配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

蘇大威，李云鵬，黃小鉥，翟長(zhǎng)國(guó)，陳 琪，丁孝華

（1.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司，江蘇 南京 210098；2.南通供電公司，江蘇 南通 226000；3.國(guó)電南瑞科技股份有限公司，江蘇 南京 210061）

0 引言

當(dāng)前，配用電領(lǐng)域技術(shù)迅猛發(fā)展。隨著智能小區(qū)、社區(qū)等區(qū)域性綜合電力業(yè)務(wù)的興起，配用電進(jìn)一步融合。為了更好地支撐配用電綜合領(lǐng)域的發(fā)展，許多研究機(jī)構(gòu)和高校都提出了支撐客戶和企業(yè)業(yè)務(wù)開展的信息化架構(gòu)[1-2]，但這些架構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)電網(wǎng)公司目前的管理現(xiàn)狀考慮不足，同時(shí)對(duì)配用電數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和融合方面涉及較少，對(duì)電網(wǎng)公司實(shí)際工作的指導(dǎo)意義有限。

從目前電網(wǎng)公司配用電管理模式和系統(tǒng)部署情況來看，配用電之間的業(yè)務(wù)邊界還比較明顯，各種類型的系統(tǒng)比較多。配用電各類設(shè)備的信息采集分散在不同的系統(tǒng)中，各個(gè)系統(tǒng)采用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)融合難度較大[3-4]。針對(duì)配用電信息融合，目前主要采用IEC61968標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行應(yīng)用層信息集成[5-8]，但是從采集層面來考慮基礎(chǔ)數(shù)據(jù)融合的研究還比較少。針對(duì)智能小區(qū)、社區(qū)、園區(qū)這一類配用電高度融合的應(yīng)用，需要從系統(tǒng)的底層上解決數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集與信息融合的問題，才能夠更好地支撐此類應(yīng)用的開展。

本文從配用電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā)，在分析配用電業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，提出了一種支撐配用電業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)架構(gòu)。該平臺(tái)是配用電各類業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化支撐平臺(tái)，從支撐平臺(tái)的角度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸和融合，進(jìn)而更好地支撐配用電業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)。這種架構(gòu)減小了在應(yīng)用層進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的復(fù)雜度，通過在園區(qū)的應(yīng)用驗(yàn)證其可行性，為電力企業(yè)自動(dòng)化規(guī)劃和建設(shè)提供參考。

1 業(yè)務(wù)分析

配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)主要為配用電的各類業(yè)務(wù)應(yīng)用提供支撐環(huán)境。從目前智能小區(qū)、社區(qū)、園區(qū)的建設(shè)來看，主要業(yè)務(wù)包括以下幾大類。

a.配用電運(yùn)行監(jiān)控與優(yōu)化運(yùn)行：主要是對(duì)配用電領(lǐng)域的供配電情況進(jìn)行監(jiān)視，保障安全運(yùn)行；主要包括變電所運(yùn)行監(jiān)控、配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控、用戶用電情況監(jiān)控、電動(dòng)汽車充放電設(shè)施運(yùn)行監(jiān)控、分布式電源運(yùn)行監(jiān)控、區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控等，并且在此基礎(chǔ)上開展配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行、能量綜合優(yōu)化的優(yōu)化運(yùn)行業(yè)務(wù)。

b.故障、停電和保電管理：主要針對(duì)電網(wǎng)故障、停電和保電時(shí)的業(yè)務(wù)，包括設(shè)備日常巡檢、缺陷管理、停電計(jì)劃、用戶通知、故障定位、故障處理、保電管理、圖資管理等。

c.資產(chǎn)全壽命管理：針對(duì)涉及到的各類設(shè)備資產(chǎn)進(jìn)行全壽命周期管理，包括計(jì)劃、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)、配送、施工、更換、報(bào)廢等業(yè)務(wù)。

d.配用電綜合仿真培訓(xùn)：包括配電網(wǎng)運(yùn)行仿真、電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)仿真、用戶用電模擬仿真、分布式電源運(yùn)行仿真、配用電業(yè)務(wù)培訓(xùn)、配用電運(yùn)行操作培訓(xùn)等業(yè)務(wù)。

e.配用電綜合分析：分析配用電各類綜合指標(biāo)并進(jìn)行展示，為決策做依據(jù)，包括區(qū)域能量指標(biāo)分析、用電指標(biāo)分析、電網(wǎng)運(yùn)行情況分析、設(shè)備資產(chǎn)狀態(tài)分析等。

