本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种配电网调度管理系统。
背景技术：
目前，保供电工作涉及的设备数量大、分布广，从以往经验来看，度夏期间电网受稳控断面限制，220kv线路往往压稳定极限运行，主变容载比偏低，多台主变重载运行，在设备n-1时存在局部电网受限的风险。因此如何合理安排度夏期间的调度运行方式，确保度夏期间保供电场所的可靠供电，成为当前供电局面临的首要问题。
现有的调度系统技术主要表现为主网与配网分开的两套主站系统，且无法集视频联动等功能于一身，不方便调取重要区域配电房的监控画面。调度员每天需要手动调取重要区域的监控信息，存在工作量大、信息量繁多、无关信息多、无配电房低压侧数据等问题。
所以，目前亟需一种将已有的调度自动化系统(ems)、配电网自动化系统(dms)、及视频系统全面互联，同时具备网络拓扑重构、电源点追溯、视频联动、电话通信、负载率监测、负荷监测、风险评估及预报、事故应急预案展示、的系统。
技术实现要素：
本发明针对现有技术存在的技术问题，提供一种配电网调度管理系统，该系统本着整合数据和集成应用的目的，采用统一电网信息模型、统一编码标准、统一展示的手段，与已有的调度自动化系统，又称为ems系统(energymanagementsystem，能量管理系统)、配电网自动化系统，又称为dms(distributionmanagementsystem，配电管理系统)及视频系统全面互联，调度自动化系统(ems)、配电网自动化系统(dms)系统提供重要保电区域的实时监测信息，实现最大限度的数据共享，全面、实时地对涉及的各级电网信息进行监视和控制。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种配电网调度管理系统，包括：硬件系统和软件系统，硬件系统包括主服务器、交换机和各分支工作站，软件系统包括调度自动化系统、配电网自动化系统以及视频监控系统；上述各系统之间采用公用信息模型cim的可扩展置标语言xml格式进行各级调度自动化系统之间电网模型拼接，通过可缩放矢量图形svg格式进行各级调度自动化系统之间的图形共享；其中，所述用于提供主网的cim模型文件上传到配电网调度管理系统的模型拼接服务器上，所述模型拼接服务器导入并合并cim模型文件；所述还用于提供主网的svg格式接线图，上传所述模型拼接服务器，所述模型拼接服务器图形转换工具自动将svg图形转换成符合配电网调度管理系统可识别的图形，所述图形位于约定图层；所述用于提供配网的cim模型文件上传到配电网调度管理系统的模型拼接服务器上，所述模型拼接服务器导入并合并cim模型文件；所述还用于提供配网的svg格式接线图，上传所述模型拼接服务器，所述模型拼接服务器图形转换工具自动将svg图形转换成符合配电网调度管理系统可识别的图形；所述图形位于约定图层；所述视频监控系统通过web服务器与配电网调度管理系统联动，所述web服务器将配电网调度管理系统的调度员的命令，以事项的形式传给视频监控系统，由视频监控系统执行调度员的命令；调度自动化系统、配电网自动化系统、视频监控系统安装在主服务器内，主服务器通过调度自动化系统实现对配电网的调度管理，调度自动化系统包括调度设置单元，用于确定供电站的电能供给能力；集中调度单元，用于从供电站获取电能资源，并分配给用户；主服务器通过交换机与各分支工作站实现传输连接，各工作站通过网络将调度信息通过网络传输给主服务器。
作为优化，所述配电网调度管理系统在各系统电网模型拼接之前，进行拓扑校验，检查是否有不同电压等级的设备连接在一起。
