【资料下载】智能变电站一体化信息平台的设计

智 能变电站一体化信息平台的设计蒋宏图1，袁 越1,杨昕霖2（1. 河海大学 能源与电气学院 ，江苏 南京 210098；2. 国电南京自动化股份有限公司 ，江苏 南京 210003）摘要 ： 智能变电站站控层系统要求模型统一 、高度集成 。 为此设计了面向应用架构的一体化信息平台 ，把每个应用对应的进程组及其内存库看作一个对象 ，使系统高度集成 ，且能灵活地增减应用 。 平台支持数据关系的表达 ，能方便地建立符合 型的变电站站控层应用 。 平台采用统一的采集系统 ，利用全站信息模型文件的模型信息 ，自动生成采集模型 。 模型的自动映射能减少系统生成时对点的过程 ，提高工程效率 。 为满足变电站二次系统安全防护的要求 ，变电站站控层系统采用统一平台设计 、Ⅰ ／ Ⅱ 区与 Ⅲ ／ Ⅳ 区的系统分开独立运行的模式 ，支持应用对安全隔离装置的透明交互数据 。关键词 ： 变电站 ； 信息平台 ； 面向应用架构 ； 隔离 ； 一体化 ； 设计中图分类号 ： 3 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1006－6047（2011）08－0131－04收稿日期 ：2011回日期 ：2011 自 动 化 设 备1 2011第 31 卷第 8 期2011 年 8 月0 引言传统变电站的数据采集功能和具体的业务功能结合紧密［1］，使得站内功能业务孤立化 ，造成系统林立［2］，如 护信息子站 、电能质量检测 、故障录波 、远动通信等 。 各个业务都有自己的采集系统 ，存在着采集交叉重复 、利用率不高 、数据及信息内容不一致等问题 ，形成了以纵向层次多 、横向系统多为主要特征的 “信息孤岛 ”［1，3］，制约了信息的进一步融合和综合利用 。与传统变电站相比 ，智能变电站具有开放 、标准 、集成的通信系统［4］和自描述的全站信息模型［5 国家电网 《智能变电站技术导则 》中明确要求 ：智能变电站站控层功能宜高度集成 ，可在一台计算机或嵌入式装置实现 ，也可分布在多台计算机或嵌入式装置中［5，7］。为适应智能变电站站控层应用的需求 ，以站控层系统模型统一 、灵活且高度集成为出发点 ，利用智能变电站全站信息模型文件 8］，设计了一种智能变电站一体化信息平台 。 该平台采用面向应用的架构 ，具有很强的模型表达能力 ，可以方便地扩展站控层应用 ，统一数据采集 ，支持对安全隔离装置的透明交互数据［9应用高度集成 ，满足国家电网智能变电站技术导则对站控层应用的要求［111 面向应用的架构分层 、分布式架构是传统变电站业务应用普遍采用的架构 。 要实现应用的高度集成 ，不能简单地叠加功能 ，而是要把功能有机地组织起来 ，做到 “即插即用 ”，灵活性与集成高度统一 。 平台设计采用面向应用的架构 ，把应用封装为一个 “大对象 ”［3］，包括业务逻辑 （一组进程 ）和支撑该业务逻辑的实时数据库 ，实时库是表的容器 ，放在应用空间中 ，可以分区 。应用之间通过平台交互数据 。 系统架构如图 1 所示 。图 1 中 ，应用 1、实时库 11、实时库 12 组成平台上的一个对象 ，所需的实时库分区为实时库 11 和实时库 12，这 2 个实时库分区设有 “应用 1”的标示 。不同的应用可以有相同的实时库分区 ，如 ：应用 3 也可以有实时库 11。 这种设计有如下优点 。a. 增减应用 （一组进程 ）时 ，只需同时增减其相应的实时库 ，而对平台上的其他应用没有影响 ，达到了应用 “即插即用 ”的目标 。b. 应用模型的修改 （如应用 1 修改实时库 11 的模型或应用 2 修改实时库 2 的模型 ）只会对本应用有影响 ，对其他应用没有影响 。c. 实时库分区是为便于数据共享而对实时库某种粒度的分割 。 若应用模型数据相同 ，或实时库分区相同 ，数据库之间可以相互克隆 ，达到快速建立应用的目的 。d. 应用实时库具有清晰的边界 ，实现了应用与数据高度封装与专用 。传统设计的支撑平台如图 2 所示 。由图 2 可知 ，由于实时库是共用的 ，当增加一应用 1 应用 2 应用 3实时库 11实时库 2实时库 11实时库 12 实时库 32软总线图 1 of 1 卷电 力 自 动 化 设 备个应用或修改某应用的数据库时 ，会影响到平台上的所有应用 ；应用之间的耦合度高 ，应用的数据没有清晰的边界 ；因为没有应用空间这个容器 ，实时库表部署在同一台机器上时不能同名 。 由此可见 ，传统平台中系统应用相互影响 ，集成困难 。2 模型及建模工具源于监控系统的一体化信息平台 ，需要考虑智能变电站各种高级应用的需求 ，如事故分析 、智能防误等 。 与数据采集与监视控制系统 （同 ，高级应用的核心功能是对电网进行分析计算并给出优化方案 ，其本质上是面向