专利名称：一种用于电网的cps管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电网的CPS (control of performance standard,控制性能评价标准)管理系统。
背景技术：
目前国内特大城市的电网普遍采用的属于受端电网，受端电网普遍采用的都是三交四直的受电通道进行供电的。今后，随着国家大电网的体系的形成，国家大电网各个部分相互支援能力将得到加强，同时也必须确保关键联络线节点的安全，这就给联络线功率控制工作提出了更高的要求。目前，考核联络线功率控制工作的主要标准是控制性能评价标准，即CPS标准。相应的，需要建立一套用于电网的CPS管理系统。目前的CPS管理系统包 括主机和客户终端集成在一起的，所述客户終端2直接对内置于所述主机I内的数据库服务器进行操作。这种CPS管理系统，存在安全性差，数据处理能力有限，CPS管理的效率低，升级困难，赶不上特大城市电网发展的要求，普遍不适用于特大城市的电网，造成特大城市电网CPS管理效率低下，影响了城市电网的安全运行。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于电网的CPS管理系统，其能提高CPS管理系统的安全性和可升级性。实现上述目的的一种技术方案是一种用于电网的CPS管理系统,包括主机、客户終端和能源管理系统；所述主机包括数据库服务器、Web服务器和认证服务器；所述数据库服务器和所述认证服务器分别连接所述Web服务器，所述客户终端连接所述Web服务器；所述能源管理系统包括监控系统、变电站和数据库，所述能源管理系统通过Intranet电カ专网连接所述数据库服务器。进ー步的，所述客户终端通过Internet公网连接所述Web服务器,所述Internet公网与所述Web服务器之间设置防火墙。进ー步的，所述客户終端设置浏览器。进ー步的，所述主机的软件系统分为六大模块数据采集模块、数据统计分析模块、总体分析评价模块、參数管理分析模块、内部工作管理模块。进ー步的，所述主机和所述能源管理系统之间的数据传递是通过EFILE文件进行的。米用了本发明的一种用于电网的CPS管理系统的技术方案，即一种主机包括Web服务器和数据库服务器，所述Web服务器连接客户终端，所述数据库服务器连接能源管理系统的用于电网的CPS管理系统的技术方案。其技术效果是可以提高用于电网的CPS管理系统的安全性，又能方便所述客户终端进行移植，便于所述CPS管理系统的升级，使所述CPS管理系统满足特大城市电网发展的要求，有利于提升保证特大城市电网CPS管理的效率，保证特大城市电网的安全运行。
图I为本发明的一种用于电网的CPS管理系统的结构示意图。
具体实施例方式
请參阅图I，本发明的为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明请參阅图1，本发明的一种用于电网的CPS管理系统，采用B/S模式、分布式多层次的硬件架构。所述CPS管理系统包括主机1，客户终端2和能源管理系统3 (EMS)。所述能 源管理系统3包括监控系统31、变电站32和数据库(图中未显示)。所述客户終端2、所述能源管理系统3分别连接所述主机I ;其中所述主机I包括认证服务器ll、Web服务器12和数据库服务器13，所述认证服务器11和所述数据库服务器13分别与所述Web服务器12连接；其中所述客户終端2是与所述主机I的所述Web服务器12连接的。所述能源管理系统3是通过Intranet电カ专网30与所述主机I上的所述数据库服务器13连接的。本实施例中，所述客户終端2可通过两种方式连接所述主机I的，ー种方式是所述客户终端2通过电カ专网连接所述主机1，另外ー种方式是客户終端2通过Internet公网21连接所述主机1，为了防止所述主机I受到外来黑客的攻击，所述主机I和所述Internet公网21之间设置防火墙22，本实施例中所述防火墙22为VPN防火墙。