楊 菲

(常州供電公司，江蘇 常州213003)

隨著國(guó)網(wǎng)公司推進(jìn)大運(yùn)行體系建設(shè)，保障國(guó)家電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)、高效運(yùn)行，公司開(kāi)始優(yōu)化調(diào)度功能，建立變電設(shè)備運(yùn)行集中監(jiān)控業(yè)務(wù)與電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)高度融合的一體化調(diào)控體系。因此，調(diào)度自動(dòng)化OPEN3000系統(tǒng)應(yīng)用急需進(jìn)行相應(yīng)拓展，使其不僅能為電網(wǎng)調(diào)度、變電運(yùn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視、操控及實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班提供技術(shù)保障，同時(shí)也為相關(guān)部門(mén)掌握電網(wǎng)實(shí)時(shí)情況提供信息支持。文中利用Web技術(shù)的開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)性、獨(dú)立性和嵌入式技術(shù)的高可靠性，分別在Ⅰ、Ⅲ區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中對(duì)數(shù)據(jù)傳輸端口、傳輸規(guī)范上進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)跨區(qū)實(shí)時(shí)告警功能，通過(guò)橫向隔離裝置開(kāi)辟了數(shù)據(jù)傳輸通道，選擇實(shí)時(shí)信息傳輸方式，實(shí)現(xiàn)了信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

以往數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)主要有以下3種方式。

方法一。通過(guò)廠(chǎng)站一次接線(xiàn)圖瀏覽，可以快速把握各個(gè)變電所的整體情況，但針對(duì)實(shí)時(shí)信號(hào)動(dòng)作的具體信息，在查詢(xún)上沒(méi)有好的方法。

方法二。通過(guò)告警查詢(xún)模板，可以查詢(xún)相關(guān)信號(hào)動(dòng)作的歷史信息，但由于使用人員無(wú)法定制查詢(xún)，現(xiàn)有告警查詢(xún)所列內(nèi)容往往過(guò)于全面，每個(gè)部門(mén)都需要剔除大量平時(shí)并不關(guān)心的冗余數(shù)據(jù)。

方法三。通過(guò)直連電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全Ⅰ區(qū)的實(shí)時(shí)工作站進(jìn)行瀏覽查詢(xún)是現(xiàn)有最好的手段，但受資源限制（數(shù)據(jù)通道、硬件設(shè)備等），且使用面較窄，常州供電公司能在Ⅰ區(qū)查詢(xún)實(shí)時(shí)信息的僅限于自動(dòng)化維護(hù)、調(diào)度以及監(jiān)控中心人員，對(duì)用戶(hù)操作技能要求也較高?？紤]到告警數(shù)據(jù)變化頻繁，采用AJAX技術(shù)和XML生成方法來(lái)實(shí)現(xiàn)快速的局部數(shù)據(jù)交換。同時(shí)考慮服務(wù)器運(yùn)行的穩(wěn)定性，在安全Ⅲ區(qū)安裝配置雙Web服務(wù)器的主備機(jī)制，各配置一個(gè)浮動(dòng)地址，提高了對(duì)外Web服務(wù)的可靠性。

文中以無(wú)人值守變電站為監(jiān)視對(duì)象，主要完成Web發(fā)布系統(tǒng)實(shí)時(shí)告警的設(shè)計(jì)，主要功能為將變電所實(shí)時(shí)告警數(shù)據(jù)通過(guò)Web網(wǎng)頁(yè)方式發(fā)布到Internet上，供合法公司局域網(wǎng)用戶(hù)瀏覽和查詢(xún)。Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)分別配置主備服務(wù)器，下面為配置文件。

web_service.sys

[SPECIFY_NET_CARD]

specify_net_card=0

net_card_name=en1

switch_ip=192.1.21.9/I區(qū)主服務(wù)器所對(duì)應(yīng)的IP地址/

net_card_name=en2

switch_ip=192.1.21.29/I區(qū)備服務(wù)器所對(duì)應(yīng)的IP地址/

web01-1=172.23.102.67/Ⅲ區(qū)主服務(wù)器所對(duì)應(yīng)的IP地址/

web02-1=172.23.102.72/Ⅲ區(qū)備服務(wù)器所對(duì)應(yīng)的IP地址/

[BIND_TO_HOST]

shift_by_app=32768000

host_name_1=web01-1

shift_ip_1=172.23.102.67

host_name_2=web02-1

shift_ip_2=172.23.102.72 –host.ini

172.2 3.102.67作為訪(fǎng)問(wèn)入口

0 web01-1

1 web02-1

172.2 3.102.72作為訪(fǎng)問(wèn)入口

-1 web01-1

0 web02-1

2 Ⅰ區(qū)向Ⅲ區(qū)發(fā)布的方式

常州地區(qū)信息發(fā)布采用MINI-Web和SVGWeb 2種方式，用戶(hù)可以根據(jù)需要選擇瀏覽方式。MINI-Web發(fā)布功能全面，基本與I區(qū)工作站相仿，容易擴(kuò)展，輕松發(fā)布應(yīng)用程序，程序版本一致，同一源代碼，但需要修改瀏覽器默認(rèn)設(shè)置，下載多、安裝慢、資源消耗大，端口多（防火墻設(shè)置）。SVGWeb發(fā)布使用方便，B/S模式，瀏覽器默認(rèn)設(shè)置一個(gè)端口，功能實(shí)現(xiàn)比較困難，不可以重用已有代碼和模塊。其發(fā)布流程如圖1所示。