2 整體架構(gòu)

2.1 邏輯架構(gòu)

根據(jù)對(duì)智能園區(qū)、社區(qū)、小區(qū)業(yè)務(wù)體系的分析，配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)要求能夠接入配用電領(lǐng)域各類設(shè)備終端，包括變電站、配電終端、電表、用戶終端等各種信息，并對(duì)配用電各類設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的融合，為上層應(yīng)用提供通用的數(shù)據(jù)采集與信息交互平臺(tái)。根據(jù)其定位和特點(diǎn)，并考慮目前配用電領(lǐng)域現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)其整體邏輯架構(gòu)如圖1所示。

圖1 配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)邏輯架構(gòu)Fig.1 Logical frame of unified data collection and information support platform

在邏輯上，統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)包括安全Ⅰ區(qū)和安全Ⅲ區(qū)2個(gè)部分。

Ⅰ區(qū)主要部署Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)采集模塊，從目前的配用電建設(shè)來看，Ⅰ區(qū)采集模塊需要能夠從調(diào)度自動(dòng)化和配電自動(dòng)化系統(tǒng)中接收變電站和各類配電終端的數(shù)據(jù)，主要采用IEC60870標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，從未來技術(shù)發(fā)展的角度出發(fā)考慮，要實(shí)現(xiàn)配用電數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集，Ⅰ區(qū)采集模塊需要具備直接采集變電站和各類配電終端的數(shù)據(jù)的功能，采集方式主要包括IEC60870和IEC61850這2種方式。

Ⅲ區(qū)部署平臺(tái)的主體部分主要包括數(shù)據(jù)采集和平臺(tái)的支撐功能。數(shù)據(jù)采集功能需要能夠支撐Ⅲ區(qū)各類設(shè)備的采集，包括電表、用戶終端等各類終端。從目前配用電領(lǐng)域的信息系統(tǒng)整體架構(gòu)考慮，數(shù)據(jù)主要從用電信息采集系統(tǒng)、用能系統(tǒng)等各類系統(tǒng)上進(jìn)行間接采集，數(shù)據(jù)采集方式主要是傳統(tǒng)的接口方式。從未來發(fā)展的技術(shù)角度出發(fā)，數(shù)據(jù)采集需要支持對(duì)終端的直接采集，采集方式主要包括IEC60870和IEC61850這2種。Ⅲ區(qū)配用電數(shù)據(jù)管理中心需要實(shí)現(xiàn)對(duì)Ⅰ、Ⅲ區(qū)采集的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，在此基礎(chǔ)上建立支撐上層應(yīng)用所需的各類支撐服務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)與各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互，在統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上提供基于IEC61968的接口適配器，實(shí)現(xiàn)與SG186、95598等系統(tǒng)的集成。

從配用電自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展來看，IEC61850將成為未來發(fā)展的主流趨勢(shì)。因此平臺(tái)對(duì)IEC61850的處理主要用于將來以IEC61850方式構(gòu)建的各類終端，而IEC61970的處理主要用于現(xiàn)有裝備的接入。為更好地實(shí)現(xiàn)二者的融合，平臺(tái)采用二級(jí)映射的方法，即構(gòu)建采集和主設(shè)備2層數(shù)據(jù)模型，通過主模型與采集模型的映射實(shí)現(xiàn)不同采集方式向主設(shè)備模型的融合，具體如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)融合方式Fig.2 Data fusion

2.2 功能架構(gòu)