作为优化，所述配电网调度管理系统在各系统电网模型拼接之前，将边界变电站与主信息来源中的模型信息进行比较，检查是否一致；其中，包含t接联络线的电网模型合并入电力保障自动化系统过程中，进行t接点的合并以及修改t接联络线的连接关系。
作为优化，所述配电网调度管理系统在各系统电网模型拼接之后，在进行设备连接关系增量更新时根据设备、端点、连接点之间的关联关系将待导入模型的设备连接关系绑定到运行系统的设备连接关系上。
作为优化，所述和上传的实时数据信息通过104协议完成。
作为优化，所述和上传的实时数据信息是通过至少两个网络口，将待上传的实时数据信息分拆后同步发送的。
作为优化，所述配电网调度管理系统的应用层和物理层之间设有一个基于公共对象请求代理体系结构corba规范的分布式系统和系统隔离模块，所述系统隔离模块用于将上述应用层和物理层隔离，为各种不同的上层应用提供统一开发和运行的环境。
作为优化，所述配电网调度管理系统提供各种类型的间隔模板库，该系统中所有接线图均根据所述间隔模板库生成。
作为优化，所述配电网调度管理系统数据进行双机热备份，且所述配电网调度管理系统采用功能分布式的系统设计和全分布的网络体系结构，主干网络用以太网的双网构成。
本发明的有益效果：
本发明不仅满足普通调度自动化系统(ems)和配电网自动化系统(dms)的开放性、可扩展性等技术要求，还满足某些电力保障的特殊要求。本发明具有如下有益效果：
1.系统平台应具备高可靠、高性能的冗余技术，整个系统在仅有一台前置服务器正常运转的情况下，仍可以保证系统正常运行。
2.系统采用双服务器主备冗余设计，任何一台故障不影响数据的接收及遥调命令的发送；交换机、服务器等均实现双机互为热备用。
3.系统采用双网分流技术，同时利用两个网络进行数据传输，采用双网功能划分、动态网络路径管理等技术，实现双网的有效利用，并且在其中某一网络出现故障时，能够自动切换到另一网络，实现双网的自动切换，而且不影响系统功能。
4.系统作为重要电力设备运行情况的集中展示平台，应与已有的调度自动化系统(ems)、配电网自动化系统(dms)及视频系统全面互联，实现最大限度的数据共享，全面、实时地对各级电网信息进行监视和控制。
附图说明
图1为本发明第一实施例结构示意图。
图2为本发明第二实施例结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
图1为本发明第一实施例结构示意图。如图1所示：包括：硬件系统和软件系统，硬件系统包括主服务器、交换机和各分支工作站，软件系统包括调度自动化系统、配电网自动化系统以及视频监控系统；上述各系统之间采用公用信息模型cim的可扩展置标语言xml格式进行各级调度自动化系统之间电网模型拼接，通过可缩放矢量图形svg格式进行各级调度自动化系统之间的图形共享；其中，所述用于提供主网的cim模型文件上传到配电网调度管理系统的模型拼接服务器上，所述模型拼接服务器导入并合并cim模型文件；所述还用于提供主网的svg格式接线图，上传所述模型拼接服务器，所述模型拼接服务器图形转换工具自动将svg图形转换成符合配电网调度管理系统可识别的图形，所述图形位于约定图层；所述用于提供配网的cim模型文件上传到配电网调度管理系统的模型拼接服务器上，所述模型拼接服务器导入并合并cim模型文件；所述还用于提供配网的svg格式接线图，上传所述模型拼接服务器，所述模型拼接服务器图形转换工具自动将svg图形转换成符合配电网调度管理系统可识别的图形；所述图形位于约定图层；所述视频监控系统通过web服务器与配电网调度管理系统联动，所述web服务器将配电网调度管理系统的调度员的命令，以事项的形式传给视频监控系统，由视频监控系统执行调度员的命令；调度自动化系统、配电网自动化系统、视频监控系统安装在主服务器内，主服务器通过调度自动化系统实现对配电网的调度管理，调度自动化系统包括调度设置单元，用于确定供电站的电能供给能力；集中调度单元，用于从供电站获取电能资源，并分配给用户；主服务器通过交换机与各分支工作站实现传输连接，各工作站通过网络将调度信息通过网络传输给主服务器。