本实施例中，所述主机I上还预留了多个通信接ロ，所述主机I通过其中的ー个所述通信接ロ与所述能源管理系统3连接，使所述主机I上的所述数据库服务器13能够从所述能源管理系统3的数据库中调取数据，从所述变电31和所述监控系统32中调取电网上设备的系统參数，从而为所述CPS管理系统提供数据支持。本实施例中，所述CPS管理系统的软件采用J2EE分层式B/S架构，所述客户终端2上设置Web浏览器，并且以Web方式运行。这样便于工作人员快速掌握所述客户終端2的操作。同时，所述主机I和所述客户終端2采用冗余配置，保证所述CPS管理系统的高效运行。所述主机I在硬件上分为网络边界层、应用服务层和数据库系统层。所述主机I在软件上分为系统初始化模块、数据统计模块、总体分析评价模块、參数管理分析模块和内部工作管理模块。所述认证服务器11位于所述主机I的网络边界层上；所述认证服务器I内置所述主机I软件系统中初始化模块，所述初始化模块能够实现对于所述CPS管理系统的组织机构维护、岗位维护、用户岗位维护、权限维护等功能。这样所述认证服务器I的作用在于为工作人员通过所述客户終端2登录所述CPS管理系统分配登录用户和密码，起到身份认证的作用；为登录所述客户终端2的不同工作人员分配不同地权限，起到权限管理的作用。这样非法用户无法通过所述客户终端2使用位于所述应用服务层的所述Web服务器12，没有权限的用户也无法进入位于所述数据库系统层的所述数据库服务器13，并通过所述Intertran专网30，访问所述能源管理系统3，这样通过对访问进行的种种限制，从而提供了分层防御措施，以保护所述CPS管理系统的各种资源。
本实施例中，所述Web服务器12位于所述主机I的应用服务层，所述Web服务器12的作用是作为所述客户終端2访问所述数据库服务器13的代理服务器。这样设计的目的在于提高所述数据库服务器13的安全性，又能方便所述客户終端2移植到其它数据库服务器上，便于所述CPS管理系统的升级。所述客户終端2的主要功能是实现所述CPS管理系统中所有读写数据库的操作，包括系统參数的读取、能源管理系统的数据库中的数据，以及电网上的设备的系统參数等。本实施例中，所述主机I软件系统中的所述数据统计模块、所述总体分析评价模块、所述參数管理分析模块和所述内部工作管理模块都内置于所述主机I的数据库服务器13内，所述数据库服务器13位于所述CPS管理系统的数据库系统层。所述客户終端2可通过所述Web服务器12访问这些模块。所述数据库服务器13所采用的SQL serve 2000数据库软件。所述客户終端2从所述数据库服务器13读取数据的主要步骤包括1)合法用户向需要访问所述数据库服务器13的软件系统中的ー个模块发送相应指令；2)该模块根据所述客户終端2的指令与所述客户終端2交互；3)该模块根据所述客户终端2的指令读写所述数据库，并且把结果通过所述Web服务器12传回所述客户終端2。所述数据统计分析模块主要对系统数据进行分类统计分析，主要包含以下功能从所述能源管理系统系统3中获取的对CPS管理影响较大的各项系统參数数据，并对这些数据进行初歩分析，处理、统计，以报表形式展现在所述客户終端2的浏览器上，便于工作人员直观、准确地掌握对CPS管理影响较大的各项系统參数数据，使调度人员可以更快速便捷的对这些数据进行比较分析。主要包含系统频率统计分析、系统冲击负荷分析、总出力总受电计划分析、CPS坏点数据统计和机组测试分析。
