公用服务框架构建下的配网管控平台架构

文/杨琪

1 引言

随着社会经济快速持续发展，业界和用户对供电可靠性提出越来越高的要求。以营配一体化平台为基础的配网管控系统，高度集成了配电网自动化系统、地理信息系统系统、95598客户服务系统、配电网生产管理信息系统、计量自动化和调度自动化等信息系统，成为提高供电可靠性的一种重要技术手段，得到供电企业广泛关注。作为配网管控系统的核心组成部分，配网自动化系统有助于配网管控平台架构研究，但工程应用中，常常由于遭遇通信系统可靠性不高、地理信息更新不及时致配电网网架拓扑结构不准确而无法有效实施故障定位和故障恢复的窘境，严重影响了其在提高故障处理效率方面的积极作用，制约了公用服务的配网管控平台的发展。因此，研究城市电网配网管控平台方案对进一步提高供电企业的供电可靠性和客户服务水平具有重要意义。本文在调研分析某城市配电网自动化现状、数据采集情况、故障定位和恢复方法的基础上，构建了配网管控平台框架，并分析了其应具备的关键技术，包括状态估计与拓扑辨识、基于95598报障/回访的故障定位方法和基于模式处理的故障恢复，及其相互之间的关系。

2 基于公用服务的配网管控平台框架

SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）框架集由Spring、SpringMVC、MyBatis三个开源框架整合而成，常作为数据源较简单的web项目的框架。

图1：基于公用服务的配网管控平台架构

基于公用服务的配网管控平台自上而下分为表现层，接口访问层，实体层，资源层，其架构如图1所示。

表现层主要分为两大部分：平台网站前端，平台移动端，是用户直接操作的界面。

平台网站前端采用的脚本HTML5是W3C与WHATWG合作的结果，WHATWG指 Web Hypertext Application Technology Working Group。WHATWG 致力于web表单和应用程序，而W3C专注于XHTML 2.0。HTML5支持多媒体功能可实现多样性动画效果，同时修正了部分浏览器兼容问题。JSP与PHP、ASP、ASP.NET等语言类似，运行在服务端的语言。另外一个就是JSP（全称Java Server Pages）是由 Sun Microsystems公司倡导和许多公司参与共同创建的一种使软件开发者可以响应客户端请求，而动态生成HTML、XML或其他格式文档的Web网页的技术标准。JSP技术是以Java语言作为脚本语言的，JSP网页为整个服务器端的Java库单元提供了一个接口来服务于HTTP的应用程序。JSP结合EL表达式以及SpringSecurity标签实现前端动态数据和权限控制。涉及的框架有jQuery Mobile是创建移动web应用程序的框架。jQuery Mobile适用于所有流行的智能手机和平板电脑。jQuery Mobile 使用HTML5和CSS3通过尽可能少的脚本对页面进行布局。ECharts，一个纯Javascript的图表库，可以流畅的运行在PC和移动设备上，兼容当前绝大部分浏览器（IE8/9/10/11，Chrome，Firefox，Safari等），底层依赖轻量级的Canvas类库ZRender，提供直观，生动，可交互，可高度个性化定制的数据可视化图表。ECharts提供了常规的折线图，柱状图，散点图，饼图，K线图，用于统计的盒形图，用于地理数据可视化的地图，热力图，线图，用于关系数据可视化的关系图，treemap，多维数据可视化的平行坐标，还有用于BI的漏斗图，仪表盘，并且支持图与图之间的混搭。CodeMirror是一款在线的支持语法高亮的代码编辑器。结合Echart可以实现页面编辑Echart配置并实现图表效果。ArcGIS API For JavaScript是基于浏览器的API，用于开发高性能、易于使用的地图应用。API允许您很容易地在WEB页面中嵌入地图。并提供一系列地图控制功能以及扩展插件。使用ArcGIS API可以加载自定义地图服务、实现自定义网格绘制等功能。

平台移动端Android是一个开源的，基于Linux的移动设备操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑。Android是由谷歌及其他公司带领的开放手机联盟开发的。