更为具体的，系统模型和图形的建立是一个不仅繁琐，而且工作量极大的工作，所以模型的建立和图形的建立，不能从基础做起，否则，会因为数据量巨大，工作量极大，不但系统建设周期延长，而且准确性也不容易保证的结果。
所以，本发明实施例提供的配电网调度管理系统采用收集调度自动化系统(ems)1和配电网自动化系统(dms)2现成的模型和图形，通过模型拼接和图形拼接，形成整个系统包括主网和配网的模型和图形的方式。当然本系统必须提供模型的增量处理，以最大限度地减小系统的维护工作量。
本发明实施例提供的配电网调度管理系统为了复用已建立的各个区域维护的电网模型和图形，降低电力保障自动化系统建模和画图的工作量，配电网调度管理系统需要实现多个区域电网的在线拼接与合并。iec61970标准的公共信息模型(cim)为各级调度自动化系统对电网进行统一建模提供了模型规范，采用cim可扩展置标语言(xml)格式和可缩放矢量图形(svg)格式实现各级调度自动化系统之间电网模型拼接和图形共享。
进一步的，为保证合并形成的大电网模型可进行网络拓扑、状态估计、潮流计算等高级应用分析，需要保证各个需合并模型的拓扑准确性。因此，所述配电网调度管理系统在各系统电网模型拼接之前，进行拓扑校验，检查是否有不同电压等级的设备连接在一起。该检查的可选方式为：将边界变电站与主信息来源中的模型信息进行比较，检查是否一致；其中，包含t接联络线的电网模型合并入电力保障自动化系统过程中，需要按照t接分组方法进行t接点的合并以及修改t接联络线的连接关系。
需要说明的是，一条输电线路从甲变电站向乙变电站供电，若还需要从甲变电站向丙变电站供电，为减少投资，就从甲变电站向乙变电站供电的输电线路中间，就近接出一条输电线路，供到丙变电站，那么这个从主线路中接出另一个线路的方式被形象地称为“t接联络线”，这个接出点就被称为“t接点”。
本发明提供的配电网调度管理系统为了实现多区域模型的合并，需要对这些区域边界部分的一些设备进行重叠建模，配电网调度管理系统根据重叠建模部分的唯一标志实现重叠部分的合并。因此，为保证各个区域模型能够正确拼接，需要先对模型的边界进行定义。
由于配电网调度管理系统需要对主网和配电网模型实现合并与拼接，因此，不可能每一次都在区域模型发生变化后进行全量的模型更新，而应该是针对该区域模型进行模型的增量更新。模型的增量包括厂站、设备等对象的增量(设备参数)，以及设备连接关系的增量。因为厂站、设备已规范了统一的命名，厂站和设备的差异处理相对比较简单。将新模型中厂站(或设备)与运行系统中的同名厂站(或设备)进行比较，检查是否存在增加、删除或更新的情形，并根据检查结果对运行系统的厂站(或设备)采取相应的操作。
然而对于设备连接关系来说，由于无法对端点(terminal)和连接点(connectivitynode)的命名进行规范，而且一个区域模型在更新前后也无法保证端点或连接点的命名保持不变，因此，在进行设备连接关系增量更新时需要根据设备、端点、连接点之间的关联关系将待导入模型的设备连接关系绑定到运行系统的设备连接关系上。对于某个具体设备来说，连接关系绑定就是将待导入模型内该设备的端子连接点关联关系和运行系统内同名设备的端子连接点关联关系绑定起来，从运行系统中找出待导入模型中连接点所对应的连接点。由于单端点设备(如母线、变压器绕组、并联电容器、并联电抗器、发电机、负荷、接地刀闸等)所关联的连接点可以很明确地实现绑定，因此，进行连接关系绑定时将从单端点设备开始，然后再绑定一端已被确认绑定的双端点设备(如开关、刀闸、线路、串联电容器、串联电抗器等)，反复多次即可完成所有的绑定。