所述系统频率统计是分析统计10分钟时间内系统频率变动次数、频率均值、频率均方差值等数据，可以选择起始时间，并支持历史数据查询。所述冲击负荷统计分析，对选定时段内的系统总负荷、冲击负荷进行数据分析，记录每十分钟内系统最大冲击负荷，自动计算选定时间内的冲击负荷均值，对比同样时段内系统频率、CPS成绩等相关数据，对上述各数据之间的关系进行初歩的定量分析，从而使CPS管理提供更加坚实的数据基础。所述总出力总受电计划分析，即记录每十分钟内电网总出力、总受电计划方向变动次数及变动数值。列出分析报表。所述CPS坏点的数据统计，统计选定时间内总出力总受电计划数据与每十分钟CPSl成绩及CPS罚款进行综合比对，自动提取CPSl成绩低于100%、高于200%及CPS罚款大于O的考核点的相关数据。CPSl成绩和CPS罚款是控制性能评价标准评价中两项最为重要的指标。所述机组测试情况分析，分别对机组的AGC (自动发电控制)性能数据，一次调频投用情况进行统计，从而提供机组运行情况的定量分析。这些数据是从所述监控系统32获得的。所述数据统计分析模块对系统频率、冲击负荷、总出力总受点计划变化值等进行全面统计，并将统计结果整合在一起以报表形式展示，便于所述客户终端2用户查看比较，使用户对所述CPS管理系统所处系统环境有客观准确的认识。
所述总体分析评价模块式对所述CPS管理系统总体数据进行统计分析评价。主要包含以下功能系统总体数据统计，即对CPS成绩影响较大的系统參数进行汇总统计，以报表形式展现。有利于用户对系统总体环境有准确地掌握。总体数据分析，对CPS成绩影响较大的系统參数进行系统分析，依据历史积累数据，测算出期望CPS成绩值，与实际CPS成绩进行对比分析。使调度人员对实际CPS数据有客观的认识。这些參数包括联络线实际交換功率、联络线计划交換功率、区域实际频率和区域控制目标频率等。月度CPS评价，即依据历史积累数据，推算出相应考核点的期望CPSl成绩，与考核点实际CPSl成绩进行比较，并对比较结果进行加权处理，以处理结果进行评价排名，以使对调度员的调度调节能力有更准确地评价，利于调度人员查优补缺、提高业务水平。所述分析评价模块对CPS成绩造成影响较大的因素进行科学分析。以科学的方式推算出当前的期望CPS值，以报表形式详细展现，使用户对当前成绩有正确的认识。以曲线 形式对实际CPSI成绩与期望CPSl成绩进行图像比对，对每个考核点的CPSl成绩好坏有直观认识，并对总体平均CPSl成绩进行评价。參数管理分析模块该部分主要是所述CPS管理系统固有參数进行统计分析，提供毎月CPS系统固有參数与CPS成绩对比列表，以便于对CPS成绩在不同条件下应达到的基准做进ー步的分析。由于同样的CPS调节效果，在不同的系统固有參数下，得到的CPS成绩也不相同。所以，需要对系统在不同固有參数条件下的月度CPS成绩进行统计，从而提供不同条件下CPS成绩的基准。这些固有參数包括频率系统偏差系数K，频率系统偏差系数均方根值ε以及联络线功率系统偏差系数し所述參数管理分析模块运用科学的计算方法推算出相应考核点的CPSl值，将期望CPS1值与实际CPSl值进行比较分析，按照比较结果，对调度人员的CPSl成绩进行处理后的排序，以达到在不同电网运行环境下的客观的排名结果，避免简单的仅以实时CPSl成绩进行排名的片面性。这样可以更加准确、公平的评价调度员的调度能力。内部工作管理模块，对调度处内部工作进行管理分析。主要包含以下功能CPS考核统计，对包括生成调度处CPS考核报表、并具有CPS成绩对比分析功能。CPS免考管理，对调度员提交CPS免考核点的信息，包括时间段、原因，即系统自动录入该时间段CPS成绩情况，调度员选择免考申请提出人，总调在接受免考申请人员，总调度同意或不同意免考人员，免考情况确认状态，以及以上各流程的时间。CPS曲线展示，直观、多角度的反映调度处各调度小班及各调度员CPS工作成绩情况，包括CPSlO分钟曲线、调度分班CPS曲线、调度小班CPS曲线、调度处月度CPS曲线并支持历史数据查询。所述系统初始化模块、所述数据统计模块、所述总体分析评价模块、所述參数管理分析模块和所述内部工作管理模块都是相对独立的模块，这五个模块之间通过数据接ロ，从所述能源管理系统3的数据库中调用数据，所述能源管理系统和所述调度中心的数据库也可从这五个模块中调用数据。