供電區(qū)相關(guān)主站系統(tǒng)的交互內(nèi)容及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，用戶對供電可靠性的要求越來越高，提高供電可靠性離不開電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，也離不開諸如配電自動化系統(tǒng)（DMS）、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)、GIS、PMS、95598等系統(tǒng)的支持。文章提出了一種基于信息交互總線將各系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)解決方案，完全遵循了電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定，并在實際運行中，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：高可靠性示范區(qū)；信息交互總線；二次安防；網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

中圖分類號：TM769 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0117-02

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，用戶對供電可靠性的要求越來越高，特別是一些政治經(jīng)濟商業(yè)中心，即使短時停電，也可能帶來很嚴重的后果。地處重慶市核心地區(qū)的渝中區(qū)，不僅是重慶市政府機關(guān)所在地，也是重慶市的行政中心、金融中心、商貿(mào)中心、文化中心。如何不斷完善城市配電網(wǎng)，進一步提高可靠性管理水平，滿足日益增長的可靠供電需求，是重慶公司市區(qū)供電局當(dāng)前面臨的重要任務(wù)。

在2011年國家電網(wǎng)公司安全生產(chǎn)會上，國家電網(wǎng)公司選定了在北京、上海、天津、重慶、青島、廈門六個城市的部分成熟區(qū)域，開展高可靠性示范供電區(qū)建設(shè)（以下簡稱：高靠建設(shè)）。重慶市電力公司根據(jù)市區(qū)供電局所轄片區(qū)配電網(wǎng)的基本情況，結(jié)合地理位置等實際情況，選擇重慶市渝中半島行政中心、CBD核心中央商務(wù)區(qū)及沿江綜合配套示范居民區(qū)作為本次高供電可靠性示范供電區(qū)域，面積約為6 km2。

市區(qū)供電局一方面對示范區(qū)現(xiàn)有配電網(wǎng)架進行必要的完善和改造，另一方面充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)信息系統(tǒng)（配電自動化系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)），營銷信息系統(tǒng)（95598系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)）以及綜合的GIS平臺等信息化系統(tǒng)。同時在配電自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)了配電網(wǎng)在線風(fēng)險評估系統(tǒng)，設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測、可靠性指標(biāo)實時計算及評估等應(yīng)用軟件，在GIS系統(tǒng)、95598系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)配電網(wǎng)故障快速搶修服務(wù)移動平臺（生產(chǎn)指揮系統(tǒng)）

為了將這些不同功能不同需求的系統(tǒng)整合起來，避免“信息孤島”問題，市區(qū)供電局從以下兩個方面開展相關(guān)工作：一方面建成一套基于IEC61968、61970標(biāo)準(zhǔn)的信息交換總線，構(gòu)建一個標(biāo)準(zhǔn)的底層結(jié)構(gòu)，將各系統(tǒng)有機整合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)源唯一、信息共享。另一方面合理規(guī)劃各系統(tǒng)所屬網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，正確使用隔離裝置和防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，滿足電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定的要求。

1 相關(guān)系統(tǒng)信息交互的內(nèi)容及所屬網(wǎng)絡(luò)

市區(qū)供電局高靠建設(shè)涉及到的主站系統(tǒng)主要有：配電自動化系統(tǒng)（DMS）、生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、用電信息系統(tǒng)（CSM）、95598系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)、配電網(wǎng)在線風(fēng)險評估與預(yù)警系統(tǒng)、配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)、電纜溝在線監(jiān)測系統(tǒng)。

配電自動化（DMS）是以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，以配電自動化系統(tǒng)為核心，綜合利用多種通信方式，實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，并通過與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學(xué)管理。配電自動化系統(tǒng)部署在供電局的1區(qū)網(wǎng)絡(luò)，可以向其他系統(tǒng)提供配電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)和故障信息等。

生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）以實現(xiàn)電力輸變配電設(shè)備臺帳的全數(shù)字化管理為平臺，以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)管理流程為專業(yè)人員提供專業(yè)數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析為手段。PMS系統(tǒng)部署在市公司的4區(qū)網(wǎng)絡(luò)，可以向其他系統(tǒng)提供設(shè)備臺賬、事故搶修單和工作票及其狀態(tài)等。

地理信息系統(tǒng)（GIS）實現(xiàn)電網(wǎng)資源的結(jié)構(gòu)化管理和圖形化展現(xiàn)，以面向服務(wù)的架構(gòu)為各類業(yè)務(wù)應(yīng)用提供電網(wǎng)圖形和分析服務(wù)的企業(yè)級電網(wǎng)信息服務(wù)平臺。GIS系統(tǒng)部署在市公司的4區(qū)網(wǎng)絡(luò)，可以向其他系統(tǒng)提供電網(wǎng)圖形模型及各種服務(wù)。

用電信息系統(tǒng)（CSM）構(gòu)建了一體化數(shù)據(jù)采集與管理平臺，實現(xiàn)了遠程自動抄表、有序用電管理、實時線損統(tǒng)計、計量在線監(jiān)測、電量數(shù)據(jù)分析、負荷數(shù)據(jù)分析、電壓電流分析、圖上作業(yè)應(yīng)用等應(yīng)用功能。CSM系統(tǒng)部署在市公司的3區(qū)網(wǎng)絡(luò)，可以向其他系統(tǒng)提供配電變壓器的各種信息。