在完成运行系统和待导入模型的设备连接关系绑定之后，配电网调度管理系统就可以进行模型的增量更新，更新的原则是不改变绑定对象的连接关系。
本发明提供的配电网调度管理系统，不仅满足普通调度自动化系统(ems)1和配电网自动化系统(dms)2的开放性、可扩展性等技术要求，还满足某些电力保障的特殊要求。本发明提供的配电网调度管理系统具有如下有益效果：一、系统平台应具备高可靠、高性能的冗余技术，整个系统在仅有一台前置服务器正常运转的情况下，仍可以保证系统正常运行。二、系统采用双服务器主备冗余设计，任何一台故障不影响数据的接收及遥调命令的发送；交换机、服务器等均实现双机互为热备用。三、系统采用双网分流技术，同时利用两个网络进行数据传输，采用双网功能划分、动态网络路径管理等技术，实现双网的有效利用，并且在其中某一网络出现故障时，能够自动切换到另一网络，实现双网的自动切换，而且不影响系统功能。四、系统作为重要电力设备运行情况的集中展示平台，应与已有的调度自动化系统(ems)1、配电网自动化系统(dms)2及视频系统全面互联，实现最大限度的数据共享，全面、实时地对各级电网信息进行监视和控制。
图2为本发明提供的配电网调度管理系统第二实施例结构示意图。在本实施例中，将结合图1，对该配电网调度管理系统进行更加详细的描述，当然，对于上一实施例中已经描述过的内容，本实施例中将不再赘述。
如图1、图2所示：该配电网调度管理系统包括：调度自动化系统(ems)1、配电网自动化系统(dms)2以及视频监控系统3。
所述ems1用于提供主网的cim模型文件上传到配电网调度管理系统的模型拼接服务器上，所述模型拼接服务器导入并合并cim模型文件；ems1还用于提供主网的svg格式接线图，上传所述模型拼接服务器，所述模型拼接服务器图形转换工具自动将svg图形转换成符合配电网调度管理系统可识别的图形，图形位于约定图层(称为接线图层)。
所述dms2用于提供配网的cim模型文件上传到配电网调度管理系统的模型拼接服务器上，所述模型拼接服务器导入并合并cim模型文件；dms2还用于提供配网的svg格式接线图，上传所述模型拼接服务器，所述模型拼接服务器图形转换工具自动将svg图形转换成符合配电网调度管理系统可识别的图形，图形位于约定图层(称为接线图层)。
所述视频监控系统3在iii区通过web服务器与配电网调度管理系统联动，所述web服务器将配电网调度管理系统的调度员的命令，以事项的形式传给视频监控系统，由视频监控系统执行调度员的命令。
进一步的，所述ems和dms上传的实时数据信息通过104协议完成。但考虑到数据量巨大，通过一个连接全部发送的方式不科学，本发明实施例提供的配电网调度管理系统中，ems和dms采用多个网络口，将数据分拆后同步发送的方式，这样不但可以提高数据传输的可靠性，还可以大大加快数据传输的速度。因此不管是调度自动化系统还是配电网调度管理系统对数据的处理都是及时的、可靠的。
优选的，所述配电网调度管理系统的应用层和物理层之间设有一个基于corba规范的分布式系统和系统隔离模块，所述系统隔离模块用于将上应用层和物理层隔离，为各种不同的上层应用提供了统一开发和运行的环境。
该系统隔离模块考虑各类操作系统之间的差异，并对这种差异进行透明的处理和包装，使上层应用不必修改代码就可以移植到不同的操作系统之上，并且使得上层应用可以在不同的设备和操作系统之上实现互连、互通、互操作。
同时，该系统隔离模块为上层应用提供了一个虚拟的、统一的、可扩展的、分布的开发平台，使得仅仅单一系统的可编程转变为多种系统的可编程，对上层应用而言，开发者只要将更多的精力放到业务流程和业务规则上，开发应用仅仅依托于分布式系统运行平台所提供的一系列的编程接口和服务。
