貴陽(yáng)電網(wǎng)地縣一體化智能定值管控系統(tǒng)建模研究

張薇薇，王 彥，黃 歡

（1.貴陽(yáng)供電局，貴陽(yáng) 550002；2.北京中恒博瑞數(shù)字電力科技有限公司，北京 100085）

1 引言

電力二次系統(tǒng)在保障電網(wǎng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，提高調(diào)度管理信息化水平等方面發(fā)揮了重要作用，已成為電網(wǎng)運(yùn)行控制、調(diào)度生產(chǎn)指揮和現(xiàn)代化管理不可或缺的技術(shù)手段。繼電保護(hù)作為電力二次系統(tǒng)的重要組成部分之一，隨著南網(wǎng)二次一體化建設(shè)工作的深入開(kāi)展，對(duì)繼電保護(hù)定值整定管理工作提出了新的要求。文獻(xiàn)[1-3]采用圖模一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一體化定值整定計(jì)算。文獻(xiàn)[4-5]提出了整定計(jì)算軟件與定值單管理系統(tǒng)的閉環(huán)運(yùn)行。雖然一體化定值整定計(jì)算技術(shù)比較成熟，但定值流程管理方面的相關(guān)綜合管理系統(tǒng)卻比較缺乏。因此有必要從貴陽(yáng)供電局全局的高度設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一體化智能定值管控系統(tǒng)，無(wú)論從理論上還是二次一體化工作推進(jìn)的要求上，都是新的和有益的探索嘗試，也是信息化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)。

2 定值管控現(xiàn)狀

現(xiàn)有的定值管理模式比較重視保護(hù)定值計(jì)算，忽略定值管控。定值管理業(yè)務(wù)流程不統(tǒng)一，各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)各自為陣，與調(diào)度其他專(zhuān)業(yè)交互水平低，不利于二次一體化建設(shè)縱向多級(jí)調(diào)控協(xié)調(diào)和信息貫通以及橫向調(diào)度各專(zhuān)業(yè)融合和數(shù)據(jù)共享的要求。

目前，貴陽(yáng)局定值單的收發(fā)、回執(zhí)以及統(tǒng)計(jì)工作都通過(guò)人工完成，效率低、成本高。各級(jí)調(diào)控機(jī)構(gòu)的邊界定值交互也要依靠人工交互完成，容易造成數(shù)據(jù)更新不及時(shí)且由于人為疏忽原因，導(dǎo)致出錯(cuò)。定值執(zhí)行過(guò)程中，由于定值單流轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)中的各工作地點(diǎn)距離較遠(yuǎn)（調(diào)控大樓保護(hù)科→工作人員班組所在地→各變電站站點(diǎn)），紙質(zhì)定值單容易丟失。當(dāng)事故緊急處理時(shí)，紙質(zhì)定值單的發(fā)放流程還會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作推進(jìn)有影響。而在管理工作中，紙質(zhì)定值單又不利于集中管理和定值單數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。為了解決上述問(wèn)題，做好地調(diào)與分縣局繼電保護(hù)定值配合，減少人為失誤的風(fēng)險(xiǎn)，提高繼電保護(hù)整定計(jì)算的安全性，保證電網(wǎng)安全，急需采用一個(gè)綜合管理系統(tǒng)對(duì)整定管理的全過(guò)程進(jìn)行管控。

3 定值管控系統(tǒng)建模研究

在貴陽(yáng)電網(wǎng)，一體化定值管控系統(tǒng)需要部署在地調(diào)、保護(hù)班組、15個(gè)分縣局的縣配調(diào)及調(diào)管范圍內(nèi)的集控中心（或變電站）等地點(diǎn)，綜合考慮系統(tǒng)應(yīng)用的方便擴(kuò)展和易于維護(hù)、投資成本控制，現(xiàn)有服務(wù)器和局域網(wǎng)的配置情況后，再結(jié)合整定管理的實(shí)際情況和需要，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)（B/S）[7]如圖1所示。該結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以在任何地方進(jìn)行操作而不用安裝任何專(zhuān)門(mén)的客戶端，只要有一臺(tái)能聯(lián)網(wǎng)的電腦就能使用，客戶端零維護(hù)，由系統(tǒng)管理員分配一個(gè)用戶名和密碼，通過(guò)IE瀏覽器即可進(jìn)入系統(tǒng)。

圖1 系統(tǒng)部署架構(gòu)圖

3.1 定值管控系統(tǒng)模型

一體化智能定值管控系統(tǒng)模型包括系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)管理、定值單管理、定值管控流程、用戶管理，電子簽章管理等應(yīng)用功能模塊。功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

