電力調度信息化與智能化(ppt 193頁).ppt

第5章電力調度信息化與智能化,主要內容,5.1電力調度信息化發(fā)展概述5.2EMS系統(tǒng)5.3基于電網綜合數(shù)據挖掘的輔助決策支持系統(tǒng)5.4電力ERP與SG1865.5智能調度,電網調度肩負著電網的管理任務，在各種現(xiàn)代化手段的支持下，日夜監(jiān)視指揮著電網的運行，使之無論在正常情況和事故的情況下，都能符合安全、經濟及高質量供電的要求。具體任務包括：隨著電力系統(tǒng)的結構日趨擴大和復雜，為保證電力系統(tǒng)運行的安全性和經濟性，要求調度運行人員能夠迅速，準確，全面地掌握電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，預測和分析電力系統(tǒng)的運行趨勢，對電力系統(tǒng)運行中發(fā)生的各種問題作出正確的處理。我國電網調度分為五級:國調、網調、省調、地調和縣調，各級調度的任務有所不同。,5.1.1電力調度信息化發(fā)展概述,5.1.1我國電力調度信息化發(fā)展概述,從20世紀30年代開始，電力系統(tǒng)開始建立調度中心，當時的電力調度是由調度員面對一個固定的系統(tǒng)模擬盤，用電話方式聯(lián)系下達調度指令，由現(xiàn)場操作員來完成操作。調度中心的調度員無法及時和全面地了解電網的實時變化情況，在事故狀況下調度員只能憑經驗處理問題。,到20世紀60-70年代，電力系統(tǒng)的自動化控制技術經歷了由模擬到數(shù)字的重大轉變。電力系統(tǒng)的各廠站運行狀態(tài)數(shù)據全部由遠程終端（RTU）經通訊通道傳送到調度中心。調度中心采用計算機實現(xiàn)了調度控制和管理。整個電網運行狀態(tài)的數(shù)據采集、自動發(fā)電控制、網絡分析等功能全都由計算機自動完成。,5.1.1我國電力調度信息化發(fā)展概述,調度自動化系統(tǒng)的內涵,調度自動化系統(tǒng)的內涵是電網運行和控制的信息化(智能化)；電網企業(yè)經營和管理的信息化(智能化)。,調度自動化系統(tǒng)的外延,現(xiàn)在的調度自動化系統(tǒng)已經涵蓋電網調度中心的大多數(shù)計算機系統(tǒng)。包括:數(shù)據采集和監(jiān)視(SCADA)能量管理(energymanagementsystem,EMS)電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測(WAMSP)電能計量(TMR)電力市場交易(TMS)調度員培訓(DTS)雷電監(jiān)測，電網運行環(huán)境監(jiān)測等系統(tǒng)故障信息管理繼電保護和故障錄波信息系統(tǒng)(二次設備在線監(jiān)視與分析)調度信息管理(DMIS)電網企業(yè)管理信息系統(tǒng),電網監(jiān)視與控制的核心系統(tǒng),電網的安全穩(wěn)定除了需要有合理的電網結構及電源分布，還需要有科學的監(jiān)視、分析、調度及控制手段。SCADA/EMS是及時了解電網的運行狀態(tài)并進行科學分析的基礎平臺；自動發(fā)電控制(AGC)和自動電壓控制(AVC)等是進行電網頻率和電壓控制的先進的控制手段。SCADA/EMS/AGC/AVC構成了電網監(jiān)視與控制的核心。,5.2EMS系統(tǒng),能量管理系統(tǒng)（EMS-EnergyManagementSystem），是以計算機為基礎的現(xiàn)代電力系統(tǒng)的綜合自動化系統(tǒng),主要針對發(fā)電和輸電系統(tǒng),用于大區(qū)級電網和省級電網的調度中心。EMS的應用發(fā)展是智能電網發(fā)展的核心。EMS是以計算機技術為基礎的現(xiàn)代電力綜合自動化系統(tǒng)，主要用于大區(qū)級電網和省、市級電網調度中心，主要為電網調度管理人員提供電網各種實時的信息（包括頻率、發(fā)電機功率、線路功率、母線電壓等），并對電網進行調度決策管理和控制，保證電網安全運行，提高電網質量和改善電網運行的經濟性。,能量管理系統(tǒng)的發(fā)展,從SCADA(數(shù)據采集和監(jiān)視控制)系統(tǒng)的出現(xiàn)到向能量管理系統(tǒng)的發(fā)展,SCADA系統(tǒng)給電網調度人員掌握電網實時運行工況及處理事故以極大的幫助,但不能告知電網發(fā)生擾動(開關操作,事故跳閘)時的后果。為保證電網的安全運行,將電網調度自動化系統(tǒng)從單純的對電網運行的安全監(jiān)視功能提高到對電網運行作安全預測的要求(分析)。,能量管理系統(tǒng)的發(fā)展,要實現(xiàn)對電網運行安全預測,需對電網實時運行不斷進行潮流計算、功角及電壓穩(wěn)定性計算,分析電網在發(fā)生故障時穩(wěn)定破壞的可能性。SCADA/AGC發(fā)展到能量管理系統(tǒng)(EMS),電網調度也由單純依靠調度人員的經驗來保證電網安全運行的經驗型調度提高到對電網運行進行分析計算,以保證電網安全運行的分析型調度,這是電網調度自動化技術發(fā)展中的第二次飛躍。,能量管理系統(tǒng)的發(fā)展,目前各主流EMS產品均于20世紀90年代左右開發(fā)完成,受限于當時的計算機技術以及電力控制理論水平,其功能主要是幫助調度人員監(jiān)視和分析電網的運行狀況,而對電網運行方式調整和控制仍主要靠調度員來完成,遠未做到真正意義上的實時自閉環(huán)調控.,能量管理系統(tǒng)總體結構,能量管理系統(tǒng)總體結構如圖1.4所示，它主要由六個部分組成：計算機、操作系統(tǒng)、支持系統(tǒng)、數(shù)據收集、能量管理（發(fā)電控制和發(fā)電計劃）和網絡分析。,能量管理系統(tǒng)總體結構,EMS一般分為3級:數(shù)據收集級、能量管理級和網絡分析級。,數(shù)據收集級(SCADA),SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系統(tǒng)，即數(shù)據采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統(tǒng)。它可以對現(xiàn)場的運行設備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據采集、設備控制、測量、參數(shù)調節(jié)以及各類信號報警等各項功能。SCADA系統(tǒng)作為能量管理系統(tǒng)（EMS系統(tǒng)）的一個最主要的子系統(tǒng),主要完成數(shù)據的收集、處理解釋、存儲和顯示,并把這些實時信息傳遞給其它應用模塊。