新一代電力自動化軟件支撐平臺的設(shè)計及應用

吳慧

摘 要：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，電力自動化軟件開發(fā)將面臨著越來越高的要求，而軟件支撐平臺基礎(chǔ)上進行電力自動化軟件的開發(fā)將具有縮減維護工作量、系統(tǒng)穩(wěn)定、開發(fā)速度快等優(yōu)點。因此，應該加大對電力自動化軟件支撐平臺的推廣應用。通過對電力自動化軟件支撐平臺及其優(yōu)點的介紹，分析了平臺的整體設(shè)計結(jié)構(gòu)，從而對其應用前景進行簡單的展望。

關(guān)鍵詞：電力自動化；支撐平臺；軟件系統(tǒng)

中圖分類號：F49文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2012）01-0250-02

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，計算機信息技術(shù)、硬件技術(shù)、軟件技術(shù)的日益更新，電力企業(yè)對自動化軟件的性能要求將越來越大，對電力系統(tǒng)自動化軟件的更新要求不斷增強。而在軟件支撐平臺基礎(chǔ)上進行電力自動化軟件的開發(fā)將具有縮減維護工作量、系統(tǒng)穩(wěn)定、開發(fā)速度快等優(yōu)點。并且，實踐已經(jīng)證明，支撐平臺下進行電力自動化軟件的開發(fā)更新，可為系統(tǒng)該提供高效、可靠、穩(wěn)定的性能。下面將對此支撐平臺的框架及其應用進行分析。

1 電力自動化軟件支撐平臺概述

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，電力自動化軟件開發(fā)將面臨著越來越高的要求，現(xiàn)已逐漸形成兩種開發(fā)途徑，其一是根據(jù)專門的應用需要，設(shè)計出專門的應用程序來支撐這種需要；其二是首先通過對應用需求的具體分析，然后建立多種滿足應用要求的支撐平臺，在支撐平臺的基礎(chǔ)上再進行應用軟件和應用系統(tǒng)的開發(fā)。前者具有針對性強、開發(fā)時間短的優(yōu)點，但其也存在積累效應不夠顯現(xiàn)、重復利用率不高、其轉(zhuǎn)型起來比較緩慢等缺點；后者的優(yōu)點主要是能為企業(yè)提供長久的軟件開發(fā)平臺，其軟件更新、升級都非常容易。其第二種軟件開發(fā)途徑就是基于支撐平臺的電力自動化軟件的開發(fā)，它的優(yōu)點主要表現(xiàn)在：第一，新軟件、新系統(tǒng)開發(fā)的時間短、速度快。這主要是因為建立了電力自動化軟件支撐平臺，一些基礎(chǔ)問題等共性問題都在平臺中已經(jīng)解決，新軟件、新系統(tǒng)的開發(fā)僅僅需要根據(jù)應用需要進行更改即可。第二，新開發(fā)的軟件、系統(tǒng)比較穩(wěn)定、可靠。平臺應付的是許多軟件系統(tǒng)的開發(fā)和應用，在不斷的實踐中將得到充分的改進和完善，在此過程中其BUG數(shù)將得到大大的減少。第三，新軟件、新系統(tǒng)升級快，轉(zhuǎn)換容易。支撐平臺跟計算機新技術(shù)對接容易，對新技術(shù)的應用也比較敏捷，并且在平臺升級的同時，在其基礎(chǔ)上的所有應用軟件、系統(tǒng)都將得到升級。第四，軟件重復利用率比較高，維護工作量將大大簡化。

2 電力自動化軟件支撐平臺的設(shè)計

電力自動化軟件支撐平臺主要是由系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、商用數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)等組成，其基本框架如圖1所示。

2.1 軟件管理子系統(tǒng)

電力自動化軟件支撐平臺中的軟件管理子系統(tǒng)主要是指對應用軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)和用戶信息的集中管理。軟件管理子系統(tǒng)能對應用系統(tǒng)的軟件資源、硬件資源進行管理，能對應用軟件系統(tǒng)運行狀況進行監(jiān)視，能查看軟件系統(tǒng)應用中所出現(xiàn)的和潛在的問題，并能對這些問題進行處理和避免，簡化開發(fā)人員和系統(tǒng)管理人員的工作，為其提供優(yōu)質(zhì)的方便的服務(wù)。系統(tǒng)管理子系統(tǒng)的功能主要有以下幾個：對軟件系統(tǒng)集成的控制功能、對軟件系統(tǒng)配置的管理功能、對軟件系統(tǒng)用戶權(quán)限的管理功能、對軟件系統(tǒng)運行的管理功能、對軟件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)存取功能。系統(tǒng)管理子系統(tǒng)也是由數(shù)據(jù)層、應用層、表現(xiàn)層這三層體系結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的，數(shù)據(jù)層主要是在實時數(shù)據(jù)庫中存放和管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，應用層主要包括系統(tǒng)的配置管理、系統(tǒng)的用戶權(quán)限管理、系統(tǒng)的運行管理，表現(xiàn)層主要包括系統(tǒng)集成控制臺。具體的結(jié)構(gòu)如表1。

2.2 商用數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)