整個(gè)應(yīng)用劃分為三個(gè)相對(duì)分離的邏輯層，每一層都有一套定義好的接口。

圖2 功能結(jié)構(gòu)圖

第二層為邏輯層，是用戶為了獲取數(shù)據(jù)需要在界面操作時(shí)調(diào)用的代碼。展示層接收到數(shù)據(jù)后把它格式化并顯示出來(lái)?？梢栽诓桓淖儜?yīng)用邏輯的情況下采用不同的圖形用戶界面，通過(guò)邏輯層給展示層提供明確定義不同的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。

第三層為數(shù)據(jù)層，即數(shù)據(jù)中心。它用來(lái)完成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)交換接口的實(shí)現(xiàn)。主要包括數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)抽取以及數(shù)據(jù)過(guò)濾等功能。

該系統(tǒng)從業(yè)務(wù)角度主要實(shí)現(xiàn)如下功能：

（1）組織機(jī)構(gòu)管理。將調(diào)度中心、變電管理所、基建等部門(mén)按組織部門(mén)和工作崗位分配不同的權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一管理。

（2）定值單管理。實(shí)現(xiàn)定值單的流程狀態(tài)、定值單內(nèi)容的查詢與管理。

（3）定值單管控流程。根據(jù)各用戶權(quán)限實(shí)現(xiàn)定值通知單的審批流程、發(fā)布和執(zhí)行流程的發(fā)送、回退等流程操作。

（4）用戶管理?；诮M織機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)用戶查看、新建、刪除的統(tǒng)一管理。

隨著中國(guó)國(guó)際影響力和地位的提升，中國(guó)的“文化自信”日益增強(qiáng)，跨文化交際意識(shí)培養(yǎng)的過(guò)程中，不能再一味強(qiáng)化對(duì)英美等西方國(guó)家文化的學(xué)習(xí)和吸收，只側(cè)重提高英美文化的語(yǔ)言文化意識(shí)，而是要轉(zhuǎn)變?yōu)橥綄W(xué)習(xí)、吸收和傳播跨文化交際國(guó)雙方的文化。扎實(shí)的本民族語(yǔ)言文化素養(yǎng)將使英語(yǔ)學(xué)習(xí)者自覺(jué)地把英語(yǔ)語(yǔ)言文化和本民族語(yǔ)言文化進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，并在對(duì)外交流中有主動(dòng)感知文化差異、溝通文化差異的意識(shí)和能力（趙海燕，2013）。因此，隨著跨文化意識(shí)的雙向成長(zhǎng)，在培養(yǎng)商務(wù)工作者跨文化意識(shí)時(shí)要真正以雙向交流為目的的學(xué)習(xí)和輸出并重的狀態(tài)，加入英語(yǔ)中的中國(guó)文化內(nèi)容學(xué)習(xí)。在跨文化交流中既尊重對(duì)方文化，也尊重自己的文化。

（5）電子簽章管理。實(shí)現(xiàn)不同部門(mén)不同崗位執(zhí)行定值單流程過(guò)程中定值通知單電子簽單內(nèi)容的統(tǒng)一管理。

3.2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作流程服務(wù)

制定標(biāo)準(zhǔn)的工作流程[8-9]計(jì)算模型，即將工作流程中的工作如何前后組織在一起的邏輯和規(guī)則在計(jì)算機(jī)中以恰當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行表示并對(duì)其實(shí)施計(jì)算。工作流要解決的主要問(wèn)題是：為實(shí)現(xiàn)定值通知單審批、發(fā)布、執(zhí)行業(yè)務(wù)目標(biāo)，在多個(gè)參與者之間，利用計(jì)算機(jī)，按某種預(yù)定規(guī)則自動(dòng)傳遞文檔、信息或者任務(wù)。一體化智能定值管控系統(tǒng)的主要功能是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持去定義、執(zhí)行和管理工作流，協(xié)調(diào)工作流執(zhí)行過(guò)程中工作之間以及群體成員之間的信息交互。

3.2.1.1 定值通知單審批流程

定值通知單審批流程如圖3所示。

圖3 定值通知單審批流程圖

3.2.1.2 定值通知單發(fā)布、執(zhí)行流程

定值通知單發(fā)布、執(zhí)行流程如圖4所示。

圖4 定值通知單發(fā)布、執(zhí)行流程圖

3.2.2 數(shù)據(jù)安全

隨著電力行業(yè)信息化進(jìn)程的迅速加快，信息化、網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)已提高到一個(gè)全新的水平。由于電力系統(tǒng)工作性質(zhì)的特殊性，造成了日常工作涉密的數(shù)據(jù)信息量大，如何保證這些數(shù)據(jù)信息的安全性，保證待傳遞數(shù)據(jù)的安全性，已經(jīng)成為迫切需求。