根據(jù)配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)所需要支撐的業(yè)務(wù)的分析以及對(duì)其整體邏輯架構(gòu)的設(shè)計(jì)，配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)的詳細(xì)功能架構(gòu)如圖3所示。

a.數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集的對(duì)象包括變電站設(shè)備、配電饋線設(shè)備、各類計(jì)量裝置、用戶側(cè)用電設(shè)備等配用電各類設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)信息。數(shù)據(jù)采集的功能包括通信鏈路管理、通道管理、規(guī)約解析、生數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理和采集模型轉(zhuǎn)換功能。其中，通信鏈路和通道管理主要包括維護(hù)各類終端的通信鏈路、通道狀態(tài)，以及根據(jù)通信鏈路切換主備通道等功能；規(guī)約解析主要是針對(duì)通信規(guī)約進(jìn)行解析；生數(shù)據(jù)加工是根據(jù)系統(tǒng)的定義對(duì)生數(shù)據(jù)進(jìn)行換算等功能；數(shù)據(jù)質(zhì)量管理針對(duì)采集到的各類數(shù)據(jù)，分析判斷其數(shù)據(jù)質(zhì)量并進(jìn)行標(biāo)記；采集模型轉(zhuǎn)換是將各種規(guī)約解析后的數(shù)據(jù)裝換成平臺(tái)統(tǒng)一的CIM結(jié)構(gòu)模型，存入數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一處理，主要包括IEC60870和IEC61850等規(guī)約的轉(zhuǎn)換。

圖3 配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)功能架構(gòu)Fig.3 Functional architecture of unified data collection and information support platform

b.數(shù)據(jù)管理中心。數(shù)據(jù)管理中心對(duì)平臺(tái)的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一建模和管理，數(shù)據(jù)包括非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)特性又可以劃分為系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)、配用電基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。其中系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)主要是支撐平臺(tái)運(yùn)行的各類數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)檢索關(guān)系、表域關(guān)聯(lián)關(guān)系、數(shù)據(jù)觸發(fā)關(guān)聯(lián)關(guān)系、數(shù)據(jù)組織關(guān)聯(lián)關(guān)系等；配用電基礎(chǔ)數(shù)據(jù)針對(duì)配用電涉及的各類設(shè)備、用戶及檔案、采集和拓?fù)涞葦?shù)據(jù)按照IEC61970 CIM的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一建模，這類數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)不隨時(shí)間而變化，是配用電的基本模型；歷史數(shù)據(jù)包括各類設(shè)備的運(yùn)行采樣數(shù)據(jù)，各類事件數(shù)據(jù)、流程化數(shù)據(jù)等，其數(shù)據(jù)特點(diǎn)是隨著運(yùn)行時(shí)間而不斷增長(zhǎng)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要記錄下的各類文件、圖片等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模式包括實(shí)時(shí)內(nèi)存庫(kù)和硬盤數(shù)據(jù)庫(kù)，在應(yīng)用時(shí)平臺(tái)需要保證內(nèi)存數(shù)據(jù)域磁盤數(shù)據(jù)的一致性。同時(shí)數(shù)據(jù)管理中心需要對(duì)外提供統(tǒng)一的訪問接口，供各類服務(wù)及上層應(yīng)用使用。

c.支撐服務(wù)。支撐服務(wù)包括支撐上層應(yīng)用的各類服務(wù)，包括圖形及可視化服務(wù)、地理信息服務(wù)、報(bào)表和統(tǒng)計(jì)服務(wù)、Web服務(wù)、進(jìn)程調(diào)度服務(wù)、工作流服務(wù)、權(quán)限服務(wù)、告警服務(wù)、信息安全服務(wù)和消息傳輸軟總線等。圖形及可視化服務(wù)為上層應(yīng)用提供圖形化支撐，包括平面、三維等圖形方式；地理信息服務(wù)提供地圖表示、地理定位、地理分析等服務(wù)功能；報(bào)表和統(tǒng)計(jì)服務(wù)提供報(bào)表的制定以及通用的統(tǒng)計(jì)服務(wù)；Web服務(wù)為各種應(yīng)用提供Web的展示框架，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用頁(yè)面的集成、展示及相關(guān)基礎(chǔ)服務(wù)；進(jìn)程調(diào)度服務(wù)為應(yīng)用提供進(jìn)程的管理和調(diào)度服務(wù)；工作流服務(wù)提供業(yè)務(wù)流程的定制、發(fā)布和流轉(zhuǎn)控制；權(quán)限服務(wù)提供安全責(zé)任區(qū)的定義，實(shí)現(xiàn)信息分流；告警服務(wù)為系統(tǒng)運(yùn)行的各類告警事件提供統(tǒng)一的接口；消息傳輸軟總線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各類消息的傳輸；安全信息服務(wù)提供系統(tǒng)安全性服務(wù)，包括消息檢測(cè)、安全分區(qū)等。