,數(shù)據收集級(SCADA),數(shù)據收集是EMS與電力系統(tǒng)聯(lián)系的總接口,它向能量管理級和網絡分析級提供實時數(shù)據;EMS通過它向電力系統(tǒng)發(fā)送控制信號;網絡分析可以向它返回量測質量信息。,能量管理級(調度決策),能量管理級利用電力系統(tǒng)總體信息(頻率、時差、機組功率、聯(lián)絡線功率等)進行調度決策,主要功能有:負荷預測和發(fā)電計劃。實現(xiàn)AGC(自動發(fā)電控制)功能。提高控制質量和改善運行的經濟性,負荷預測,負荷預測是指從歷史負荷數(shù)據及其相關因素等資料出發(fā),運用一定方法去合理推測將來一定時段的負荷需求情況,它是保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行與電能質量的基礎,在電力系統(tǒng)中具有獨特的重要性。從時間框架看,可分為長期、中期、短期、超短期以及節(jié)日預測,其中短期負荷預測是負荷預測的重要組成部份,它對于電廠的發(fā)電計劃、競價上網、電能量交易合同、運行及調度方式等起著重要的作用。提高短期負荷預測水平有助于經濟地安排發(fā)電機組啟停,合理制定檢修計劃,維持電網安全運行,降低發(fā)電成本,提高電能量市場交易水平,從而提高系統(tǒng)的安全、經濟與社會效益,因此有必要對短期負荷預測進行深入研究。,負荷預測,日負荷預報和周負荷預報為短期負荷預報，分別用于安排日調度計劃和周調度計劃，包括確定機組起停、水火電協(xié)調、聯(lián)絡線交換功率、負荷經濟分配、水庫調度和設備檢修等；月至年的負荷預報為中期負荷預報，主要是確定水庫運行方式和設備大修計劃等；在電源規(guī)劃和網絡發(fā)展時，需要數(shù)年至數(shù)十年的長期負荷預報。影響負荷大小的各種因素有溫度、濕度、雨、霧、電視節(jié)目、政治活動等。負荷預報的關鍵是提高準確度。負荷預報的方法有多種，包括線性回歸、時間序列、卡爾漫濾波、人工神經網絡、專家系統(tǒng)方法等。,AGC(自動發(fā)電控制),自動發(fā)電控制（AutomaticGenerationControl，簡稱AGC）技術是維持電力系統(tǒng)發(fā)電與負荷實時平衡，保證電力系統(tǒng)頻率質量和安全運行的重要技術手段。自動發(fā)電控制功能模塊通過控制調度區(qū)域內發(fā)電機組的有功功率使發(fā)電自動跟蹤負荷變化,維持系統(tǒng)頻率為額定值,實現(xiàn)負荷頻率控制。,AGC(自動發(fā)電控制),電力系統(tǒng)調度機構主站控制系統(tǒng)發(fā)出的指令由網絡通信工作站或遠程終端通信工作站通過通信網絡送至電廠控制系統(tǒng)或機組控制器，對發(fā)電機組功率進行控制。同時，電廠和發(fā)電機組的有關信息由電廠的網絡通信工作站或RTU經通信網上傳至主站控制系統(tǒng)，供主站控制系統(tǒng)作分析和計算。,作為控制軟件的關鍵部分之一的AGC，實際上已經包含在EMS中,網絡分析級(計算和分析),網絡分析級利用電力系統(tǒng)全面信息(母線電壓和角度)進行分析與決策,提高運行的安全性,使EMS的決策能做到安全性與經濟性的統(tǒng)一。網絡分析級從SCADA級取實時量測值和開關狀態(tài)信息;網絡分析級從能量管理級取負荷預測值和發(fā)電計劃值。主要功能有:網絡結線分析、母線負荷預測、潮流計算、網損修正計算，無功優(yōu)化，狀態(tài)估計等。向SCADA級送量測質量信息;向能量管理級送網絡修正系數(shù)和機組安全限制值。,網絡拓撲分析,電力系統(tǒng)各種分析計算功能的基礎是網絡拓撲分析，它一方面提供電網的運行狀況如電網是否發(fā)生合環(huán)、解環(huán)、并列、解列等;另一方面，給出潮流計算、狀態(tài)估計等分析所需要的數(shù)值模型。電力系統(tǒng)中的網絡拓撲分析的主要功能是將物理模型轉化為數(shù)學模型。其工作的核心是當電網發(fā)生變化時，如何快速地實現(xiàn)拓撲，以便及時給出拓撲分析。,潮流分析與計算-用以確定系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行情況,電力系統(tǒng)潮流計算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的一種計算，根據給定的運行條件及系統(tǒng)接線情況,確定整個電力系統(tǒng)各部分的運行狀態(tài)：各母線的電壓，各元件中流過的功率，系統(tǒng)的功率損耗等等。潮流計算的主要目的是：用以確定系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行情況。在電力系統(tǒng)規(guī)劃的設計和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運行方式的研究中，可以利用潮流計算來進行定量分析,可靠性和經濟性。,在線潮流計算是網絡分析級的基礎組成部分，其計算結果反映了通過給定網絡結構及運行條件來確定整個網絡的運行狀態(tài)(主要是各節(jié)點電壓幅值和相角、網絡中功率分布及功率損耗等)，是運行方式合理性、可靠性及經濟性定量分析的重要依據。由于開關位置直接決定網絡的配電網絡的連通性，在配電網潮流計算的網絡拓撲系統(tǒng)中，當斷路器或聯(lián)絡開關的狀態(tài)發(fā)生變化時，網絡拓撲緊接著變化，電網的潮流因此發(fā)生變化。,潮流分析與計算-用以確定系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行情況,潮流分析與計算-電力系統(tǒng)安全分析的基礎,潮流計算又是電力系統(tǒng)安全分析的基礎，在進行預想事故的靜態(tài)安全評定和動態(tài)安全評定時，首先由潮流計算提供初始運行狀態(tài)。對每一種預想事故進行元件（如支路，發(fā)電機）開斷模擬的分析時，為加快計算速度，也常應用潮流計算的某些中間結果。對可能引起不安全的預想事故并按其對系統(tǒng)導致后果的嚴重程度排序后，也需要進行精確的潮流計算來復核。,調度員潮流計算,調度員潮流模塊在能量管理系統(tǒng)分析軟件中正處于核心地位，它不僅是分析軟件的必備功能，而且是一些其他功能的基礎，如無功優(yōu)化、靜態(tài)安全分析需要反復調用潮流程序。因此，提高潮流計算的計算速度，降低潮流計算的誤差，改善潮流計算的收斂性就可以提高能量管理系統(tǒng)分析軟件的計算速度、計算精度和適應性，給出正確決策，進而提高能量管理系統(tǒng)的效能。,調度員潮流計算,調度員潮流計算最根本的是獲取實時數(shù)據進行潮流計算，運行人員根據結果確定方式的合理性,使得方式安排具有科學依據。主要有3種功能：實時數(shù)據潮流計算歷史斷面數(shù)據潮流計算典型斷面潮流計算。,調度員潮流計算,a)實時數(shù)據潮流計算。