电力监控软件中可扩展性设计

张天博

摘要 电力监控系统是以数据监视与采集软件技术为基础发展起来的电力行业软件系统，借助计算机技术对电力系统具体运行情况进行合理控制与调度，也同样适合应用到各种工业控制场景中。本文结合电力监控系统软件的具体设计过程，探究了电力监控系统提升可扩展性的设计方法与思路，以期可以对电力平台方案及监控组态软件的研究提供参考。

【关键词】电力监控软件 可扩展性 设计方法

随着我国的经济发展，用电量逐年剧增并且电能供给服务标准也在逐步提高，电力监控系统已经成为新时期供配电安全运维方面的重要组成部分。借助电力监控系统，可对各种电力设备的运行数据进行实时的采集、分析、处理、存储、汇总等，从而使得各种设备的数据与工作状态得以图形化的方式进行直观展示，并且当设备有异常数据形成时可实时报警。将电力监控系统应用到供配电管理工作中，可显著优化电网运行的可靠性、稳定性，提升工作效率，有助于供配电服务质量的优化。加强对电力监控系统的研究，能够促使供配电技术更加的完善，在各个行业中应用电力监控系统能够促使供配电技术水平的提高。因此，研究电力监控软件的可扩展性，具有重大积极意义。

1 电力监控软件进行可扩展设计的基本要求

1.1 可扩展接口数据的统一性

电力监控软件的可扩展性能够对新的设备类型进行接入，并且支持新的协议，设备数据接入作为系统的核心，相关的设计人员能够根据图纸和实际情况对终端的设备进行扩展，并简化配置过程，以便于工作人员的调整、修改设备和其他厂商的数据集成。

1.2 可扩展的易用性

在电力监控系统中，相关的设计人员能够对去界面的图形布局、层次以及信息等内容及时的对应。同时，除了用户共性的自动化报表外，其个性化也应能够实现扩展，报表的模板能够支持多样化的扩展，能够和电力监控系统业务数据进行有效地连接，促使系统数据能够准确的形成最终图表。

1.3 较高的可靠性与实时性

借助数据库的备份容灾技术、实时技术与内存优化技术，高效处理与展示各种数据，确保系统具有可靠性与实时性。

2 可扩展性电力监控软件的场景应对及接入方式

2.1 电力设备接入的可扩展性

在电力监控软件可扩展性设计的过程中，电力设备的类型逐渐增多，因此，需要加强对其接入的可扩展设计。在数据的接入和转发中，需要让系统中的本地数据及时转发到相应系统对称点或者第三方平台，并且能够在大系统中进行数据的保存。在电力系统中存在有线通讯、涵盖有光口、网口以及串口等多种方式，同时借助分布式光伏能够进行向红的无线通讯。在通讯的协议中通常包含有DISA、CDT、DL/T645、IEC101、IEC103、Mod bus/RTU等。通常情况下，可借助单独模块驱动各个协议，系统借助驱动模块的特点，有针对性地为其指定适合的规范接口，然后加载驱动模块，实现多类型电力设备的扩展接入。

2.2 数据统一监采的可扩展性

电力管理系统中需要对终端智能设备的数据和状态进行采集，促使其能够形成更加直观的二次图、一次图以及拓扑图，更加有利于系统使用人员的使用，使得电力系统中各个设备的运行状态更加直观的展示。具体来讲：

（1）图元：系统提供常用的标准设备图元，用户可以根据需求进行自主选择。同时用户也可以进行自定义的图元绘制，满足自己的需求。

（2）图形：在可扩展性设计的系统中，用户能够根据相应的需求对系统的拓扑图、一次图以及二次图进行自由的绘制，同时对相关的数据进行绑定，对其更加直观的反映，促使图形能够实现高度组态，提高数据的直观性。同时可根据XML标准定义导出图形文件，提供给其它系统接入。

（3）图表：在监控数据图表展示的过程中，能够提供实时数据和相应的历史数据多维度比对展示，并且对多个点的历史运行情况进行图表展示，以便为决策人员提供更加直接的、直观的数据依据。

2.3 数据展现和报表的扩展性

电力监控系统中，数据图形展现和报表系统是其核心的内容，能够对整个系统运行阶段的情况进行汇总。图表系统展现由图表浏览交互组件具体负责图表浏览交互，支持图表事件和图表之间的联动，图表设计器为可视化的图表设计器。在实际使用的过程中，根据电力管理工作的特点，电力监控系统能够进行报表的自定义以及自动化设计，并生成对应的图形展示，满足用户的个性化需求。再根据报表数据展示维度选择图形模板进行数据填充，以柱形、饼状、折线图等多种形式进行展示，满足用户对系统的多元化需求。

2.4 和其他系统集成的可扩展性

在进行数据扩展性设计的过程中，在实现形式上进行文件内存映射的设计，组织形式上采取数据库管理的方式，更加有利于程序对设备数据的利用，如查找和读写等，有效提升数据利用效率。索引过程可结合具体的数据量大小选择HASH索引或直接索引;在管理方式设计上可采用LRU换页或全量映射，使得所有表格对应的内存数据库具有可调配的大小，具体由数据点数量与接入设备量决定，以便更好地对系统的可扩展性进行支持，从而有效预防大开小用情况的出现。

伴随着IP技术和数字技术的成熟，产业链的分工将越来越细，平台担负着接口及增值服务，每个产业的发展都会走向分工，电力监控也会如此。通过用户管理、设备管理、以及权限管理等模式设计，以及多层架构、平台级接口的实现对上层业务屏蔽底层监控设备管理和业务调度细节，对其他系统开放标准化的接入、导出接口。同时可以集成其它能源数据，比如天然气、蒸汽、水等，实现平台集成化管理。

总之，电力监控软件以提高用电服务质量为导向，通过报表与图形形式将各种数据在设备终端展示给用户，以便为用户決策提供必要的数据支持，可有效推动电力设备运行安全性、稳定性的提升，有利于电能用户获得更为优质的用电服务，最终可确保电力企业的健康、可持续发展。

参考文献

[1]菅晓清，变电站自动化系统一体化解决方案设计[J/OL].内蒙古电力技术：1-5（2017-10-26）.

[2]谢庆辉，电力监控综合自动化系统应用[J/OL].机电工程技术，2017 （S2）： 205-208.

[3]刘娟.电力调控运行系统的优化方法[J].电子技术与软件工程，2016 （24）：2 36.