d.接口。接口主要包括2類：一類為提供給各類應(yīng)用二次開發(fā)用接口，此類接口主要包括平臺(tái)各類服務(wù)的訪問和調(diào)用接口、數(shù)據(jù)訪問接口和圖形交互接口等；另一類為進(jìn)行系統(tǒng)間交互的統(tǒng)一對(duì)外服務(wù)，此類接口主要遵循IEC61968的交互方式。

從上述功能可見，配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)是一個(gè)為上層業(yè)務(wù)應(yīng)用提供底層數(shù)據(jù)以及處理的通用化支撐平臺(tái)，該平臺(tái)可由各公司及企業(yè)的信息化支撐部門進(jìn)行維護(hù)?；谂溆秒娊y(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)可開展配用電優(yōu)化搶修、綜合能效管理、園區(qū)綜合運(yùn)營(yíng)等功能和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且提交各自的主管部門進(jìn)行使用。上層應(yīng)用功能如圖4所示。

圖4 上層應(yīng)用功能Fig.4 Application functions of upper-layer

3 數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)處理策略

3.1 數(shù)據(jù)域

根據(jù)系統(tǒng)整體功能部署和邏輯架構(gòu)，可以規(guī)劃平臺(tái)的數(shù)據(jù)包括六大域塊：系統(tǒng)支撐域、設(shè)備域、采集域、應(yīng)用域、歷史數(shù)據(jù)域和接口域，其主要的關(guān)系如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)域模型Fig.5 Model of data domains

a.整個(gè)數(shù)據(jù)模型以設(shè)備域?yàn)楹诵倪M(jìn)行其他數(shù)據(jù)域的組織。

b.系統(tǒng)支撐域主要包括了以設(shè)備域?yàn)橹行难苌龅膱D形及可視化、地理信息、權(quán)限、告警、報(bào)表、統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)包，以及相對(duì)獨(dú)立的進(jìn)程調(diào)度、消息傳輸、Web服務(wù)、工作流、系統(tǒng)安全和其他支撐各類計(jì)算機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包。

c.采集域中，模型轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)域設(shè)備信息的融合。

d.歷史數(shù)據(jù)域包含了在設(shè)備生產(chǎn)、運(yùn)行過程中產(chǎn)生的采樣、消息、流程和檔案數(shù)據(jù)包。

e.應(yīng)用域在建立其他數(shù)據(jù)域的基礎(chǔ)上，通過拓?fù)?、模型校?yàn)和表單定制數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)配用電的統(tǒng)一建模和流程定制。

整體數(shù)據(jù)模型以CIM為基礎(chǔ)，其主要數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系詳見圖6。

圖6 主要數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系Fig.6 Logical relationship among major data

3.2 配用電設(shè)備統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型

為建立配用電設(shè)備統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，引入了設(shè)備類型的定義方式，以設(shè)備類型為觸發(fā)，關(guān)聯(lián)設(shè)備的各類屬性，同時(shí)建立配用電一體化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)配用電設(shè)備的融合[9]。

3.2.1 設(shè)備類型的定義

為提高平臺(tái)的靈活性，滿足配用電各類數(shù)據(jù)采集的統(tǒng)一建模，引入設(shè)備類型的描述。通過設(shè)備類型來實(shí)現(xiàn)量測(cè)數(shù)據(jù)、圖形、操作、消息等各個(gè)方面的數(shù)據(jù)融合。

設(shè)備類型是設(shè)備的固有屬性，每種設(shè)備對(duì)應(yīng)一種設(shè)備類型。每種設(shè)備類型可以定義其對(duì)應(yīng)的采集量測(cè)量、圖形表現(xiàn)方式、操作類型、消息/事件和其他相關(guān)方面的定義，具體如圖7所示。