此潮流計算主要用于調度員在執(zhí)行解合環(huán)操作前,先可以在調度員潮流計算界面下獲取實時數(shù)據進行解合環(huán)預演,從而可以確定操作前后線路、電流互感器等是否過負荷，保護是否匹配,避免解合環(huán)前后潮流變化太大,引起線路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的破壞。其次,調度員可以在模擬實時電網的環(huán)境下進行反事故預想,對當前狀態(tài)下電網薄弱環(huán)節(jié)進行預演,提高調度員處理突發(fā)事故的能力。,調度員潮流計算,b)歷史斷面數(shù)據潮流計算。此潮流計算主要用于方式人員利用歷史數(shù)據對電網進行分析,從而確定類似負荷和檢修方式下潮流分布情況,科學合理地制定運行方式。c)典型斷面潮流計算。此潮流計算也主要用于方式人員對電網特殊方式的分析研究,將特殊方式下或實時斷面經過方式變化后的數(shù)據斷面保存為典型數(shù)據斷面,以備進一步的方式研究。,調度員潮流計算,調度員潮流計算是基于電網穩(wěn)態(tài)下的方式研究,適用于有關技術人員分析潮流分布和調度員解合環(huán)等重大操作前預演,從而更加科學合理地制定運行方式。事故的反演。,無功優(yōu)化,無功功率在電力系統(tǒng)運行中起著舉足輕重的作用。無功優(yōu)化運行可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證電壓質量并降低網絡損耗，是電力系統(tǒng)安全經濟運行研究的一個重要組成部分。無功優(yōu)化研究通常以有載調壓變壓器變比、無功補償容量和可調發(fā)電機機端電壓為控制變量，以負荷節(jié)點電壓為狀態(tài)變量，以網損最小兼顧電壓質量最優(yōu)為目標函數(shù)來確定最合適的運行方案。,無功優(yōu)化（經濟性）,電力系統(tǒng)無功優(yōu)化是指在滿足各種約束條件的情況下，通過對控制變量進行調節(jié)，使系統(tǒng)網損最小。電力系統(tǒng)的負荷多變,各種負荷水平下無功優(yōu)化各控制變量，機端電壓，可投切電容器，變壓器變比的作用只有一個粗略的概念。用算法對各控制變量在三種典型負荷水平下的作用作了定量分析?？梢酝瓿呻x線組態(tài)及在線修改控制策略。,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計,狀態(tài)估計是利用在線程序,實時處理遠動裝置送來的遙測和遙信信息,從而得出表征電力系統(tǒng)實際結構和運行的可靠值,使各種誤差和干擾的影響達到最小,狀態(tài)估計也被稱為濾波.狀態(tài)估計問題就是按照一定的估計準則,對量測值進行處理,從而得到使目標函數(shù)最優(yōu)的狀態(tài)值的過程。,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計是電力系統(tǒng)調度中心的EMS的核心功能之一，其功能是根據電力系統(tǒng)的各種量測信息，估計出電力系統(tǒng)當前的運行狀態(tài)。能量管理系統(tǒng)的眾多功能又可分成針對電網實時變化進行分析的在線應用和針對典型潮流斷面進行分析的離線應用兩大部分。電力系統(tǒng)狀態(tài)估計可以說是大部分在線應用的高級軟件的基礎。如果電力系統(tǒng)狀態(tài)估計結果不準確，后續(xù)的任何分析計算將不可能得到準確的結果。,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計,為什么電力系統(tǒng)的量測不能直接用于分析計算，而必須要經過狀態(tài)估計呢？原因如下：1.電力系統(tǒng)遙信或遙測可能存在不良數(shù)據。2.電力系統(tǒng)的遙測結果不符合電路定律。如流過某一節(jié)點的所有電流之和并不為零等。因此狀態(tài)估計是必要的，量測數(shù)據有時又被稱為“生數(shù)據”，狀態(tài)估計結果被稱為“熟數(shù)據”。,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計,狀態(tài)估計在EMS當中所處的地位,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的主要功能是:(1)根據量測量的精度(加權)和基爾霍夫定律(網絡方程)按最佳估計準則(一般為最小二乘準則)對生數(shù)據進行計算，得到最接近于系統(tǒng)真實狀態(tài)的最佳估計值。所以通過狀態(tài)估計可以提高數(shù)據精度。(2)對生數(shù)據進行不良數(shù)據的檢測與辨識，刪除或修正不良數(shù)據，以此提高數(shù)據系統(tǒng)的可靠性。(3)推算出完整而精確的電力系統(tǒng)的各種電氣量。例如根據周圍相鄰的變電站的量，測量推算出某一沒有遠動裝置的變電站的各種電氣量，或者根據現(xiàn)有類型的量測量推算另一些難以量測的電氣量，例如根據有功功率的量測值推算各結點電壓的相角。,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計,(4)根據遙測量估計電網的實際開關狀態(tài)，糾正偶然出現(xiàn)的錯誤開關狀態(tài)信息，以保證數(shù)據庫中電網結線方式的正確性。狀態(tài)估計的這種功能稱之為網絡結線辨識或開關狀態(tài)辨識。(5)如果把某些可疑或未知的參數(shù)作為狀態(tài)量處理時，也可以用狀態(tài)估計的方法估計出這些參數(shù)的值。例如有載調壓變壓器，如果未采集到分接頭位置，可作為參數(shù)把它估計出來。狀態(tài)估計的這種用法稱為參數(shù)估計。,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計常用算法比較,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計方法可以歸結為兩種：第一類方法是根據電力系統(tǒng)功率平衡模型，構造非線性方程組，在取得量測數(shù)據后，通過逐次逼近的方法使非線性方程組收斂，最終獲得狀態(tài)量的估計值，最具代表性的方法為加權最小二乘狀態(tài)估計方法;第二類方法是通過歷史數(shù)據的搜集整理，利用回歸方法建立基于歷史數(shù)據的狀態(tài)預測模型，獲得狀態(tài)的預測值，再通過迭代獲得狀態(tài)的估計值，這一類方法的代表是基于卡爾曼濾波的逐次狀態(tài)估計方法。,AVC(自動電壓控制),自動電壓控制功能模塊實現(xiàn)對電網母線電壓、發(fā)電機無功功率、電網無功潮流監(jiān)視和自動控制；利用電網實時數(shù)據和狀態(tài)估計提供的實時方式進行分析計算，對無功可調節(jié)設備進行在線閉環(huán)控制。