圖1 SVG-Web發(fā)布流程

功能實(shí)現(xiàn)后必將有大量客戶(hù)進(jìn)行瀏覽，因此，均衡訪(fǎng)問(wèn)用戶(hù)的個(gè)數(shù)也非常必要。這2種發(fā)布方式均有均衡用戶(hù)的功能。

3 Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)同步問(wèn)題

為了實(shí)現(xiàn)告警功能的實(shí)時(shí)性，通過(guò)可靠、有效的數(shù)據(jù)同步機(jī)制，保證2臺(tái)Web服務(wù)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)模型、歷史數(shù)據(jù)與安全Ⅰ區(qū)一致。用戶(hù)瀏覽告警數(shù)據(jù)的真實(shí)、有效。Web服務(wù)器歷史數(shù)據(jù)的同步在Ⅲ區(qū)完成，避免由于Web服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)表空間越限等問(wèn)題導(dǎo)致數(shù)據(jù)在安全Ⅰ區(qū)的堆積，提高安全Ⅰ區(qū)可靠運(yùn)行，如下圖2所示。

圖2 Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)同步示意圖

3.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步主要是處理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，包括遙信、遙測(cè)值和狀態(tài)以及計(jì)算結(jié)果等。因數(shù)據(jù)表中只有部分域是不停變化的，所以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步采用部分域同步的方法，不傳送整表的內(nèi)容，僅將關(guān)鍵字與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)相關(guān)域讀出來(lái)傳送到Ⅲ區(qū)再寫(xiě)到實(shí)時(shí)庫(kù)中。

Web服務(wù)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步時(shí)，由安全Ⅰ區(qū)應(yīng)用主機(jī)發(fā)送進(jìn)程sync_rt_send每5 s從實(shí)時(shí)庫(kù)中讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，SCADA、PAS主、備應(yīng)用都配置有該進(jìn)程，但是只有主應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送工作。由先接收到Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)的Ⅲ區(qū)對(duì)應(yīng)應(yīng)用的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)程sync_rt_recv，接收前述發(fā)送進(jìn)程發(fā)出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，主、備Web服務(wù)器相應(yīng)應(yīng)用寫(xiě)入進(jìn)程sync_rt_write接收sync_rt_recv進(jìn)程發(fā)出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將其實(shí)際寫(xiě)入相關(guān)應(yīng)用的實(shí)時(shí)庫(kù)中，通過(guò)上述方式實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步。

3.2 實(shí)時(shí)模型同步

電網(wǎng)模型同步主要是處理實(shí)時(shí)庫(kù)的模型更新操作。通過(guò)將模型更新報(bào)文傳送到Ⅲ區(qū)，由Ⅲ區(qū)的模型更新進(jìn)程進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)Ⅲ區(qū)實(shí)時(shí)庫(kù)中電網(wǎng)模型同步。同時(shí)從可靠性考慮，在安全Ⅰ區(qū)設(shè)立一個(gè)定期的全同步機(jī)制，也就是將各應(yīng)用實(shí)時(shí)庫(kù)中的所有表全部同步。

實(shí)時(shí)模型同步時(shí)，安全Ⅰ區(qū)應(yīng)用主機(jī)發(fā)送進(jìn)程sync_modify_send接收模型修改信息，為了保證發(fā)送的正確性，采取了文件緩存機(jī)制，即使一段時(shí)間鏈路故障，恢復(fù)后仍可保證故障期間的模型修改能夠發(fā)布到Web子系統(tǒng)。此進(jìn)程可以在配置文件中配置任意需要同步的消息通道，并不局限于模型同步消息。sync_modify_recv消息轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)程，接收上述發(fā)送進(jìn)程發(fā)出的修改信息，并通過(guò)消息總線(xiàn)發(fā)送給Ⅲ區(qū)SCADA、PAS主、備應(yīng)用修改進(jìn)程odb_modify，修改相關(guān)應(yīng)用的實(shí)時(shí)庫(kù)模型。

3.3 商用數(shù)據(jù)庫(kù)同步

商用數(shù)據(jù)庫(kù)同步包括電網(wǎng)模型更新、采樣數(shù)據(jù)、告警信息等由安全Ⅰ區(qū)向Web服務(wù)器同步，同時(shí)由于圖形、報(bào)表等文件存在于商用庫(kù)中，所以商用庫(kù)同步也包含了對(duì)圖形文件、報(bào)表文件的同步。常州能量管理系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步是通過(guò)安全Ⅰ區(qū)主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器向其他數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器同步和復(fù)制數(shù)據(jù)，在該復(fù)制機(jī)制框架下，將安全Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)同步復(fù)制機(jī)制中增加一路復(fù)制，復(fù)制程序?qū)@一路進(jìn)行特殊處理，由直接執(zhí)行改為通過(guò)物理隔離向Ⅲ區(qū)發(fā)送復(fù)制請(qǐng)求。