圖7 設(shè)備類型定義Fig.7 Definitions of device type

設(shè)備類型可按實(shí)際設(shè)備分為變壓器、開關(guān)、電表等設(shè)備。比如某種類型的配電變壓器，可以定義類型為配電變壓器A，采集量包括遙測(cè)數(shù)據(jù)電壓、電流、有功、無功，各類保護(hù)構(gòu)成的遙信數(shù)據(jù)以及電量等脈沖數(shù)據(jù)。如果某種臺(tái)變?cè)O(shè)備采集量與此設(shè)備不同，可以另外定義配電變壓器B。通過這種定義方式，可以方便地解決目前設(shè)備的多樣性問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)配用電設(shè)備的統(tǒng)一描述。

3.2.2 配用電統(tǒng)一拓?fù)?/p>

配用電統(tǒng)一設(shè)備模型除了需要反映配用電的各類設(shè)備以外，同時(shí)還需要反映配用電的完整拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

配電變電站和高壓配電線路的模型主要參照IEC61970的模型進(jìn)行定義[10-11]，中低壓配電網(wǎng)的拓?fù)淠Ｐ涂梢酝ㄟ^饋線和饋線段的連接關(guān)系形成[12-13]。低壓用戶側(cè)的拓?fù)淇梢酝ㄟ^低壓饋線及饋線段來反映，但這種方法需要具備完整的低壓饋線模型，在實(shí)際中很難做到，同時(shí)，在分析和應(yīng)用方面，往往將低壓臺(tái)區(qū)作為一個(gè)整體進(jìn)行分析，因此可將低壓用戶與臺(tái)區(qū)關(guān)聯(lián)，來實(shí)現(xiàn)拓?fù)潢P(guān)系在用電側(cè)的延生。配用電拓?fù)潢P(guān)聯(lián)關(guān)系見圖8。

圖8 配用電拓?fù)潢P(guān)聯(lián)關(guān)系Fig.8 Topological relationship of power distribution and utilization

為了實(shí)現(xiàn)配用電一體化拓?fù)洌€需要對(duì)分布式電源、電動(dòng)汽車充放電站、微電網(wǎng)等進(jìn)行處理。為了簡(jiǎn)化對(duì)低壓電線的建模，在低壓饋線的基礎(chǔ)上引入支路概念，將連在同一低壓線路上的設(shè)備歸為一條支路進(jìn)行管理，這樣在無需分析低壓模型時(shí)只要進(jìn)行支路建模就可實(shí)現(xiàn)分布式電源的建模。支路上的設(shè)備包括逆變器、箱變、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)能電池、充電樁等。集電線路、并網(wǎng)點(diǎn)都可由支路來派生。以微電網(wǎng)為例，微電網(wǎng)的模型以支路的方式建立光伏支路、風(fēng)電支路、并網(wǎng)點(diǎn)支路、儲(chǔ)能支路等，如圖9所示。

圖9 微電網(wǎng)模型建立方式Fig.9 Establishment of micro-grid model

單獨(dú)的分布式電源可根據(jù)實(shí)際情況包括1～n條支路，其數(shù)據(jù)模型的邏輯關(guān)系詳見圖6。

3.3 數(shù)據(jù)采集一體化模型

配用電領(lǐng)域的設(shè)備多種多樣，從數(shù)據(jù)的采集方面而言，主要的采集對(duì)象包括變電站采集終端（RTU或者綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等）、配電終端（FTU、TTU、DTU等）、電表采集終端、儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集終端、分布式電源采集終端、電動(dòng)汽車充放電設(shè)施采集終端等。數(shù)據(jù)采集整體邏輯結(jié)構(gòu)如圖10所示。

數(shù)據(jù)采集采用分組策略，可按不同的采集對(duì)象以及采集規(guī)模進(jìn)行分組。在Ⅰ、Ⅲ區(qū)分別建立數(shù)據(jù)采集區(qū)，同時(shí)在Ⅲ區(qū)建立Ⅰ區(qū)的數(shù)據(jù)采集鏡像以實(shí)現(xiàn)對(duì)物理隔離的穿透，并在Ⅲ區(qū)實(shí)現(xiàn)配用電數(shù)據(jù)的統(tǒng)一建模。