进一步的，该系统隔离模块根据电力企业自动化系统的特点和操作系统提供的基本开发接口，对开发上层应用所需的关键任务集中进行包装处理，形成了一系列软件包，为上层应用提供实用的、统一的、完善的编程接口和服务；在系统将来扩展或与其它系统进行集成时，不影响操作系统已有的分布式操作平台，通过提供完善的接口和服务，完成系统的扩展或与其它系统平台间的无缝集成。本领域技术人员可以理解的是，该系统隔离模块在实际应用中可以是开发中间件软件包
进一步的，本发明实施例提供的配电网调度管理系统充分考虑各种不同的应用如scada、nas(pas)、dts、集控对图模库一体化技术的不同需求，把各种不同的需求有机地揉和在一起，系统的全部操作完全基于人机接口进行，实现实用的图模库一体化功能。
为了系统维护的方便性，本发明实施例提供的配电网调度管理系统提供各种类型的间隔模板库，所有接线图要基于间隔模板来生成。为了支持集控功能与scada一体化设计，应可以自动生成集控所使用的间隔接线图。
本发明实施例提供的配电网调度管理系统采用功能分布式的系统设计和全分布的网络体系结构，主干网络用以太网的双网构成，采用risc芯片的工作站/服务器分布于网络中，所有应用软件按功能分布在各台服务器和工作站上，分布的功能用以保证系统的负荷均衡和网络负荷最小，应采用合理的通信机制，防止出现通信的“瓶颈”，要有效地使用网络和各单元的cpu，支持和管理网络中各个节点，实现数据共享，保证系统和网络的安全、可靠和高效。
以下是对本发明实施例提供的配电网调度管理系统中所采用的参数及标准进行的说明，本领域技术人员可以理解的是，在实际应用中，该配电网调度管理系统所采用的标准及参数可以根据实际的应用需要进行选择或调整。本发明实施例提供的配电网调度管理系统中所采用的参数及标准如下：
本发明实施例提供的配电网调度管理系统采用开放分布式的体系结构，系统平台的设计和开发中严格地采用国际标准或事实上的工业标准，系统支持iec61970系列的公用信息模型(cim)和组件接口规范(cis)，具备了电网模型封装后的xml方式导入及导出能力。系统以参照cim建立的电网模型关系数据库为scada/pas/dts各种应用内存库的基础；不同应用的内存库，利用关系库中抽取相关参数生成，并利用内存映像文件提供了实时库缓存机制，一方面提高了系统启动速度，另一方面减少了scada对历史数据库服务的依赖程度提高了系统可用性。
本发明实施例提供的配电网调度管理系统采用的分层构件化设计，参照corba规范提供开放的分布式运行和开发环境，实现功能和应用的分布。采用小型机和pc两种不同硬件平台，采用qt技术实现unix和windows平台下人机界面的完全一致，方便用户使用和维护。系统设计充分考虑scada/ems/dms的实时性特点，采用分布式触发、远程调用、事件驱动等技术，还提供实时数据库复制更新服务，从根本上保证将来电网规模扩展情况下系统scada系统各项实时性指标仍可达到目前的要求。
本发明实施例提供的配电网调度管理系统具备完善的报警和事件处理功能，严格区分事件与报警，报警具有优先级、责任区、确认处理机制，报警确认可以形成操作记录。系统独特的报警实时库设计使系统可以经受海量报警同时发生时的“雪崩”冲击。通过责任区机制，系统实现分流分控。
本发明实施例提供的配电网调度管理系统具备图模库一体化技术，方便系统维护人员画图、建模、建库，保证三者数据的同步性和一致性，提供了间隔模板功能支持按间隔对象建模。具有完善的系统使用和维护手册，完整、准确的运行记录，运行状态的监视和报警及自恢复手段；提供简便、易用的检测、维护和诊断工具，以方便用户对支撑平台和各应用软件进行运行状态监测、进程管理和运行故障诊断。