同时所述主站I的六个模块，两两之间都定义了数据接ロ，这六个模块两两之间都可通过所述数据接ロ进行数据的相互调用。同时，为了方便所述CPS管理系统的安全和所述客户终端的便捷性，所述主机I和所述客户終端2都设置在第三区内；所述CPS管理系统的主要数据来源是所述能源管理系统3数据库中的实时数据，所述能源管理系统3是部署在第一区内，所述能源管理系统3内置ー个FTP服务器，所述第三区和所述第一区通过第二区隔离，所述第二区是所述Intranet专网20,所述Intranet专网20中设置中间服务器(图中未显示),所述主机I还包括一个与所述数据库服务器13连接的前置服务器(图中未显示)，所述能源管理系统3与所述主机I之间的数据交互只能以EFILE文件的形式进行。所述FTP服务器将所述能源管理系统3的实时数据打包成EFILE文件，并将所述EFILE文件抛到所述中间服务器内，所述中间服务器自动将所述EFILE文件传送到所述前置服务器。所述数据库服务器13包括一个定时器，所述定时器控制所述数据库服务器13定时从所述前置服务器获取所述EFILE文件，并完成所述EFILE文件的解析。这样所述CPS管理系统就具有了安全的海量数据提取能力，所述数据库服务器13具有完善的海量数据处理能力。所述数据库服务器13从所述能源管理系统读取的数据保留到小数点后四位，并能够对数据进行容错性处理。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种用于电网的CPS管理系统，其特征在于其包括主机(I)、客户终端(2)和能源管理系统(3);所述主机包括数据库服务器(13)、Web服务器(12)和认证服务器(11);所述数据库服务器(13 )和所述认证服务器(11)分别连接所述Web服务器(12)，所述客户終端(2)连接所述Web服务器(12);所述能源管理系统(3)包括监控系统(31)、变电站(32)和数据库；所述能源管理系统(3)通过Intranet电カ专网(30)连接所述数据库服务器(13)。
2.根据权利要求I所述的ー种用于电网的CPS管理系统，其特征在于所述客户終端(2)通过Internet公网(21)连接所述Web服务器(12),所述Internet公网(21)与所述Web服务器(12)之间设置防火墙(22)。
3.根据权利要求I或2所述的ー种用于电网的CPS管理系统，其特征在于所述客户終端(2)设置浏览器。
4.根据权利要求I或2所述的ー种用于电网的CPS管理系统，其特征在于所述主机(I)的软件系统分为六大模块数据采集模块、数据统计分析模块、总体分析评价模块、參数管理分析模块、内部工作管理模块。
5.根据权利要求I或2所述的ー种用于电网的CPS管理系统，其特征在于所述主机(I)和所述能源管理系统(3)之间的数据传递是通过EFILE文件进行的。
全文摘要
本发明公开了一种用于电网的CPS管理系统，包括主机、客户终端和能源管理系统；所述主机包括数据库服务器、Web服务器和认证服务器；所述数据库服务器和所述认证服务器分别连接所述Web服务器，所述客户终端连接所述Web服务器；所述能源管理系统包括监控系统、变电站和数据库，所述能源管理系统通过Intranet电力专网连接所述数据库服务器。技术效果是可以提高用于电网的CPS管理系统的安全性，又能方便所述客户终端进行移植，便于所述CPS管理系统的升级，使所述CPS管理系统满足特大城市电网发展的要求，有利于提升保证特大城市电网CPS管理的效率，保证特大城市电网的安全运行。
文档编号G06Q50/06GK102693515SQ20121019155
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者杨磊, 王笑天, 章渊 申请人:上海市电力公司