一种主配网一体化调控系统的制作方法

本发明涉及一种主配网一体化调控系统，属于配电网技术领域。

背景技术：

电力系统通常分为主网和配网两大块。主网是指110kv千伏及以上电压等级的电，起输电作用。配网主要是指35kv及以下电压等级的电网，其作用是给各个配电站和用电荷供电。

电网运行管理工作模式是统一调度，分级管理，分为国调、省调、市调和县调不同级别，分管不同电压等级备。

运行管理工作内容包含设备修、新设备启动投运、事故处理等，负责保障电网运行稳定与安全，设备检修、保障用户的可靠性供。

在规模庞大电网的运行管理中，电网接线图形的管理起着基础数据平台的重要作用，通过在线显示电网接线图形，电网运行管理人员可以清晰地了解电网接线方式、设备行方式、设备参数及系统的潮流布等信息，基于这些信息可实现种关键应用操作。

模型数据中心以云平台为基础，作为电网模型数据的维护、管理、共享平台，横向为调控中心内部各类计算提供模型、数据服务，纵向为上下级调度控制系统提供模型数据共享服务，实现模型数据分布式源端维护、统一存储、按需发布与共享，为全网调控系统各应用提供完整、可靠模型数据的平台服务化支撑。

目前我国实际情况是，配网自动化信息系统建设从20世纪90年代开始，发展相对滞后。配电网调控一体化系统建设模型也尚未成型，主配网之间缺乏有效的信息互通，已对我国配电网调控一体化系统建设产生一定的制约。国家电网近年来着力解决配电网薄弱问题，实现与主网架规划和地方乡配网规划有效衔接，将配电网调控纳入一体化管理体系。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种主配网一体化调控系统，能够在一套系统中实现配电网的调控应用一体化，实现主配网设备统一监控、统一管理、一体化分析。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种主配网一体化调控系统，包括商用数据库，主网模型实时库，主网应用集群，配网模型实时库，配网应用集群，基础处理结果实时库和配电网调控一体化分析应用模块；

所述主配网一体化调控系统的电气模型数据来源为系统外部的模型数据中心，所述主配网一体化调控系统与系统外部的模型数据中心通过接口服务器进行图模数据交互，在经过数据校核之后，模型数据进入主配网一体化调控系统的商用数据库；所述主配网一体化调控系统将商用数据库中的主网模型数据和配网模型数据分别下装到主网模型实时库与配网模型实时库；主网应用集群和配网应用集群分别从主/配网模型实时库中完成数据读取并进行基础数据处理，完成基础数据处理后，将处理结果写入基础处理结果实时库；配电网调控一体化分析应用模块调用基础处理结果实时库内的数据进行分析展示；

所述主网应用集群包括主网前置采集集群和主网scada集群；所述配网应用集群包括配网前置采集集群和配网scada集群；主/配网应用集群的数据来自于主/配网模型实时库；

主/配网前置集群包括多组负责主/配网数据采集的采集服务器，采集后，将数据反向写入主/配网模型实时库；

主/配网scada集群包括多台负责主/配网数据处理的scada服务器与一台管理服务器；主/配网scada集群分别从主/配网模型实时库中完成数据读取后进行量测数据的数据质量审核、按比例缩放的基础数据处理。

前述的主网模型数据包括厂站、间隔、开关刀闸；所述配网模型包括线路、终端、联络开关。

前述的主网前置采集集群采集厂站内主网设备的量测量；所述配网前置采集集群采集站外配网电气设备的量测量。

前述的主/配网前置集群中的每组采集服务器之间互为备用，构成多级冗余的服务器群。

前述的主/配网scada集群中scada服务器之间互为冗余，非全部scada应用服务器的故障均不对主配网一体化调控系统产生影响。

前述的主/配网scada集群对主/配网数据采用数据协同处理及负载均分机制。

前述的配电网调控一体化分析应用模块针对主配网网架及设备电气量的不同特点，进行主配网的上层应用展示，将主网与配网处理的结果依据统一展示的要求，将结果数据加权处理后进行拼，最终统一展示。

前述的配电网调控一体化分析应用模块在权限管理、责任区管理、采样管理方面统一管理，对主配网模型数据处理上区分主配网设备，划分主配应用逻辑，分应用处理，分应用存储。

前述的权限管理包括用户、拥护者、机器节点功能权限的定义，责任区管理包括用户所属责任区、用户组所属责任区的定义，采样管理包括电气量测量的主动采用与被动采样定义、查询、修改。

前述的配电网调控一体化分析应用模块的展示界面不区分主配网，以使用对象为应用主体，不同使用对象展示的界面不同，功能依赖于使用对象权限。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明将模型维护及校核的工作交由模型数据中心，系统侧重于配电网调控一体化功能的实现与分析应用；系统应用处理不再采用主配模式，而是采用应用集群的方式，提高了应用分析处理及容错能力，极大的提高了系统运行效率与稳定性。

附图说明

图1是本发明的主配网调控一体化系统架构图；

图2是本发明的主配网调控一体化系统的硬件结构图；

图3是本发明的主配网调控一体化系统的前置采集集群示意图；

图4是本发明的主配网调控一体化系统的scada集群示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的主配网一体化调控系统，包括商用数据库，主网模型实时库，主网应用集群，配网模型实时库，配网应用集群，基础处理结果实时库，配电网调控一体化分析应用模块。