首先建立系統(tǒng)的安全模式，通過(guò)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)安全Firewall技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，保證信息的機(jī)密性、完整性、系統(tǒng)訪問(wèn)的抗抵賴(lài)性，從而形成對(duì)系統(tǒng)的多級(jí)防護(hù)。其次采用MD5、PGP等加密技術(shù)把重要的數(shù)據(jù)變?yōu)閬y碼（加密）傳送，到達(dá)目的地后再用相同或不同的手段還原（解密）。然后對(duì)定值單中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，防止數(shù)據(jù)被篡改，對(duì)工作流中的每一步簽名和意見(jiàn)有加密措施，防止意見(jiàn)或簽名被竄改，以加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。最后電子簽章[6-10]功能，在Word、Excel電子文檔上任意地方簽署公章或個(gè)人手寫(xiě)簽名。

3.2.3 開(kāi)放式接口設(shè)計(jì)

智能定值管控系統(tǒng)涉及到與整定計(jì)算軟件等的數(shù)據(jù)交互，整定計(jì)算軟件計(jì)算出的定值通知單將直接導(dǎo)入智能定值管控系統(tǒng)。項(xiàng)目研究制定一套開(kāi)放的、符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的、可移植性較好的接口數(shù)據(jù)交互協(xié)議，實(shí)現(xiàn)定值通知單從整定系統(tǒng)到智能定值管控系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接。

4 智能定值管控系統(tǒng)應(yīng)用分析

4.1 效益分析

采用一體化智能定值管控系統(tǒng)后，定值通知單從生成到執(zhí)行過(guò)程不再需要工作人員來(lái)回在調(diào)度大樓各科室和變電站之間奔波，大大節(jié)省了交通成本和時(shí)間成本，這是其一。其二，以前調(diào)度和各地點(diǎn)各自保存的紙質(zhì)定值單，需要的耗材資源量特大，采用一體化智能定值管控系統(tǒng)后，定值通知單電子化存檔，不易丟失并且查閱方便。定值通知單的流轉(zhuǎn)和管理都是電子化，利用互聯(lián)網(wǎng)的互通功能和計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，大大提高了工作效率。定值全過(guò)程管控成本比對(duì)如圖5所示，定值全過(guò)程管控時(shí)間比對(duì)如圖6所示，效益分析如圖7所示。

圖5 定值全過(guò)程管控成本對(duì)比圖

圖6 定值全過(guò)程管控時(shí)間比對(duì)圖

圖7 效益分析圖

4.2 價(jià)值分析

（1）建立貴陽(yáng)電網(wǎng)地縣調(diào)一體化定值管控平臺(tái)，滿足二次一體化建設(shè)對(duì)繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)管理要求，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)定值單生成、流轉(zhuǎn)、發(fā)布、執(zhí)行、回執(zhí)、存檔全過(guò)程一體化管理，通過(guò)一體化管控平臺(tái)，為地縣調(diào)控機(jī)構(gòu)繼電保護(hù)業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)縱向貫通和橫向融合奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）一體化管控平臺(tái)實(shí)施過(guò)程也是建立貴陽(yáng)電網(wǎng)繼電保護(hù)數(shù)據(jù)管理體系的過(guò)程。在實(shí)施過(guò)程中，規(guī)范和統(tǒng)一業(yè)務(wù)流程，并對(duì)各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，最終建立貴陽(yáng)電網(wǎng)地縣繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程，形成標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范，并形成標(biāo)準(zhǔn)予以推廣。

（3）通過(guò)一體化全過(guò)程定值管控，能有效規(guī)避定值流轉(zhuǎn)、執(zhí)行、回執(zhí)等諸多環(huán)節(jié)存在的定值數(shù)據(jù)篡改、丟失等風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目緊緊圍繞電網(wǎng)安全的核心工作，實(shí)現(xiàn)貴陽(yáng)電網(wǎng)地縣調(diào)定值全過(guò)程一體化管控，提高電網(wǎng)運(yùn)行的綜合支撐水平。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)一體化智能定值管控系統(tǒng)建模研究，提出了系統(tǒng)采用B/S部署架構(gòu)，展示層、邏輯層和數(shù)據(jù)層的三層功能應(yīng)用體系，實(shí)現(xiàn)定值管控系統(tǒng)的一體化應(yīng)用，智能化管理。在提高工作效率的同時(shí)，降低工作成本、保證數(shù)據(jù)安全，最終為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。一體化智能定值管控系統(tǒng)建模研究對(duì)各電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行一體化智能定值管控系統(tǒng)的建設(shè)提供了解決方案，是對(duì)二次系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的有力支持。

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