摘要：該文針對電能量自動化系統面臨的問題，基于新技術和新標準設計了電能量自動化系統的平臺構架。 關鍵詞：電能量；平臺；自動化； 中圖分類號：TM734 文獻標志碼：B 文章編號:1003-0867(2007)06-0045-02 國內的電能量計量系統經過近20 年的發展，已進入穩定成長階段，網省級電網及主要城市的供電網均已配備電能量計量系統。并有向區、縣供電網發展的趨勢，占據了中國電力系統自動化市場總份額的15%[1]，并逐年穩步增長。 電能量計量功能已成為繼SCADA、AGC 功能之后電網調度自動化的又一個基本功能，并在電能作為商品走向市場的進程中發揮著重要的作用。隨著電力行業體制改革不斷深化，電網的運營和管理正逐步向市場開放，為了實現公平、公正、公開的電力交易原則，電能量計量系統的重要性比以往任何時候都更加突出，為此，科研設計，制造廠商和各級電力公司均投入了大量的人力財力開展這方面的開發研究和工程實施工作。電能量計量系統主要實現電廠上網、下網和聯絡線關口點電能量的計量，分時段存儲、采集和處理，為結算和分析提供基本數據。若為計量計費系統，則還包括對各種費率模型的支持和結算軟件。 1 面臨的問題 封閉性。國內還沒有一套成熟標準去規范各廠家的產品，難以實現不同廠家產品的互連互換。大量的電能量數據大多僅保存在計算機上，利用率不高，沒有統一的標準實現與其它自動化系統的互聯，難以做到系統的綜合利用。 數據的處理能力。傳統的電能量系統是按照非實時數據采集系統的模式設計，但隨著電力市場營運發展的需要，特別是大電網—級的電力市場對數據采集的實時性提出了越來越高的需求。 2 設計目標 近幾年來，國內和國外出現了許多新標準和新技術，并已在電力自動化其他領域研究和應用，電能量作為電力自動化領域的重要組成部分，有必要引進、吸收從而設計適合電能量領域的新一代系統。 跨平臺設計。這里所說的“跨平臺”主要是實現兩個目標：代碼級的移植不需要或很少對代碼進行修改就能從一種平臺移植到另一種平臺；其次混合系統聯機運行時能夠實現異構平臺之間的數據交換。 遵循IEC 61970/61968 CIM標準[4][5]。IEC 61970 CIM/CIS是近幾年IEC起草和討論的標準，國內電力自動化廠家和研究機構進行了積極研究和互操作試驗，為系統間的數據交換提供了技術規范。 圖模庫一體化設計。該項功能在電力調度自動化系統已經開發成功并成功應用，降低了建立電網拓撲模型的復雜度，提高手工建模的準確性。隨著電能量系統的廣泛應用，用戶在檔案錄入和理論線損方面也提出了較高的要求，有必要開發和應用這項功能。 該項功能的開發有助以后為用戶提供許多派生功能：線路拓撲著色、終端數據與線路狀態一致判斷、自動旁路替代、理論線損計算等；同時為用戶提供了另外一種參數和檔案錄入的方式，便于圖形化的數據統計和查詢。 與配網自動化系統一體化的設計。前幾年配網自動化系統的興起和試點，為許多用戶提供了電能量與配網進行一體化設計的想象空間，在許多地方已經呈現出臺區監測、計量和就地無功補償一體化的實現方式，因此不排除有未來與配網自動化系統一體化設計的需求。 分層分布式設計。采用結構分層、功能分布的系統構架，實現模塊化的軟件設計和基于軟總線的“瘦客戶”C/S數據訪問方式，提高系統開發的簡易性和資源充分的共享性。 安全性。滿足《電網和電廠計算機監控系統及調度數據網絡安全防護規定》中規定關于電能量系統與其他相關系統安全互聯的要求[2]，快速的實現數據訪問和發布。 3 系統組成 該系統由六個子系統組成：前置機子系統、平臺子系統、圖形子系統、WEB和報表子系統、業務處理子系統、高級應用子系統。各部分子系統各施其職、相互配合，并能根據用戶的需求靈活地進行組態，滿足各類的投資需求。 前置機子系統兼容多種通訊方式（PSTN、SMS、CDMA、GPRS、專線MODEM、串口、并口、快速以太網），以規約庫的方式動態加載不同規約對象與終端進行通訊，將終端或表計電量數據采集到主站系統。 平臺子系統包括網絡部分、商用數據庫部分、實時數據庫部分、數據庫部分。網絡部分主要實現雙網雙機、判優切換、進程管理、數據傳輸軟總線、對時、網絡負載平衡、節點資源的監視，并為上層應用提供可靠、高速的傳輸。商用數據庫部分主要實現異種數據庫的統一接口，確保多數據庫存儲的快速性和可靠性。實時數據庫主要完成部分基于事務的內存數據庫，實現快速安全的數據檢索和查詢，支持多種數據訪問方式，提供周期掃描、事件觸發等多種數據運算的方式，為業務處理提供開放的應用環境。 圖形子系統提供易開發、易維護的跨平臺（X Window/MS Windows）圖形環境，完成如下主要功能：實現開放的圖元定義和繪制模式。基于IEC61970/61968 CIM規范定義各種對象。支持以XML為載體的CIM模型的導入和導出。實現圖模庫一體化設計，為未來的高級應用（拓撲分析、潮流計算、線損計算、負荷預報）提供基礎框架。支持圖形系統的WEB發布和數據顯示。 WEB和報表子系統。具備EXCEL的報表管理功能，為用戶提供方便的報表制作、查詢、定時和召喚打印，具備WEB發布能力，顯示一次接線圖、聯絡圖、潮流圖、工況圖、曲線、餅圖、棒圖、報警信息、歷史斷面、報表數據查詢等。 業務處理子系統。根據不同的應用提供不同的數據處理服務，如報警處理、安全權限控制、數據統計、命令時效處理、完整性校驗、采集任務的生成等。總之，為圖形和其他應用子系統提供中間接口。 高級應用子系統。電能量系統的高級應用主要包括理論線損計算、統計線損計算和負荷預報模塊[3]。基于拓撲的線損計算可分為準時線損計算和離線線損計算，為用戶當前的運行方式提供決策依據。 4 結束語 本文根據未來電力市場的發展和電力企業體制改革的要求，設計了新一代滿足電能量需求的開放式平臺，并對平臺系統所備的主要特征、基本結構和所采取的技術手段進行了描述。可以預見，該系統平臺的開發，對推動電能量系統的進一步應用具有非常重要的意義。 信息來源：農村電氣化