,EMS的功能,EMS的功能包括數(shù)據采集與監(jiān)控（SCADA）、以及發(fā)電控制、發(fā)電計劃（負荷預測）、網絡分析、調度員培訓模擬（DTS）等應用功能,是建立在SCADA基礎上的功能集成，針對不同應用目的需要進行大量計算和分析。它將數(shù)據采集與監(jiān)控、自動發(fā)電控制和網絡分析等功能有機聯(lián)系在一起，使電力系統(tǒng)從經驗型調度提高到分析型調度，從而全面提高了電力系統(tǒng)運行在安全、經濟、質量和環(huán)境保護方面的水平。,EMS數(shù)據流,下圖給出了調度端EMS中自動發(fā)電控制與SCADA以及網絡分析等系統(tǒng)實時數(shù)據流程。SCADA是所有應用的數(shù)據基礎。狀態(tài)估計和優(yōu)化潮流提供發(fā)電機組的罰因子和機組限值。負荷預計則提供區(qū)域發(fā)電與負荷的缺額，為經濟調度安排發(fā)電計劃提供依據。,EMS典型配置,EMS典型配置,EMS系統(tǒng)由硬件平臺（HPAlphaServer服務器)、操作系統(tǒng)平臺（Tru64Unix、Oracle/Sybase)、EMS/DMS（DistributionManagementSystem配電管理系統(tǒng)）支撐平臺、電力系統(tǒng)基本應用和電力高級應用軟件等組成。EMS系統(tǒng)對計算機的要求主要是：可靠性（硬件和操作系統(tǒng)穩(wěn)定、軟件經過長期的用戶使用驗證）、復雜運算能力、多任務實時性。,能量管理系統(tǒng)的內涵,能量管理系統(tǒng)(EMS)是電力調度中心的一套大型的軟件系統(tǒng)，在線安全分析是它的核心任務之一，在電力系統(tǒng)的分析和控制中發(fā)揮著重要的作用。調度員能否得心應手地應用EMS高級應用軟件分析和處理實際問題，決定調度員水平是否能由經驗型上升到分析型。現(xiàn)代電網的發(fā)展要求電力調度由分析型轉向智能型。,能量管理系統(tǒng)的作用,（1）監(jiān)視和控制（調度），能發(fā)出告警信息；（2）預防性分析和預防性控制；（3）事故處理。,能量管理系統(tǒng)（EMS）的發(fā)展,到目前為止，EMS的發(fā)展已經歷四代：第一代為上世紀70年代基于專用機和專用操作系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)；第二代為80年代基于通用計算機和集中式的SCADA/EMS系統(tǒng)，部分EMS應用軟件開始進入實用化；第三代為90年代基于RISC/UNIX的開放分布式EMS系統(tǒng)（含SCADA應用），采用的是商用關系型數(shù)據庫和先進的圖形顯示技術，EMS應用軟件更加豐富和完善。,能量管理系統(tǒng)（EMS）的發(fā)展,第四代系統(tǒng)以遵循IEC61970為主要特征，采用了大量的先進技術，包括CORBA中間件技術、CIM/CIS技術、SVG技術、開放式/分布式應用環(huán)境的網絡管理技術、面向對象技術、多代理技術、安全防護技術等。,現(xiàn)代電力調度控制中心的革新由EMS走向AEMS,隨著經濟水平的不斷提高和電力系統(tǒng)規(guī)模及復雜程度的不斷擴大,僅靠調度員人工調整,已越來越不能滿足現(xiàn)代電網運行中對安全性、經濟性和運行質量等多目標趨優(yōu)控制的要求.在這一重大需求驅動下先進的EMS(advancedEMS,AEMS)應需而生.該系統(tǒng)是新由我國電力工作者自主開發(fā)、擁有完全自主知識產權的電網調度自動化系統(tǒng),可協(xié)調地自動調控網內所有可控資源,以實現(xiàn)電網多目標趨優(yōu)閉環(huán)運行。,5.3基于電網綜合數(shù)據挖掘的輔助決策支持系統(tǒng),EMS是為電網運行調度人員提供的實時數(shù)據及數(shù)據的展示方式，不能滿足企業(yè)領導和各級管理人員的需要。由于調度運行人員與企業(yè)領導和管理層人員對電網實時信息的要求存在差異。因此，電網企業(yè)需要針對企業(yè)管理層人員的管理需要和決策需求提供一個平臺，通過對各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據整合，為企業(yè)管理層人員提供管理和指揮生產所需要的完整全面的數(shù)據信息，從而為領導指揮生產正確決策提供條件。（宏觀，大局）,電網生產管理輔助決策支持系統(tǒng)功能模塊,針對電網企業(yè)生產指揮和管理的需要，統(tǒng)一整合調度實時數(shù)據和生產管理數(shù)據，建立數(shù)據倉庫；針對應用需求建立信息模型和主題數(shù)據庫，開發(fā)“基于電網綜合數(shù)據挖掘的生產管理輔助決策系統(tǒng)”為領導決策提供幫助。,電網生產管理輔助決策支持系統(tǒng)功能模塊,電網生產管理輔助決策支持系統(tǒng)包括：實時數(shù)據采集接口；實時數(shù)據存儲管理（存儲策略、存儲維護）；基于生產管理數(shù)據庫、電網調度實時數(shù)據庫、電力營銷數(shù)據庫的數(shù)據倉庫與數(shù)據挖掘；實時數(shù)據顯示、分析、展示和發(fā)布；電力專業(yè)圖形編輯。,實時數(shù)據采集接口,調度管理信息系統(tǒng)(DMIS)包括故障錄波、雷電、氣象、搶修/操作票等,實時數(shù)據采集接口,電網SCADA系統(tǒng)采集的電網實時數(shù)據通過EMS的實時數(shù)據庫管理系統(tǒng)進行管理應用和進行歷史數(shù)據存儲。DMIS和MIS應用所需的實時數(shù)據由EMS系統(tǒng)主動地通過“網絡二極管”（基于物理鏈路的單向導通數(shù)據傳輸裝置）向MIS側傳送。數(shù)據傳輸?shù)姆绞娇梢允菙?shù)據庫間的直接傳輸（鏡像或直接寫數(shù)據庫），也可以通過接口進行轉換傳輸（接收/轉發(fā)）。采用鏡像服務器傳輸方式時，網絡二極管要安裝在主服務器和鏡像服務器之間。這需要對鏡像數(shù)據傳輸協(xié)議作相應的改變。,調度實時數(shù)據的存儲、維護,調度實時信息數(shù)據量大，更新速度快，實時性要求高。因此存儲策略規(guī)劃顯得特別重要。如果存儲規(guī)劃設計得不合理，將直接影響到數(shù)據的查詢效率和后臺分析程序的執(zhí)行效率。為此在實時數(shù)據存儲設計中采用如下技術：測點基本信息采用靜態(tài)表；測點記錄采用橫表結構；測點實時數(shù)據采用動態(tài)表記錄。對于實時性要求高的實時信息顯示，直接由實時數(shù)據服務器內存表直接引用，歷史數(shù)據存儲則按歷史數(shù)據的存儲策略、存儲規(guī)劃和應用需求，對實時數(shù)據進行整理和規(guī)范再存入歷史數(shù)據庫。