95598系統(tǒng)是基于電話、傳真、移動短信、Internet網(wǎng)絡(luò)等通信、辦公設(shè)備于一體的交互式綜合信息服務(wù)系統(tǒng)。95598系統(tǒng)部署在市公司的4區(qū)網(wǎng)絡(luò)，可以向其他系統(tǒng)提供用戶事故報修等信息。

配電網(wǎng)在線風(fēng)險評估與預(yù)警系統(tǒng)基于公共信息模型CIM和SVG的風(fēng)險評估綜合數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)風(fēng)險評估基礎(chǔ)計算數(shù)據(jù)的自動在線獲取。根據(jù)城市電網(wǎng)風(fēng)險評估的模型和算法，基于在線數(shù)據(jù)的風(fēng)險因素概率模型，實現(xiàn)風(fēng)險隨電網(wǎng)運行狀態(tài)變化的在線評估。它部署在供電局的4區(qū)網(wǎng)絡(luò)。

配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)通過對設(shè)備的全壽命周期數(shù)據(jù)管理，建立統(tǒng)一的設(shè)備信息化平臺，實現(xiàn)電力設(shè)備智能狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)，建立多種應(yīng)用模型對電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行分類分析，并給出檢修決策建議。它部署在供電局的4區(qū)網(wǎng)絡(luò)。

生產(chǎn)指揮系統(tǒng)是基于GIS平臺的一套管理系統(tǒng)，將配電自動化、PMS、95598、CSM、風(fēng)險評估、可靠性評估系統(tǒng)統(tǒng)一接口，實現(xiàn)全面的數(shù)據(jù)共享。及時掌握客戶用電情況，在出現(xiàn)故障停電時，能比客戶更快掌握具體故障信息和搶修進度，并告知客戶，提高服務(wù)水平。它部署在供電局的4區(qū)網(wǎng)絡(luò)。

各系統(tǒng)交互的內(nèi)容及其所屬的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域如圖1所示。

2 相關(guān)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

根據(jù)電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定的相關(guān)要求，以數(shù)據(jù)交互總線為核心，綜合考慮各系統(tǒng)本身的功能和特點，各系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架如圖2所示。該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架結(jié)構(gòu)清晰，各區(qū)之間用網(wǎng)絡(luò)隔離裝置或者防火墻隔開，不僅安全可靠，而且易于劃分運行管理部門。

3 各系統(tǒng)之間信息交互的協(xié)議和

格式

總線在交互系統(tǒng)在各系統(tǒng)之間，所起的作用主要是兩點：跨協(xié)議支持，如WebService、JMS、FTP、數(shù)據(jù)庫；跨隔離支持，如1區(qū)到3區(qū)之間的數(shù)據(jù)交互。

各系統(tǒng)之間信息交互的協(xié)議根據(jù)數(shù)據(jù)的實時性上可分為以下幾種情況：

①實時數(shù)據(jù)消息，實時數(shù)據(jù)消息一般數(shù)據(jù)量不大，推薦采用WebService，也可以采用JMS消息或考慮socket通訊方式。如DMS向GIS、風(fēng)險評估系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)實時數(shù)據(jù)采用“I區(qū)DMS數(shù)據(jù)發(fā)布端為WebService，III區(qū)數(shù)據(jù)接收端為JMS”的方式。

②歷史數(shù)據(jù)抽取，歷史數(shù)據(jù)抽取往往數(shù)據(jù)量較大，一般采用FTP或者數(shù)據(jù)庫訪問的方式。如GIS向DMS、風(fēng)險評估系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)電網(wǎng)模型和圖形數(shù)據(jù)等信息時采用FTP方式；PMS向DMS、風(fēng)險評估系統(tǒng)、電纜溝在線監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備臺帳采用數(shù)據(jù)庫訪問方式。

③在四區(qū)的幾個系統(tǒng)之間，不必考慮跨隔離問題，各自采用自己最方便的數(shù)據(jù)格式/協(xié)議來開發(fā)與總線的接口，推薦采用WebService和JMS消息協(xié)議。如電纜溝在線檢測系統(tǒng)向生產(chǎn)指揮系統(tǒng)、配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)電纜溝實時數(shù)據(jù)采用WebService協(xié)議；配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)向風(fēng)險評估系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)處理篩選后的電纜溝數(shù)據(jù)采用JMS協(xié)議。

交互的數(shù)據(jù)格式要求為xml格式，包括電力領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交互格式：RDF、SVG、E語言等等格式。各系統(tǒng)之間使用的消息必須是符合61968標(biāo)準(zhǔn)的消息（請求消息、響應(yīng)消息）。

4 結(jié) 語

高靠建設(shè)具有極為廣泛的信息交互要求，為使各技術(shù)支持系統(tǒng)以及電網(wǎng)相關(guān)設(shè)施都能方便有效的實現(xiàn)信息交互，離不開清晰的數(shù)據(jù)交互流向、簡潔統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)協(xié)議和格式。

這套方案在實際運用過程當(dāng)中，取得了較好的效果，各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互穩(wěn)定可靠，在高可靠性示范區(qū)的建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。

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