本发明的主配网一体化调控系统主要体现在生产控制区，硬件架构如图2所示，包括数据库服务器、磁盘阵列、主网前置采集服务器群、主网scada服务器群、配网前置采集服务器群、配网scada服务器群、应用服务器、接口服务器、工作站和网络安全设备等。

主配网一体化调控系统的电气模型数据来源为系统外部的模型数据中心，设备模型信息不再基于原系统进行维护，均使用来源于模型数据中心的模型信息。主配网一体化调控系统与外部的模型数据中心通过接口服务器进行图模数据交互，在经过数据校核之后，模型数据进入主配网一体化调控系统的商用数据库。如图2所示，磁盘阵列与数据库服务器相连，用于商用数据库的数据存储。系统将商用数据库中的主配网模型数据分别下装到主网模型实时库与配网模型实时库，由两个模型实时库分别为基于实时库的上层scada集群提供数据支撑，其中，主网模型包括厂站、间隔、开关刀闸等，配网模型包括线路、终端、联络开关等。同时主/配网前置采集集群也基于此两个模型实时库完成量测数据的实时采集，再反向写入模型实时库。主网模型实时库与配网模型实时库分布在每一台服务器上。如图2所示，主网采集厂站数据，配网采集终端数据。

主网应用集群和配网应用集群，每个应用集群均具备完整的数据采集及处理能力，集群处理协同工作，负载均分，数据处理能力随集群服务器数量增加而增加。

主/配网应用集群包括主/配网前置采集集群和主/配网scada集群，主/配网应用集群的数据来自于主/配网模型实时库。主/配网前置集群包括多组负责主/配网数据采集的采集服务器，如图2中的n台主/配网前置采集服务器，集群内每组采集服务器之间互为备用，构成多级冗余的服务器群。主/配网前置集群负责主/配网数据的采集，主网主要为厂站内主网设备的量测量采集，配网主要为站外配网电气设备的量测量采集。在采集过程中，主/配网前置集群保证了数据采集的可靠性，参考图3，数据采集优先在每组采集服务器之间互备，当一组采集服务器出现故障时再由其余组采集服务器进行处理。以终端a为例，首先在前置组1的值班机上处理，当值班机1故障时，由前置组1的备用机进行处理，当前置组1双机均出现故障时，由前置组2的任一台前置机随机接管，处理机器故障再由另一台备用机处理，以此类推。前置采集完毕后，会将采集好的数据返回至主/配网模型实时库，此时主/配网scada集群在前置数据的基础上进行进一步的数据分析处理。主/配网scada集群包括多台负责主/配网数据处理的scada服务器与一台管理服务器，如图2中的n台主/配网scada服务器。scada服务器之间互为冗余，集群中任意一台或数台scada服务器宕机，系统均能正常工作，功能不受影响。主/配网scada集群分别从主/配网模型实时库中完成数据读取后进行量测数据的数据质量审核、按比例缩放等基础数据处理。完成scada处理后，将基础处理结果写入同一个存放结果数据的实时数据库即基础处理结果实时库，该基础处理结果实时库为配电网调控一体化分析应用模块提供数据支撑。

主/配网scada应用的数据协同处理及负载均分机制参考图4。图中a、b、c、d、e、f，6个终端的模型信息在每台scada服务器上均具有，由scada管理服务器将6个终端的处理需求按数量多少均分到每台服务器，同时考虑终端的冗余性。图中服务器1虽然具备所有终端模型信息，但是工作时仅处理a、b、c、d四个终端的数据，a、b终端始终实时处理，c、d终端作为热备，当服务器2故障时，自动接管c、d终端的处理。类似，由服务器2处理c、d、e、f终端信息，服务器3处理e、f、a、b终端信息。

配电网调控一体化分析应用模块针对主配网网架及设备电气量的不同特点，进行主配网的上层应用展示，将主网与配网处理的结果依据统一展示的要求，将结果数据加权处理后进行拼，最终统一展示，实现对主网设备和配网设备协同处理。

本发明中主配网共用同一个配电网调控一体化分析应用模块，但是对共用部分(主配网信息部分)划分主配应用逻辑，以告警系统为例，主配网均建立相应的告警类型、告警信息登录表，配电网调控一体化分析应用模块区分主配网设备，告警信息分应用处理，分应用存储，经拼接分析后统一展示。应用分析功能针对主配网不同的网架特点采用不同的模型算法进行区分，主网网架侧重于环形结构，业务逻辑以厂站为单位，配网网架侧重于星型结构，业务逻辑以馈线为单位。如图2所示，上层应用在高级应用服务器上实现。图2中，工作站用于远程控制。

进一步的，配电网调控一体化分析应用模块的权限管理、责任区管理、采样管理等均为同一处理程序，仅对主配网模型数据处理上有所区分，应用、展示统一规划。权限管理包括用户、拥护者、机器节点功能权限的定义，责任区管理包括用户所属责任区、用户组所属责任区的定义，采样管理包括电气量测量的主动采用与被动采样定义、查询、修改。

进一步的，配电网调控一体化分析应用模块的展示界面不区分主配网，以使用对象为应用主体，不同使用对象展示的界面不同，功能依赖于使用对象权限。

本发明中主配网采集应用均为集群式容错设计，集群中非全部应用服务器的故障均不对应用采集处理功能产生影响，应用的容错能力高于传统主备架构。

本发明中主配网数据采集集群与数据处理集群相对应，主网数据由主网前置采集集群与scada集群完成基础处理，配网数据由配网前置采集集群与scada集群完成基础处理精简数据处理流程，主配网数据在基础处理阶段不进行交互，处理逻辑完全独立。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。