測點的存儲時間間隔可根據測點的重要性和時效性要求，進行動態(tài)設置，即可將某測點的存儲間隔設定為1分鐘，也可將某測點的存儲間隔設定為10分鐘。測點可按類別、存儲間隔要求進行動態(tài)分配存儲，實現(xiàn)數(shù)據存儲的優(yōu)化控制，為方便數(shù)據應用提供條件。,多系統(tǒng)融合的數(shù)據倉庫與數(shù)據挖掘,系統(tǒng)建立在電網調度實時系統(tǒng)的實時數(shù)據庫和生產管理系統(tǒng)的管理數(shù)據庫之上，結合企業(yè)管理的需要構建數(shù)據倉庫并構建主題數(shù)據庫。建立的主題包括：變壓器的負載率及統(tǒng)計分析發(fā)電廠負荷率及統(tǒng)計分析電網用電負荷和供電負荷動態(tài)統(tǒng)計分析各級電網負荷率及統(tǒng)計分析供電線路的電壓質量及統(tǒng)計分析電網輸變電設備健康狀況統(tǒng)計分析等。,實時數(shù)據的展示、分析及發(fā)布,實時數(shù)據圖形展示。曲線分析。報表功能。越界報警。歷史狀態(tài)回放。專業(yè)應用。,基于SVG標準的電力圖形編輯維護系統(tǒng),提供基于SVG標準的電力圖形編輯器，能實現(xiàn)電力系統(tǒng)圖形對象的繪畫、縮放、修改、刪除等基本操作,同時也能快速、準確、動態(tài)地顯示電力系統(tǒng)的接線圖和配置電氣參數(shù)，可有效減輕系統(tǒng)維護人員負擔?；赟VG的電力系統(tǒng)圖形有利于不同開發(fā)商的系統(tǒng)進行圖形交互,可供Web調用,也可為第三方應用軟件使用,鑒于SVG的以上優(yōu)點,國際電工委員會推薦SVG作為圖形交換的標準格式。,SVG(可縮放矢量圖形),SVG(ScalableVectorGraphics,可縮放矢量圖形)電網調度自動化系統(tǒng)正從原有的孤立系統(tǒng)往集成化方向發(fā)展,各個系統(tǒng)間需要共享資源來提高工作效率及決策分析的準確性。許多電力企業(yè)逐步采用CIM標準和組件技術來不斷整合自己的系統(tǒng),但是各個系統(tǒng)間如何交換圖形數(shù)據成為一個亟待解決的問題。目前不同的EMS系統(tǒng)采用不同的圖形格式,SVG為電力系統(tǒng)運行可視化圖形數(shù)據的發(fā)布提供了一種開放性的解決方案,使電網圖形數(shù)據成為了一種可擴展可移植的圖形資源。,5.4電力ERP與SG186,什么是ERP？,ERP是EnterpriseResourcesPlanning（企業(yè)資源規(guī)劃）的縮寫。,管理思想,軟件產品,管理體系,對于成熟套裝軟件，我們可以進一步從三個層次進行描述：,管理思想：首先體現(xiàn)出一種管理思想，其宗旨在于通過標準化的業(yè)務流程和標準化的信息數(shù)據，使企業(yè)能夠整合企業(yè)內部的各種資源，從而提升內部運營的效率和整體的經營水平；信息化的軟件產品：管理思想的具體實現(xiàn)需要通過實施成熟的企業(yè)級信息管理系統(tǒng)來實現(xiàn)的。這些軟件系統(tǒng)通常是基于優(yōu)化和通用的業(yè)務運作流程進行開發(fā)的，并且能夠實現(xiàn)在統(tǒng)一的技術平臺上的信息共享；綜合的管理系統(tǒng)：體現(xiàn)了企業(yè)管理理念、貫徹了統(tǒng)一的業(yè)務流程、包含了企業(yè)各種基礎業(yè)務數(shù)據、產生各種企業(yè)管理報表，是能夠全面體現(xiàn)企業(yè)經營情況的綜合管理系統(tǒng)；,什么是ERP？（續(xù)）,國家電網ERP建設,國家電網ERP建設的歷程：,SAP公司成立于1972年，現(xiàn)在已經發(fā)展成為一個50多個國家和地區(qū)有分支機構的跨國公司，其總部在德國的沃爾多夫。目前，SAP已經成為領先的商用軟件廠商，也是ERP系統(tǒng)全球市場占有率最高的軟件產品。對于大型、集團性企業(yè)，SAP系統(tǒng)往往是其首選。,SAP公司簡介,SAP,FI財務會計,CO財務控制,TR資金管理,PS項目管理,WF工作流程管理,IS行業(yè)方案,MM物料管理,HR人事管理,SD銷售與分銷,PP生產計劃,QM質量管理,PM設備管理,SAP系統(tǒng)的主要功能模塊概覽,資產運維核算,預算執(zhí)行反饋,銷售核算,薪酬核算,設備資產聯(lián)動,預算執(zhí)行反饋,在建工程核算,工程結算轉資,銷售發(fā)票,投資計劃、資金計劃,采購及庫存核算,采購發(fā)票校驗,加強工程付款進度跟蹤及管理提高工程竣工決算信息的準確性和及時性逐步完善固定資產與設備的匹配性理順物資核算管理流程,各模塊之間的集成保證了信息的及時性、可用性和可監(jiān)控性；借助系統(tǒng)的高集成性，在實施的過程中著重考慮解決的問題包括：,SAP的各模塊之間高度集成,國家電網成熟套裝軟件功能藍圖,項目管理,物資管理,財務管理,計劃管理,生產計劃管理,投資計劃管理,綜合計劃管理,人力資源管理,設備管理,設備臺帳管理,設備維護管理,設備缺陷管理,工單管理,實時控制,決策支持,項目變更,項目后評估,項目立項,項目計劃,結算與決算,項目設計,在建過程,SG186中成熟套裝軟件包含的主要功能,世界500強中電力企業(yè)應用情況,國內央企應用情況,討論,電力信息化中核心的工業(yè)控制系統(tǒng)已經學習完畢,探討EMS與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的區(qū)別,最突出的問題在哪?可靠性(地位重要性)實時性功能(除監(jiān)視控制外全局指揮調度的功能)層次(現(xiàn)場層是其他控制系統(tǒng),縱向安全問題)共享與安全性(調度自動化系統(tǒng)的外延,橫向安全問題)EMS是電力系統(tǒng)信息交換的核心部分,不同系統(tǒng)間數(shù)據共享困難,而電力系統(tǒng)現(xiàn)在已經有很多獨立分工不同的信息處理系統(tǒng),系統(tǒng)之間相互孤立，無法實現(xiàn)大規(guī)?；ヂ?lián)電力系統(tǒng)中各控制中心與EMS之間的數(shù)據交換和信息共享.這些問題的出現(xiàn)都是因為在系統(tǒng)開發(fā)當中缺乏統(tǒng)一的標準造成的，導致了信息資源的巨大浪費，同時也阻礙了電力系統(tǒng)信息一體化結構的發(fā)展。,討論,如何解決EMS系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的共享與安全性問題()必須數(shù)據模型和通信協(xié)議的標準化重建各系統(tǒng)?建立統(tǒng)一的接口標準?需要一個開放式的標準(IEC61970標準)來簡化電力系統(tǒng)數(shù)據的交互，使不同類型的系統(tǒng)用同一種標準做接口來實現(xiàn)數(shù)據交互。