安全Ⅰ區(qū)DB_SERIVCE主機(jī)發(fā)送進(jìn)程db_replicate讀取主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器數(shù)據(jù)復(fù)制信息，并調(diào)用傳輸功能動(dòng)態(tài)庫(kù)向外發(fā)送。由先接收到Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)的Ⅲ區(qū)對(duì)應(yīng)應(yīng)用進(jìn)程db_rep_recv，接收前述發(fā)送進(jìn)程發(fā)出的商用庫(kù)信息，并將其寫(xiě)入相應(yīng)的商用庫(kù)復(fù)制目錄后，由寫(xiě)入進(jìn)程db_replicate根據(jù)前述接收進(jìn)程所寫(xiě)文件實(shí)際對(duì)商用庫(kù)執(zhí)行更新，通過(guò)該方式實(shí)現(xiàn)2臺(tái)Web服務(wù)器歷史數(shù)據(jù)同步。

4 客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)

4.1 應(yīng)用程序的安裝

庫(kù)戶(hù)端一般都用Windows系統(tǒng)，需安裝Java1.4版本、Tomca和用JAVA控件新增告警窗程序。

4.1.1 Windows下安裝Java1.4版本

Windows操作系統(tǒng)一般都沒(méi)有安裝java，或安裝的版本不是1.4，推薦全新安裝Java1.4。安裝步驟如下：從版本庫(kù)中open2000e_toolweb_softwarejavawindows處獲取安裝程序j2sdk1_4_2_08-windows-i586-p.exe；雙擊安裝程序彈出安裝界面，安裝過(guò)程比較簡(jiǎn)單，基本選擇默認(rèn)設(shè)置，一路next下去即可完成安裝，默認(rèn)安裝在c∶j2sdk1.4.2_08下，也可以改變安裝路徑；安裝完成后需要新建JAVA_HOME環(huán)境變量并修改Path變量。

4.1.2 Windows下安裝Tomcat

從常州調(diào)控系統(tǒng)open3000版本庫(kù)open2000 e_toolweb_software omcat下獲取tomcat.tar安裝包。把tomcat.tar解壓到D∶目錄下，tar xvf tomcat.tar（PC上open2000ein目錄下也有tar.exe命令，不建議使用WinRAR等解壓）新建CATALINA_HOME環(huán)境變量并修改Path變量。

4.1.3 JAVA控件新增告警窗程序

借助公司原有Ⅲ區(qū)調(diào)度SCADA網(wǎng)頁(yè)瀏覽系統(tǒng)，用JAVA控件新增告警窗程序。用戶(hù)只需重新打開(kāi)一次調(diào)度SCADA網(wǎng)頁(yè)，讓頁(yè)面緩存重新讀取新的控件，將設(shè)置文件拷貝至本機(jī)指定目錄即可正常瀏覽。

4.2 按責(zé)任區(qū)劃分

根據(jù)需求側(cè)重點(diǎn)的不同，將告警窗顯示內(nèi)容按行政區(qū)域（監(jiān)控中心及各個(gè)操作班、金壇、溧陽(yáng)）、告警來(lái)源、告警類(lèi)型等進(jìn)行分類(lèi)。通過(guò)責(zé)任區(qū)劃分的方式，讓每個(gè)部門(mén)進(jìn)入相應(yīng)的責(zé)任區(qū)進(jìn)行操作，告警窗中只顯示該部門(mén)所關(guān)心的相關(guān)信號(hào)告警動(dòng)作。

5 結(jié)束語(yǔ)

2010年8月18日，公司原屬于變電工區(qū)的監(jiān)控中心正式并入調(diào)度中心，因此操作班和監(jiān)控中心已不屬于同一個(gè)部門(mén)。變電運(yùn)行人員想獲知現(xiàn)場(chǎng)告警信息，本需要在變電運(yùn)行操作班增加OPEN3000工作站。電網(wǎng)跨區(qū)實(shí)時(shí)告警功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)后，變電所各個(gè)操作班要了解變電所運(yùn)行情況時(shí)，只需在普通PC機(jī)上進(jìn)行插件，就可以在Ⅲ區(qū)進(jìn)行瀏覽。至此，變電所的投運(yùn)調(diào)試工作也變得更為便捷，而且Ⅰ區(qū)的網(wǎng)絡(luò)安全也有了重要的保障。

[1]程漢湘.電力電子技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

[2]李天陽(yáng)，郭劍虹.集中中心告警數(shù)據(jù)處理技術(shù)和方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010（22）：113-116.