電力自動化軟件支撐平臺中的商用數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)主要是用來對管理數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)進行儲存和管理。其主要有以下功能：

第一，為軟件系統(tǒng)的開發(fā)提供面向?qū)ο蟮脑L問接口（主要是商用庫），從而使開發(fā)程序得到簡化。目前比較常用的商用庫編程結(jié)構(gòu)基本上不一樣，并且其軟件系統(tǒng)所具有的商用庫配置架構(gòu)可能也不一樣，部分軟件采取的商用庫配置主要是集群方式，部分軟件采取的商用庫配置主要是兩個互為主備的配置。而商用數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)所提供的商用庫主要是直接面向?qū)ο蟮?，其訪問接口將能直接屏蔽和消除其他商用庫編程接口所帶來的差異，并且也屏蔽和消除那些架構(gòu)不同的商用庫配置，從而使得應用程序僅僅對應著統(tǒng)一的接口訪問，使開發(fā)程序得到簡化。

第二，它能支持多種商用庫配置，可以使各種商用庫彼此兼容，并保持著一致性。許多軟件所采取的商用庫配置方式主要是互為主備的獨立商用庫，這就必須要求兩個獨立的商用庫之間保持著一致性。而電力自動化軟件支撐平臺中的商用庫子系統(tǒng)通過日志技術(shù)使獨立商用庫的一致性得到充分維護。

第三，其開可以為商用庫提供統(tǒng)一的備份和一鍵還原工具，使用戶數(shù)據(jù)的備份和恢復工作得到極大的簡化。

2.3 實時數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)

電力自動化軟件支撐平臺中的實時數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)主要是在IEC61970標準下對實時數(shù)據(jù)庫進行管理的系統(tǒng)。由于目前的電力系統(tǒng)大多為是針對實時應用的，從而使得實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在電力自動化軟件支撐平臺中極其重要。實時數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)主要包括以下功能：

第一，通過構(gòu)建面向?qū)ο蟮膶崟r數(shù)據(jù)模型，從而構(gòu)造比較復雜的結(jié)構(gòu)化模型。實時數(shù)據(jù)模型若進行面向?qū)ο髞順?gòu)建將具有非常強的可擴展性和描述功能，并且擁有封裝和重復使用的特點，從而使的電力系統(tǒng)以及它的拓撲結(jié)構(gòu)很容易被描述，也使得CIM中的類可以直接被定義。

第二，通過分布式體系結(jié)構(gòu)，使得軟件使用效率和實用性得到提高。通過電力自動化軟件支撐平臺的實時數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)，使得同一數(shù)據(jù)庫能夠在一個軟件中多個節(jié)點上進行部署，并且其中設(shè)置了一個主體節(jié)點，其余的設(shè)為復本，并且這些數(shù)據(jù)主體跟復本在數(shù)據(jù)上都保持著一致性。所以，通過這些數(shù)據(jù)庫的分布式布置，使得軟件使用速度和效率得到大大提高，因為只要其中一個數(shù)據(jù)庫節(jié)點能夠使用，就能保證整個軟件或者系統(tǒng)的運行。分布式結(jié)構(gòu)如表2。2.4 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

電力自動化軟件支撐平臺中的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)主要是為其他平臺中其他系統(tǒng)提供可靠的高效的實時的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。此系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，屏蔽網(wǎng)絡(luò)通訊中的各個細節(jié)，能為平臺內(nèi)所有系統(tǒng)和應用提供有效的網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)。

第二，為平臺之間的數(shù)據(jù)交流和傳輸提供有效的支持。

第三，其FTP服務(wù)具有文件高效傳輸功能。

第四，能夠提供跨網(wǎng)絡(luò)安全物理隔離設(shè)備之間的傳輸支持。

第五，可以提供簡單的應用接口，使應用系統(tǒng)通過此接口可以充分享受到此子系統(tǒng)所給出的服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如表3。

3 電力自動化軟件支撐平臺的應用

綜上所述，電力自動化軟件支撐平臺具有縮減維護工作量、系統(tǒng)穩(wěn)定、開發(fā)速度快等優(yōu)點，在電力系統(tǒng)中，尤其是電量軟件系統(tǒng)、DMS軟件系統(tǒng)、穩(wěn)控軟件系統(tǒng)、監(jiān)控軟件系統(tǒng)、調(diào)度自動化軟件系統(tǒng)的開發(fā)，得到了廣泛的應用，其應用效果也得到應用實踐的有效驗證，證明此支撐平臺所進行軟件系統(tǒng)的開發(fā)具有高效、可靠、穩(wěn)定的特點，值得推廣使用。比如在湖北省電網(wǎng)自動化調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計和實驗使用已經(jīng)得到各方的充分認可，現(xiàn)已進行全面建構(gòu)階段?？傊?，電力自動化軟件支撐平臺憑著其優(yōu)勢特點將在全國乃至全世界范圍內(nèi)得到應用。

參考文獻

［1］許文慶．支持CIM的實時對象數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)［J］．電力系統(tǒng)自動化，2010，（16）.

［2］吳杏平．基于組件技術(shù)的電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫平臺［J］．電網(wǎng)技術(shù)，2011，（3）.