主要目標就是在現(xiàn)有的信息系統(tǒng)基礎上，通過利用先進的IT技術，將一個企業(yè)不同時期、不同廠商建設的獨立應用系統(tǒng)有機地聯(lián)系起來，實現(xiàn)信息的高度共享，徹底解決“信息孤島”的問題。,討論,利用何種先進的IT技術實現(xiàn)信息的高度共享?必須首先解決信息交換的內容和信息交換方式的問題，CIMXMLSOAWebservice,解決信息的可理解性問題。數(shù)據交互的核心問題是信息描述的標準化，IEC61970標準提供公用信息模型CIM,主要解決信息的可理解性問題。解決信息傳輸問題。XML是獨立于軟件與硬件的信息傳輸工具，它使用文本以結構化的方式簡單的展示和存儲數(shù)據。XML是自我描述并獨立于平臺的，XML非常適合異構系統(tǒng)之間的信息交換。解決信息模型到傳輸文件的映射問題。RDFSchema,XML,通過擴展，XML文檔描述的數(shù)據信息不僅清晰可讀，而且對數(shù)據的搜索與定位更為精確。它強調數(shù)據本身的描述和數(shù)據內容的組織存放結構，因此不同的使用者可以按照自身的需要從中提取相關數(shù)據，用以實現(xiàn)不同的目的。XML文檔是文本，任何能讀文本文件的工具都能讀取XML文檔。因此，用XML描述的數(shù)據可以長期保存而不必擔心無法識別。,SG186工程,在2006年4月，國家電力公司針對電力信息化的迫切要求提出“SG186”工程?！?”是指構筑由信息網絡、數(shù)據交換、數(shù)據中心、應用集成、企業(yè)門戶五個部分組成的一體化企業(yè)級信息集成平臺；“8”是指建設八大應用模塊；“6”是指建立健全信息化安全防護、標準規(guī)范、管理調控、評價考核、技術研究、人才隊伍六個保障體系。其建設目標是“實現(xiàn)數(shù)據共享，暢通信息渠道、促進業(yè)務集成、統(tǒng)一展現(xiàn)內容”。,SG186工程,實施“SG186”工程，重點是建設“一個系統(tǒng)、二級中心、三層應用”的架構。一個系統(tǒng)就是構筑一體化企業(yè)級信息系統(tǒng)，實現(xiàn)信息縱向貫通、橫向集成，支撐集團化運作；二級中心就是建設總部、網省公司兩級數(shù)據中心，共享數(shù)據資源，促進集約化發(fā)展；三層應用就是部署總部、網省公司和地市縣公司三層業(yè)務應用，優(yōu)化業(yè)務流程，實現(xiàn)精細管理。,十一五期間調度自動化系統(tǒng)的整體設計,十一五期間對傳統(tǒng)的電網調度自動化系統(tǒng)的結構和應用功能應作出重大調整,整體設計方案是：標準和規(guī)范的統(tǒng)一(IEC61970)建立數(shù)據中心(安全性與共享性)劃分應用區(qū)域(安全性)采用構建統(tǒng)一系統(tǒng)平臺功能群的自由組合,十一五期間調度自動化系統(tǒng)總體方案,(1)構筑統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺統(tǒng)一系統(tǒng)平臺是整個調度自動化系統(tǒng)的基礎,為所有應用系統(tǒng)或功能模塊提供統(tǒng)一的運行管理、數(shù)據訪問、系統(tǒng)通信、圖形界面、權限管理等公共服務。平臺應遵循IEC61970等國際標準,具有清晰的層次結構,便于應用功能的擴展和適應用戶需求的變化。,十一五期間調度自動化系統(tǒng)總體方案,(2)劃分應用區(qū)域實時控制區(qū)、非控制生產區(qū)、生產管理區(qū)、管理信息區(qū),十一五期間調度自動化系統(tǒng)總體方案,安全區(qū)：目前已有或將來要上的有控制功能的系統(tǒng)，以及實時性要求很高的系統(tǒng)。目前主要包括實時閉環(huán)控制的SCADA/EMS系統(tǒng)、自動發(fā)電控制（AGC）系統(tǒng)和安全自動控制系統(tǒng)，保護設置工作站（具有改定值、遠方投退等功能）。安全區(qū)：沒有實時控制業(yè)務但需要通過調度專用通信網進行遠方通信的準實時業(yè)務系統(tǒng)。目前包括水調自動化系統(tǒng)、調度員培訓系統(tǒng)（DTS）、電力交易系統(tǒng)、電能量計量系統(tǒng)（TMR）、繼保及故錄管理系統(tǒng)（不具備改定值、遠方投退功能）等。,十一五期間調度自動化系統(tǒng)總體方案,安全區(qū)：通過電力調度數(shù)據網進行遠方通信的調度生產管理系統(tǒng)。目前包括雷電監(jiān)測系統(tǒng)、氣象信息、調度MIS（DMIS）等。安全區(qū)IV：包括辦公自動化（OA）、電子郵件系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)（MIS)等。,十一五期間調度自動化系統(tǒng)總體方案,(3)建立2個數(shù)據中心(平臺)遵循電力二次系統(tǒng)安全防護的要求,分別對電網監(jiān)控和電力交易應用的安全I,II區(qū)和電力調度生產管理的安全III區(qū)建設數(shù)據平臺,形成電網調度自動化統(tǒng)一數(shù)據的內平臺和外平臺結構,形成安全區(qū)數(shù)據內平臺和安全區(qū)數(shù)據外平臺2大數(shù)據中心.由數(shù)據平臺統(tǒng)一向調度中心以外的電力企業(yè)系統(tǒng)提供調度數(shù)據.,十一五期間調度自動化系統(tǒng)總體方案,內數(shù)據平臺中存儲的數(shù)據包括:安全I、II區(qū)中各應用系統(tǒng)的模型、參數(shù)、拓撲、圖形、計劃數(shù)據、計算結果、運行/交易數(shù)據,以及歷史采樣數(shù)據、定值數(shù)據、過程數(shù)據、告警記錄等,同時還包括少量安全III區(qū)的信息(如:設備參數(shù)、氣象信息、計劃值等)。外數(shù)據平臺中存儲的數(shù)據包括:內平臺的所有數(shù)據、安全III區(qū)應用系統(tǒng)的有關信息、多種統(tǒng)計分析數(shù)據等。,十一五期間調度自動化系統(tǒng)總體方案,(4)重新整合和優(yōu)化應用功能由于傳統(tǒng)功能(或功能模塊)的組合已不能完全適應現(xiàn)代電網調度和運營的需求,同時新的應用功能不斷投入,急需對應用功能進行重新整合和優(yōu)化.通過消除同一種應用功能的重復配置,可自由調用各項應用,按照任務目標的不同組合成不同的功能群.某一功能群包含的功能可能跨區(qū)或利用多個軟件實現(xiàn).也可以根據“任務”目標靈活地組合成所需的功能群。,鑒于這種現(xiàn)狀，因此建立統(tǒng)一的接口標準勢在必行，必須實現(xiàn)數(shù)據模型和通信協(xié)議的標準化也就是說，需要一個開放式的標準來簡化電力系統(tǒng)數(shù)據的交互，使不同類型的系統(tǒng)用同一種標準做接口來實現(xiàn)數(shù)據交互。