本教程将教会你基本的Android编程，以及学习一些Android应用程序开发相关的高级概念。

高德地图Android SDK是一套地图开发调用接口，开发者可以轻松地在自己的Android应用中加入地图相关的功能，包括：地图显示（含室内、室外地图）、与地图交互、在地图上绘制、兴趣点搜索、地理编码、离线地图等功能。高德地图Android SDK专业版是在Android SDK已有服务的基础上，新增支持了自定义地图在线加载、自定义地图元素纹理等功能，便于开发者完成基于自身场景的更深层、更个性化地图的开发需求。

接口访问层即是为上层应用系统提供面向接口的用电信息数据服务和终端设备接口服务。

实体层主要有功能服务，公共服务，服务监管主体。功能服务内容主要有：组织架构，流程管理，文件管理，消息管理，绩效管理，统计报表，指导书，地图管理；公共服务的主要内容有：组织服务，地图服务，文件服务，消息服务，绩效服务，报表服务；服务监管的内容主要有：服务管理，服务监控，日志采集。功能服务和公共服务的所有内容汇总为服务监管的数据来源。资源层由数据库，文件，缓存组成。

图2：组织机构服务

图3：4A认证服务

图4：文件服务

图5：定位服务

图6：轨迹服务

图7：消息服务

图8：地图服务

3 配网管控的总体功能流程图

基于公用服务的配网管控平台涉及到的公用服务主要包含：组织机构服务，4A认证服务，流程服务，文件服务，定位服务，轨迹服务，消息服务，地图服务，绩效服务，统计服务，设备信息服务，内外网交互服务，作业指导书服务，培训应用服务，网格化服务，接口服务。

图9：绩效服务

图10：统计服务

图11：设备信息服务

图12：内外网交互服务

图13：作业指导书服务

组织机构服务：该服务主要是提供人员的组织架构数据。流程图如图2所示。

4A认证服务流程图如图3所示。

文件服务：配网管控DMZ区通过文件上传接口上传图片到特大DMZ区文件服务器（172.31.19.245），APP端通过文件下载接口以文件流格式访问DMZ区文件服务器；

采用Apache HTTPClient组件，通过HttpPost的方式将文件流上传到特大DMZ区文件服务器。利用HttpGet从特大DMZ区服务器获取文件流。流程图如图4所示。

定位服务：定位服务是获取当前所在位置经纬度并在地图上根据当前经纬度信息进行打点的功能。

（1）获取当前位置并进行打点；

（2）获取并返回当前纬度信息；

流程图如图5所示。

轨迹服务：提供地图显示人员历史轨迹服务，获取app端上传的坐标信息。流程图如图6所示。

消息服务：消息服务是指从后台推送信息到APP。流程图如图7所示。

地图服务：对ArcGis地图、高德地图封装的一系列接口服务。流程图如图8所示。

绩效服务：该模块主要提供配网抢修、巡视、带电作业、检修试验等业务的绩效统计数据的查询和展示服务，数据维度主要包括统计周期（月度、年度）、区局、班组（驻点）、人员、指标项等。流程图如图9所示。

统计服务：为方便后续数据指标统计管理，提供统一的指标定义、计算规则配置、统计频率及对外提供统计结果。流程图如图10所示。

设备信息服务：提供对电网设备资源的基本信息以及坐标信息的获取。

（1）根据设备编码查询设备坐标。

（2）根据坐标查询附近设备列表。

（3）根据设备编码返回线路随机坐标。

流程图如图11所示。

内外网交互服务：DMZ区通过内外网交互接口服务访问IDC区，IDC区通过内外网接口服务访问DMZ区。流程图如图12所示。

作业指导书服务：该模块主要提供配网巡视、检修、试验、验收等作业指导书新增、接入、转换、查询、展示、数据回传等服务。流程图如图13所示。

4 结论

本文首先对公用服务的配网管控的架构进行了研究，针对架构设计提出了技术的解释，接着，介绍了公用服务的数据流程图。按南网五年发展规划进行配置，并具有良好的扩展功能，适应系统扩充和不断发展的要求系统升级改造后设备性能优良，稳定可靠，功能强大，将是南网安全稳定运行的有力保障。