圖10 數(shù)據(jù)采集模式Fig.10 Data collection mode

為實(shí)現(xiàn)配用電各類終端通信的統(tǒng)一管理，對(duì)光纖、載波、無線等方式的鏈路進(jìn)行統(tǒng)一抽象。建立采集終端的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，根據(jù)各類終端的特點(diǎn)派生變電站終端、配電終端、電量采集終端等多種類型。一個(gè)采集終端對(duì)應(yīng)1到多個(gè)通道，每個(gè)通道分別對(duì)應(yīng)一種規(guī)約，規(guī)約解析完成后依據(jù)3.2節(jié)所述的量測(cè)量描述方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)采集和量測(cè)的統(tǒng)一建模。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，只有一個(gè)通道處于值班狀態(tài)，值班通道的數(shù)據(jù)作為最終設(shè)備的量測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)于采用IEC61850通信方式的終端，規(guī)約解析后根據(jù)和CIM之間的關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換[13-14]，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的融合。數(shù)據(jù)采集處理邏輯見圖11。

圖11 數(shù)據(jù)采集處理邏輯Fig.11 Processing logic of data collection

4 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

4.1 技術(shù)選型

根據(jù)配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)的整體架構(gòu)以及數(shù)據(jù)模型，其主要技術(shù)選型如下：平臺(tái)的展現(xiàn)采用B/S模式，遵循J2EE架構(gòu)；在數(shù)據(jù)采集應(yīng)用方面，為了提高整體的性能和效率，采用C/S結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)方面，支持Linux/Unix/Windows操作系統(tǒng)，以Linux和Unix系統(tǒng)為主，并選擇WebLogic等軟件為平臺(tái)支撐環(huán)境；在數(shù)據(jù)管理方面，商用數(shù)據(jù)庫(kù)選用oracle，配以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)共同使用；在系統(tǒng)邏輯層方面主要采用Webservice訪問模式，并以Selvet、Spring技術(shù)為基礎(chǔ)；在展現(xiàn)方面，主要采用flex、jsp等技術(shù)。

4.2 信息集成

考慮到目前電網(wǎng)公司配用電系統(tǒng)較多的實(shí)際情況，配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)需要實(shí)現(xiàn)與目前各類系統(tǒng)之間的信息交互。按照目前國(guó)內(nèi)和國(guó)外行業(yè)的發(fā)展，在信息集成方面，目前主要遵循IEC 61968標(biāo)準(zhǔn)[7-8]。因此，生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)提供遵循IEC 61968標(biāo)準(zhǔn)的集成適配器，實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)間的信息交互。

4.3 平臺(tái)應(yīng)用

目前，該平臺(tái)已經(jīng)在江蘇南通營(yíng)配信息融合和新城小區(qū)智能化建設(shè)中得到了應(yīng)用。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，形成2種應(yīng)用模式：在電力企業(yè)營(yíng)配集成中，由于各類數(shù)據(jù)已經(jīng)在不同的系統(tǒng)中進(jìn)行采集，主要采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總，并支撐上層應(yīng)用；在智能小區(qū)的建設(shè)中，則采用從數(shù)據(jù)采集、融合進(jìn)而支撐的模式，為小區(qū)運(yùn)營(yíng)管理提供支撐，如圖12所示。

圖12 配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)的應(yīng)用模式Fig.12 Application modes of unified data collection and information support platform

目前該平臺(tái)已還在太原、天津等多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)得到應(yīng)用，效果良好。

5 結(jié)語

隨著智能小區(qū)、智能社區(qū)、智能園區(qū)技術(shù)的發(fā)展，營(yíng)配結(jié)合已成為智能電網(wǎng)發(fā)展的一種趨勢(shì)。本文針對(duì)配用電領(lǐng)域綜合應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)了配用電統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與信息支撐平臺(tái)的總體架構(gòu)，提出了數(shù)據(jù)融合的方法和策略，實(shí)現(xiàn)了配用電數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和信息支撐，為配用電綜合應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展提供新的思路。