智能电网信息系统体系结构研究

摘 要智能电网信息系统是我国下一阶段电网改造重要目标，其技术实现重点主要为明确系统总线标准、确立基本架构基本思路、设置合理的架构逻辑层、选择合理的架构技术、完善系统总线功能。智能电网信息系统又可分为自动化系统、EMS、GIS、PMS、营销系统、标准系统、用户信息采集系统、OMS、GIS、数据中心、光通信传输网络等，可利用总线，实现系统间数据交互。

【关键词】智能电网 信息系统 系统构架

当前，我国电力企业存在许多相关但业务范围不同的异构信息系统，如配电自动化系统、生产管理系统等，不同业务部门信息系统属于私有的，相互之间无法进行信息交互，交互困难，严重影响自动化管理。为高效整合现有的资源，国家开始大力建设电能传输网络、信息交换网络，建立高度智能化、安全可靠的下一代电网。合理的构建体系结构是建立智能电网信息系统的首要任务，国内外相关研究较多，本次研究实探讨国内智能电网信息系统体系结构思路。

1 智能电网信息系统体系结构技术实现

1.1 系统总线标准

为实现信息的理想交互，必须构建信息服务提供者、消费之间服务协同的软件平台，集成、整合不同服务力度层次上升的数据流程与应用。系统构架主要功能应基于一个信息交互总线完成，国外普遍采用的ICE 61968/61970标准可满足基础构架需求，结合当前我国绝大多数电力企业已有的营销管理系统、生存管理系统、调度/配网自动化系统，可实现数据自动同步、配电数据管理、信息化与应用集成，保证信息的稳定、可靠、高效传输，创建一个统一、标准的信息通道，最大限度的利用现有的资源，减少系统互联所产生的问题，实现了理想中的应用整合，同时可将新的系统纳入至整个电网环境中，与其他系统相互协调，是当前我国电网信息系统实现智能化升级的最佳途径。

1.2 系统构架基本结构

系统构架主要包括信息交互总线、配电自动化系统两个主要组成部分，前者实现信息、流程、应用集成，后者实现配网相关系统应用集成，主要包括EMS系统、配电GIS系统、调度EMS系统、配电主站系统、低压集抄系统等。为满足安全需要，保证系统的灵活、可靠，系统构建需采用双总线结果，包括Ⅰ/Ⅱ区总线、安全Ⅲ/Ⅳ区、总线间防火墙与方向安全隔离三个组成部分，同时预留系统总线结构，以实现自动化系统等应用的一级调度，实现跨区总线与业务整合。防护墙与安全隔离可实现信息的安全传输，减少限制，同时进行严格的安全审核，系统中还有历史数据服务器负责存储调度信息。

1.3 系统构架逻辑层

据结构与功能需求，系统体系构架从逻辑上应分为应用层、集成接口层、适配器层、消息层、服务层、交互总线层，应用层主要包括调度、生产、营销、GIS一线需求，集成层主要包括HTTP、Web服务等，适配器层主要包括客户端、消息处理、消息日志、消息校验等，消息层主要包括扩张消息、标准消息，服务层主要为Web服务，总线层主要为引擎管理、日志、安全管理。六个逻辑层缺一不可，相互依存，以保证系统稳定、安全运行，并留下维护、升级与扩展空间。

1.4 系统构架要求

为保证各应用之间易用、可维护、可扩展、安全可靠，还应满足一下几个技术要求：

（1）统计信息模型，以ICE 61968/61970标准构架系统软件；

（2）统计设备编码，遵循电力物资资产编码相关规定，统计编码规则，保证设备识别的唯一性；

（3）保证数据唯一，原则上数据仅能有一个源头；

（4）做好网络安全防护，为保证网络安全，需严格构架两个安全区，解决透明访问问题；

（5）基于SOA架构，实现高效的数据集成，有效控制对象、属性访问权限；

（6）规范设立借接口。

1.5 系统总线功能

为保证各业务高效互通，保证总线易用、可维护、可扩展、安全，需满足一下几个功能需求：

（1）基于ICE 61968/61970标准建立系统模型，同时若现有消息格式无法满足要求，需进行扩展；

（2）需建立总线日志、数据可，以方便管理、维护、纠错，隔离重复信息，提高运行效率，避免信息冗余，降低故障率；

（3）保证实时、准时数据传输，建立高速数据传输机制，保证总线可采集自动化系统信息、历史数据，并通过统一的数据模型处理；

（4）支持大容量；

（5）支持发布订阅；

（6）支持双线需求；

（7）具备适应适配器的身份认证、权限分配、加密传输、异常警告、主动防御等机制。

2 智能电网信息系统体系结构主要构成业务

智能电网信息系统包括自动化系统、EMS、GIS、PMS、营销系统、标准系统、用户信息采集系统、OMS、GIS、数据中心、光通信传输网络等，可利用总线，实现系统间数据交互。GIS主要传输地理图、拓扑数据，可为实时数据也可为历史数据。EMS系统分数个层次，上一级调度的实时数据、变电站图形或拓扑数据，从总线获取配电网实施数据、历史数据、电源信息，下级配电自动化系统，上传实时与历史数据、故障信息、电源信息。用户信息采集系统，从电网获取用户相关信息，获取其他系统上传信息。PMS从总线获得配电网实时或历史信息，向总线传输电气单线图、网络拓扑、设备信息、停电信息等。CIS从总线获取配电网信息，传输营销数据、用户信息、用户故障信息等。标准系统获取配电网实时、历史数据，传输用户故障信息和特殊情况信息。

3 小结

智能电网信息系统是一项系统性工程，我国地域辽阔，电网管理难度大、跨区域间内部系统存在一定差异，又因种种历史原因、主客观原因，智能电网信息系统建设存在诸多阻力，探索一种合理的系统结构非常重要，有助于利用现有的区域系统，尽快建设完成智能系统。地方电力企业应大胆实践，从局域电网做起，积累总结经验。

参考文献

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