由于EMS是電力系統(tǒng)信息交換的核心部分，因此目前的研究大都圍繞EMS開展。,不同系統(tǒng)間數(shù)據共享解決方案,為實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的信息一體化，促進電力行業(yè)的不斷發(fā)展，國際電工委員會制定了IEC61970標準，它包括CIM（公共信息模型）和CIS（組件接口規(guī)范）兩個部分。IEC61970系列標準，這是一套能量管理系統(tǒng)應用程序接口（EMSAPI）的國際標準，該標準的定義使電力系統(tǒng)各種應用以及EMS能夠不依賴信息的內部表示存取公共數(shù)據和交換信息。,不同系統(tǒng)間數(shù)據共享解決方案,技術上實現(xiàn)的辦法就是為現(xiàn)有的應用或系統(tǒng)提供一個集成構架，這一構架基于通用的結構和信息模型及接口，與底層的技術無關。IEC61970系列標準的工作就是形成一套導則和標準用以集成在控制中心環(huán)境中不同開發(fā)商的應用，與控制中心外的系統(tǒng)交換數(shù)據。因此標準的范圍也涉及其它電力傳輸系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及在控制中心以外需要實時交換數(shù)據的發(fā)電系統(tǒng)。IEC61970還要實現(xiàn)對遺留的系統(tǒng)和新開發(fā)的系統(tǒng)依據標準進行集成。,不同系統(tǒng)間數(shù)據共享解決方案,為了實現(xiàn)集成，軟件組件和系統(tǒng)需要一個公用信息模型CIM(CommonInformationModel)來提供公用一致的模型作為數(shù)據交換的基本模型。軟件組件的集成，也就是將獨立開發(fā)的各個軟件集成到系統(tǒng)中，為保證這類集成，組件接口用到的屬性、方法、事件需要標準化。集成的重點是支持松散的耦合和異步的“文件”交換。文件可以是大型復雜的數(shù)據結構，譬如XML文件。文件交換就是說數(shù)據的交換是合成的、結構化的、自描述的。,不同系統(tǒng)間數(shù)據共享解決方案,CIM定義了覆蓋各個應用的面向對象的電力系統(tǒng)模型，是IEC61970標準的靈魂。CIM是整個EMS-API框架的重要基礎，是電力企業(yè)應用集成的重要工具，規(guī)定了EMS-API的語義部分。CIM是一個抽象模型，采用一種可視化的面向對象的建模語言UML來設計。UML將CIM定義成一組包，每一個包包含一個或多個類圖，用圖形方式表示該包中的所有類及它們的關系，然后根據類的屬性及與其它類的關系，用文字形式定義各類。這些類幾乎涵蓋了電力企業(yè)的所有主要對象。,公用信息模型CIM(CommonInformationModel),CIM提供了一個可理解的電力系統(tǒng)邏輯視圖，包括EMS所需要的信息。CIM是一個抽象的模型，它代表了電力企業(yè)中所有的主要對象，包括了這些對象的公共類、屬性及其它們之間的關系。在CIM中，我們將一些相關的類，人為分組組成一個個包。CIM模型主要分為三部分：a)CIM的基本部分IEC61970-301定義了CIM的基本單元，從邏輯方面表述EMS信息的物理含義。301包括Core、Domain、Topology、Meas、Wires、Outage、Protection、LoadModel、Generation、GenerationDynamics和Production共11個包。,公用信息模型CIM,b)CIM用于能量計劃、財務和檢修部分該部分在IEC61970-302中定義，主要涉及電力市場的相關內容。它涵蓋了三個包：能量計劃包（EnergyScheduling）用于支持電力交易，具體地講就是電力公司之間電能交易的計劃與計算，包括發(fā)出電能、售出電能、線損、流經電能、售出和購買電能；財務包（Financial）用于結算和賬目，它描述了正式或非正式協(xié)定中的法律實體；檢修計劃包（Reservation）（尚未形成標準），包括針對用電負荷、發(fā)電容量和輸電計劃安排的檢修信息。,公用信息模型CIM,c)CIM用于SCADA的部分IEC61970-303對該部分進行了說明，該部分專注于監(jiān)視控制與數(shù)據采集（SCADA）及其組成和數(shù)據，監(jiān)視控制支持操作員對設備控制，如合斷一個開關，數(shù)據采集則從不同數(shù)據源采集遙測數(shù)據，涉及整個SCADA應用的信息建模。CIM對上述三部分進行了如下規(guī)范：語義（它是指命名和數(shù)據的意義）；詞法（所用數(shù)據類型）；關系（聚合、繼承和簡單關聯(lián)）。遵循CIM意味著公共接口數(shù)據符合這三方面的要求。,公用信息模型CIM,CIM提供了一個可理解的電力系統(tǒng)邏輯視圖，包括EMS所需要的信息。CIM是一個抽象的模型，它代表了電力企業(yè)中所有的主要對象，包括了這些對象的公共類、屬性及其它們之間的關系。CIM是整個EMSAPI框架的一部分。CIM使得不同廠商獨立開發(fā)系統(tǒng)和EMS與其它相關電力系統(tǒng)運行軟件間的集成變得容易。這個目標的實現(xiàn)要通過定義一種基于CIM的通用語言來使得這些運用程序或系統(tǒng)能夠獲取公共數(shù)據和獨立的交換信息。,公用信息模型CIM,公用信息模型CIM,數(shù)據交互的核心問題是信息描述的標準化，主要解決信息的可理解性問題。XML描述數(shù)據的能力和對數(shù)據描述格式的一致性使其成為數(shù)據交換的有力工具，XML是自我描述并獨立于平臺的，XML非常適合異構系統(tǒng)之間的信息交換。,RDF,CIM是一種由統(tǒng)一建模語言（UML）描述的邏輯視圖，它自身并不能承載信息，IEC61970標準選用了資源描述框架語言（RDF）作為信息載體，同時選用主流的XML技術作為信息傳遞的標準格式，實現(xiàn)信息的自由交互。,CIMXML,針對當前的電網自動化系統(tǒng)來說，由于EMS的系統(tǒng)軟硬件差別很大，不同平臺不同語言之間的差異造成不同軟件系統(tǒng)之間信息交換無法透明地進行。因此，必須首先解決信息交換的內容和信息交換方式的問題，目前一種基于XML的實現(xiàn)方法就是將XML與EMS中的CIM技術結合起來。即在應用程序接口模型選取上采用CIM，在數(shù)據交換方式上采用XML技術實現(xiàn)的信息交換模型，可以簡化數(shù)據對象的標準化過程，并極大地降低系統(tǒng)集成的復雜度，將系統(tǒng)真正建立在開放和通用的平臺上。,資源描述框架（RDF）,為了建立機器可理解的交換文件，資源描述框架（ResourceDescriptionFramework,RDF）實現(xiàn)了這個功能，它是XML技術的一種具體應用。