地區(qū)電網(wǎng)DMS支撐環(huán)境的研究
(作者未知) 2009/6/30
摘要:介紹了一個(gè)適用于地區(qū)電網(wǎng)配電管理系統(tǒng)(DMS)的支撐環(huán)境,該支撐環(huán)境采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想和分布式的體系結(jié)構(gòu),具有可視化、智能化的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:地區(qū)電網(wǎng) DMS 面向?qū)ο?開(kāi)放式系統(tǒng) 支撐平臺(tái)
1引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平也在不斷提高。近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)電力公司對(duì)供電質(zhì)量以及對(duì)用戶的服務(wù)水平提出了越來(lái)越高的要求。目前地區(qū)電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)都己投入運(yùn)行使用,對(duì)保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性起到了十分重要的作用。隨著城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造的進(jìn)行,配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平也有了顯著提高,這為地區(qū)電網(wǎng)配電管理系統(tǒng)(DMS)中高級(jí)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)造了條件。而建立一個(gè)好的支撐環(huán)境對(duì)實(shí)現(xiàn)DMS的各項(xiàng)功能和性能都是至關(guān)重要的。本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的支撐環(huán)境可以為配電管理系統(tǒng)中的設(shè)備管理、自動(dòng)作圖、用電管理、以及高級(jí)應(yīng)用軟件提供公共信息模型(CIM)和數(shù)據(jù),以及可視化的操作平臺(tái)。該支撐環(huán)境采用了面向?qū)ο蠛腿斯ぶ悄芗夹g(shù),具有智能化的分布式體系結(jié)構(gòu),因此系統(tǒng)的可維護(hù)性、可操作性、可重用性和交互性都得到了提高。
2支撐環(huán)境的設(shè)計(jì)思想
地區(qū)電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)和所承擔(dān)的任務(wù)方面與大電網(wǎng)有較大區(qū)別,因此DMS與EMS在功能上也有所不同。配電管理系統(tǒng)的功能可以概括地歸納為三類(lèi):電網(wǎng)正常工作管理、事故分析和系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行,而它們當(dāng)中又分別包含了一些完成具體功能的應(yīng)用子模塊。
地區(qū)電網(wǎng)的主干網(wǎng)一般為110kV系統(tǒng),配電網(wǎng)為10kV,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般為輻射狀。由于地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)只裝有小容量的火電廠和水電廠,因此一般不考慮自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)以及穩(wěn)定等問(wèn)題。配電網(wǎng)的設(shè)備種類(lèi)多,數(shù)量大,有一部分集中在變電站,大部分則分布在線路上,這些設(shè)備的信息采集較困難,目前還不可能將所有的信息經(jīng)遙測(cè)傳送到控制中心,支撐環(huán)境在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到地區(qū)電網(wǎng)的特點(diǎn)。本文提出的支撐環(huán)境采用了以下設(shè)計(jì)思想:
(1)采用開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)具有開(kāi)放式的接口,使用戶可以通過(guò)系統(tǒng)提供的接口函數(shù)根據(jù)需要增減功能模塊。開(kāi)放系統(tǒng)具有較好的可移植性、可互操作性,利用事件驅(qū)動(dòng)和封裝的方法為應(yīng)用軟件提供透明的標(biāo)準(zhǔn)接口,因此它是真正面向用戶開(kāi)放的。
(2)采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)
面向?qū)ο蠹夹g(shù)己在軟件開(kāi)發(fā)中成為一種趨勢(shì),與以往的結(jié)構(gòu)化技術(shù)相比,采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想可以保證系統(tǒng)的一致性、可靠性和擴(kuò)充性,能夠更好地將具體事件抽象化,按功能實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)。這些模塊相互獨(dú)立,可以分別設(shè)計(jì),分別開(kāi)發(fā),分別編譯和調(diào)試,具有較好的可重用性。用戶可以根據(jù)需要選擇功能模塊進(jìn)行組合。
(3)采用公共信息模型(CIM)
CIM是一個(gè)抽象模型,它包括了地區(qū)電網(wǎng)DMS中的所有主要對(duì)象類(lèi),其中大部分是對(duì)系統(tǒng)元件的描述,如變壓器、線路、開(kāi)關(guān)、互感器,另外一部分為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)安排表、或動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)等。這些都是DMS應(yīng)用程序所需要的信息和數(shù)據(jù)。CIM運(yùn)用統(tǒng)一的建摸語(yǔ)言(UML)定義每個(gè)類(lèi)的名稱、屬性,以及該類(lèi)與其他類(lèi)相互之間的關(guān)系它被設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)字典,可以給系統(tǒng)提供一個(gè)全面的邏輯視圖。
3系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
該支撐環(huán)境由四個(gè)子系統(tǒng)組成:系統(tǒng)管理、智能化圖形編輯、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)庫(kù)管理。系統(tǒng)管理子系統(tǒng)對(duì)整個(gè)支撐環(huán)境的軟硬件配置和工作進(jìn)程,系統(tǒng)運(yùn)行狀況、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行管理;圖形編輯子系統(tǒng)用于繪制電網(wǎng)接線圖、地理結(jié)線圖、廠站主接線圖等,并進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和實(shí)現(xiàn)圖形化管理;網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鰹楦呒?jí)應(yīng)用軟件提供所需的網(wǎng)絡(luò)模型,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析,判斷連通性,并進(jìn)行動(dòng)態(tài)著色;而數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)則是支撐系統(tǒng)的核心,是系統(tǒng)應(yīng)用軟件的基礎(chǔ),其質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的功能。
3.1系統(tǒng)管理子系統(tǒng)
系統(tǒng)管理的主要作用是:
(1)對(duì)系統(tǒng)軟硬件的分布式配置進(jìn)行管理、對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制與監(jiān)視、對(duì)系統(tǒng)不正常的工作狀態(tài)、程序的非正常運(yùn)行等產(chǎn)生報(bào)警,以保證了系統(tǒng)的安全和可靠性;
(2)系統(tǒng)運(yùn)行可以分為在線和不在線兩種工作狀態(tài),實(shí)時(shí)態(tài)和研究態(tài)兩種運(yùn)行方式,系統(tǒng)管理子系統(tǒng)應(yīng)能保證不同狀態(tài)相互之間的安全切換和調(diào)用數(shù)據(jù)的正確性;
(3)保證分布式系統(tǒng)中各結(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)通信的可靠性避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。
3.2圖形編輯子系統(tǒng)
我們針對(duì)電力系統(tǒng)的特點(diǎn),如組件種類(lèi)繁多、接線復(fù)雜、重復(fù)性強(qiáng)等等,開(kāi)發(fā)出適合電力系統(tǒng)圖形設(shè)計(jì)的圖形編輯系統(tǒng)。由于具有二次開(kāi)發(fā)功能,因此對(duì)應(yīng)用層的開(kāi)放性很好,用戶可以將系統(tǒng)提供的控件和功能函數(shù)方便的嵌入到應(yīng)用程序中。
由于圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),實(shí)(未完,下一頁(yè))
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