本发明实施例提供的配电网调度管理系统具有强大的扩展能力，服务器和工作站的台数、数据库的容量、通信通道均可在线扩充。系统所有关键服务器和网络都采用冗余配置，不存在单点故障。实现无扰动1+n方式冗余，做到任意的n-1,并可以做到部分n-2。外网互联都经由防火墙，内网经过物理设备到向mis网发布数据，安全可靠。内网参数、图形、历史数据修改自动传送到web服务器,web服务器免维护。报表采用java实现，可在不同平台运行，采用excel的界面风格和操作习惯，强大易用。scada、pas、dts、dms等不同应用采用一体化设计，参数图形一体化，界面一体化。
本发明实施例提供的配电网调度管理系统的重要单元或单元的重要部件为冗余配置，保证整个系统功能的可用性不受单个故障的影响；系统的历史数据服务器、scada服务器、数据采集服务器等均采用冗余的双服务器配置方式，当一台发生故障，其功能自动由另外一台代替，保证系统的正常运行；即使有2台服务器均故障，也可以通过“1+n”将其功能转移至其它服务器上，从而保证系统的基本功能不受影响。系统能够隔离故障，切除故障不影响其它各节点的正常运行，并保证故障恢复过程快速而平稳；应用软件的开发遵循软件工程的方法，经过充分测试，程序运行稳定可靠，系统软件平台选择可靠和安全的版本；各厂家的软、硬件产品遵循共同的国际或国内标准，以保证不同产品组合一起能可靠地协调工作。
同时，本发明实施例提供的配电网调度管理系统还具有开放性，系统遵循国际标准，满足开放性要求，选用通用的或者标准化的软硬件产品，包括计算机产品、网络设备、操作系统、网络协议、商用数据库等均遵循国际标准和电力工业标准；系统采用开放式体系结构，提供开放式环境，能支持多种硬件平台，支撑平台采用国际标准开发，所有功能模块之间的接口标准统一，支持用户应用软件程序的开发，保证能和其它系统互联和集成一体，或者很方便的实现与其他系统间的接口，系统能提供开放式环境
本发明实施例提供的配电网调度管理系统还具有可维护性，系统具备较高可维护性，包括硬件系统、软件系统、运行参数三个方面，主要表现在，系统所选设备符合现代国际标准、工业标准的通用产品，便于维护。系统具备图模库一体化技术，方便系统维护人员画图、建模、建库，保证三者数据的同步性和一致性。系统必须具备完整的技术资料(包括自身和第三方软件完整的用户使用和维护手册)。在数据库、画面、进程管理、多机通讯和pas等方面提供api功能，支持第三方软件开发。对公用程序及函数提供接口调用说明。对用户提供全部系统编译、链接的工具，以保证在软件修改和新模块增加时用户能独立生成可运行的完整系统。系统具备简便、易用的维护诊断工具，使系统维护人员可以迅速、准确的确定异常和故障发生的位置和发生的原因。
更重要的是，本发明实施例提供的配电网调度管理系统还具有安全性。本发明实施例提供的配电网调度管理系统具有高度的安全保障特性，能保证数据的安全、信息的安全和具备一定的保密措施，执行重要功能的设备具有冗余备份，系统运行数据要有双机热备份，防止意外丢失；系统与其它各信息处理系统之间是相对独立的关系，各系统之间可通过web服务器进行互联或通信接口，禁止外部系统对调度自动化系统数据的直接调用；系统采用路由器、硬件防火墙或专用网络安全隔离设备，最大限度地阻止从外部对系统的非法侵入，有效地防止以非正常的方式对系统软、硬件设置及各种数据进行更改等操作，保证系统的网络安全；系统的管理上采取各种措施防止内部人员对系统软、硬件资源、数据的非法利用，严格控制各种计算机病毒的侵入与扩散，当入侵发生时系统能及时报告、检查与处理，系统万一被入侵成功或发生其它情况导致数据服务崩溃时要能在很快时间恢复。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。