RDF定義了一個用命名的屬性和值的方法來描述資源間的關系的簡單的模型，并引進了用XML表達的用于編碼和傳輸元數(shù)據的語法規(guī)則。RDF定義了數(shù)據本身，也就是語義。作為XML的一種應用，RDF在實現(xiàn)方式上可以表示成一種特殊的XML文檔，它分為模型和語法以及RDF模式，RDF模型描述了資源的屬性信息，RDFSchema描類與屬性之間的關系。,CIM模型到RDFSchema的映射,CIM模型只是一個抽象的模型，它既未定義模型數(shù)據庫的規(guī)范，也未定義數(shù)據交換的格式。在工程應用中，需要對CIM模型的實現(xiàn)方式做出明確、可行的規(guī)定。使用基于RDF的Schema可以將CIM中的類及其屬性和關系映射為XML中的結構。即：可以用XML來表示CIM模型，這樣的XML被稱為CIM/XML,CIMXML,采用CIM/XML表示數(shù)據，即解決了數(shù)據在異種平臺的傳遞問題，也解決了不同應用對信息的理解問題，使用CIM/XML很好地實現(xiàn)電力系統(tǒng)模型交換和信息共享。XML、RDF與CIM本質上沒有關系，但XML和RDF結合能很好地表示CIM。,作為信息交換載體的CIMXML文檔,利用RDF語法和XML語言，結合CIM與RDFSchema的映射最終得到CIMXML文檔。引入了IEC61970標準，實現(xiàn)電力模型數(shù)據從一般文本文件格式到CIMXML格式的轉化，同時在數(shù)據庫層面上，實現(xiàn)基于CIMXML的導入導出。提供以CIM標準形式的與外界交互的接口。作為信息交換載體的CIMXML文檔雖然便于理解，并且能夠提高系統(tǒng)的開放性，但同時也提出了一個新的課題：在保證開放性的同時，如何確保這些作為電力公司重要內部資料的數(shù)據的安全性。,基于CIMXML實現(xiàn)系統(tǒng)集成,圖中ClM/XML適配器和SCL/XM適配器用于完成符合IEC61970標準和IEC61850標準的XML文件導入/導出功能，該適配器由各應用系統(tǒng)廠商自行開發(fā)。,基于CIMXML實現(xiàn)系統(tǒng)集成,最終每個EMS和DMS等供應商都將提供一套從本系統(tǒng)的數(shù)據庫導出CIM/XML文本文件，或者把CIM/XML文本文件導入到本系統(tǒng)數(shù)據庫的工具。這樣，我們可以在不了解各個獨立系統(tǒng)數(shù)據庫邏輯結構的情況下，通過CIM/XML文本文件順利地得到所需的數(shù)據。從發(fā)展的情況來看，這種基于CIM/XML文本文件的數(shù)據抽取方法將大大減少開發(fā)數(shù)據抽取程序和維護數(shù)據抽取程序的工作量。只要它提供基于CIM/XML的接口，數(shù)據抽取程序就無需變化?；诠残畔⒛Ｐ偷腦ML文檔使得EMS與其它電力系統(tǒng)間的“無縫連接”成為可能。,基于CIMXML實現(xiàn)系統(tǒng)集成,XML集成技術是一種松散耦合數(shù)據交換技術，具有開發(fā)速度快、集成代價小的優(yōu)點，但是只能實現(xiàn)標準定義的部分功能，并且不具備實時性。因此，只能作為一種初級的、輔助的、過渡性的系統(tǒng)集成方案。與基于IEC61850標準集成比較,IEC61970,IEC61970協(xié)議族作為電力系統(tǒng)信息共享和應用集成的基礎框架，目前仍在發(fā)展完善中。CIS部分并不十分成熟,討論,IEC61970和IEC61850的區(qū)別分析基于CIMXML的系統(tǒng)集成與基于通信規(guī)約的集成的區(qū)別智能變電站為何選擇基于通信規(guī)約的集成?調度自動化系統(tǒng)之間為何選擇基于CIMXML的系統(tǒng)集成?,討論,調度自動化系統(tǒng)之間為何選擇基于CIMXML的系統(tǒng)集成,實現(xiàn)了數(shù)據的共享,如何實現(xiàn)應用功能的共享?通過消除同一種應用功能的重復配置,實現(xiàn)可自由調用各項應用,功能群的自由組合。借鑒CIMXML思想,在應用程序接口上作文章,業(yè)務集成平臺,面向服務的體系結構（SOA）（SOA:Service-orientedArchitecture）在建立統(tǒng)一的業(yè)務集成平臺時電力信息系統(tǒng)中原有的軟件系統(tǒng)架構很難滿足應用的需求，采用新一代的軟件體系結構面向服務的體系結構是一個很好的選擇。面向服務的體系結構（SOA）是應用程序體系結構，它發(fā)布可被其它應用程序發(fā)現(xiàn)的服務接口。,面向服務的體系結構（SOA）,在SOA中，所有功能都定義為獨立的服務，服務就像“黑匣子”一樣運行：外部組件既不知道也不用關心服務功能是如何實現(xiàn)的，而僅僅關心他們是否返回期望的結果。這些服務明確定義了可調用的接口，其它的應用程序通過網絡調用這些接口來使用服務，并可以根據定義好的順序來調用這些服務，形成業(yè)務流程。,面向服務的體系結構（SOA）,面向服務的體系結構（SOA）是應用程序體系結構，它發(fā)布可被其它應用程序發(fā)現(xiàn)的服務接口。接口是采用中立的方式進行定義的，也就是說它應該獨立于實現(xiàn)服務的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。這使得構建在各種各樣的系統(tǒng)中的服務可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進行交互。,面向服務的體系結構（SOA）,SOA改變了過去開發(fā)應用的模式，將軟件按照業(yè)務需求定義成“組件”，作為共享資源，提供以服務為中心的應用軟件設計方法。這種方法，能夠提高IT對業(yè)務的響應能力，使企業(yè)得以實時支持業(yè)務的變化，最終幫助企業(yè)轉變?yōu)榉镇寗有推髽I(yè)。,SOA的架構,SOA的架構,面向服務的體系結構主要包括三個主題：服務提供者、服務注冊中心、服務請求者。(1)服務提供者：從企業(yè)的角度看，這是服務的所有者。從體系結構的角度看，這是托管訪問服務的平臺。服務提供者創(chuàng)建Web服務并可以把其接口和訪問信息發(fā)布到服務注冊表。每個提供者必須確定陳列哪些服務,如何取得安全性和易用性之間的平衡,如何為服務定價,或者如果服務是免費的,如何開發(fā)它們的其他價值。提供者還必須確定對于給定的代理服務應該把服務列入什么類別,以及使用服務,需要何種貿易伙伴協(xié)議。,SOA的架構,(2)服務請求者。從企業(yè)的角度看，這是要求滿足特定功能的企業(yè)。從體系結構的角度看，這是尋找并調用服務，或啟動與服務的交互的應用程序。服務請求者角色可以由瀏覽器來擔當，由人或無用戶界面的程序（例如，另外一個Web服務）來控制它。,SOA的架構,(3)服務注冊中心。這是可搜索的服務描述注冊中心，服