析头文件，根据头文件中的接收地址信息，将文件分发到接收地址相对应的目录。附件文件是作为传输数据的主要载体，考虑到内容的多样性，可能需要传输各种格式的文档、图片等信息，附件文件以E语言格式为主，也支持其他格式；为保证系统安全，不允许传输可执行文件。

应用实例

省调对于地县调配网抢修信息的管理首先体现在信息分析上。通过时间，地区，超时原因等多维度的对比展示，实现对省地县配网抢修工单信息的分析。

将省地县工单信息统一展示，横向比较每个地市产生工单的数量与超时数量，由此发现产生工单数量与超时数量较多的地市。具体应用如图4所示。

分析省地县配网抢修信息与超时信息在24小时的分布情况，通过下拉框可以将展示地域切换到地县级。具体情况如图5所示。

展示地区抢修工单数量随时间的分布以及各地区所辖县级工单与超时的数量展示。点击不同地区显示点击区域下的县级工单情况。具体情况如图6所示。

针对抢修原因分析，省级人员可以分析各地市因何种原因产生超时工单或问题工单较多。具体情况如图7所示。

图4　超时工单地区统计

图5　工单分布统计

图6　各地市工单总量统计

图7　工单超时原因分析

结语

省地县一体化配电网信息管理系统，通过借鉴电网调度信息系统的建设，针对配电网调度运行一体化管理工作的不断深入，对专业管理提出了更新、更高的要求，进一步提高电网整体精益化管理水平。省地县一体化的配电网调控信息管理首先满足了省地县纵向各级间的信息流转通畅，有利于优化资源配置，提高服务水平，提高综合效益与安全效益。

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.037