浅谈智能调度中一体化指挥平台的研究
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摘 要：随着电网智能化的进程，电网设备可靠性进一步提高，运行信息化、可视化手段不断完善，专业技术日趋融合，技术发展要求变革运行组织形式以适应生产力进步的需要。同时，技术发展也为变革提供了技术支撑和物质基础。本文主要探讨调度运行管理的现状及存在的问题，研究智能调度综合指挥平台建设，构建电力调度智能化，信息化，自动化，互动的运营管理系统的建设，建立集中、统一、智能、高效、安全的调度运行工作流程，开发新一代智能电网调度指挥平台的发展，努力实现电网的发展速度和运行管理的质量和效率的协调统一，实现了电网运行的安全性和效率。
0 引 言
相对于电网发展与运行的客观要求，目前电网运行业务相对分散的决策、组织、实施模式与电网运行一体化特性的矛盾日益突出，各级调度面临着巨大的操作压力及安全压力，没有智能调度指挥平台支撑的传统调度运行模式已不能适应现代化大电网的发展要求。
1 系统功能结构研究
随着电网规模扩大，智能化、协作化地不断提升，调度管理系统逐步向一体化方向发展，现有方式在一定程度上制约系统功能提升。智能调度一体化指挥平台总体功能划分为基本应用服务、计划策略、运行操作、安全控制、信息展示五个部分，其中各部分功能界面划分及功能简单描述如下：
基本应用服务：为整个智能调度一体化指挥平台提供各类信息，以满足其它功能应用对各类数据的要求，是整个系统最基础部分，主要包括受令资质管理、调度操作设备安全管理、发令平台。
计划策略：强化智能调度一体化指挥平台的未来态管理，汇总智能调度一体化指挥平台中各计划、策略类应用，为运行操作相关应用提供导引数据，指导电网的运行操作，应用功能主要包括设备启动方案执行、检修单管理、定值计算编制、母线正常接线方式管理、、工作历管理。
运行操作：集中智能调度一体化指挥平台最核心应用，直接参与电网运行的操作管理，突出各应用功能的智能化、一体化操作，主要包括：调度日志、错峰预警及执行管理、错峰数据、操作票、工作票、电子发令功能、程序化操作与快速控制、变电运行操作、监控信息处理。
安全控制：对智能调度一体化指挥平台中安全管理进行集中管理，包括操作风险量化评估、事故分析、事故辅助决策功能。信息展示：是信息统一展示的应用，通过对系统内各类运行数据进行分析，将各类信息智能化进行展示，包括调度生产日报、电网运行分析等。
2 系统总体要求
系统应该能够适应电网发展的需要，特别是调控一体化等发展方向，充分体现智能化、信息化和互动化等特征。
2.1 支持横向系统集成建设。
电网调度智能操作一体化信息平台的建设应符合调度业务规范化要求，其支撑平台按照应用和数据集成的理念，在符合二次安全防护体系的前提下构造统一企业服务总线，实现数据整合和应用功能整合，达到数据共享、数据一致、应用功能增值的目的，实现调度业务范围内的各系统之间信息资源的整合及数据、模型等信息的共享，提高运行效率。
2.2 满足纵向系统协调运行。
电网调度智能操作一体化信息平台的设计和建设应充分考虑调度业务各专业的纵向数据流，实现电网模型、参数和业务流等信息的纵向传输，上级调度可结合模型、方式、业务流等信息与下级调度辖内的电网调度实现业务工作流实现贯通与闭环，进行科学管控与安全把关，更支持上下级联合操作防误、上下级协调调度指挥控制等功能，从而实现全局协调的电网调度智能操作一体化信息平台。
2.3 实现分级维护、全网共享。
电网的运行管理按照“统一调度、分级管理”的原则予以实施，系统基础和核心业务在各级调度机构充分交换和共享，电网调度智能操作一体化信息平台应适应这一形势，以实现一体化运行、维护和使用。
2.4 安全要求。
系统安全防护按照国家电力监管委员会制定的“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”基本原则和电力二次系统安全防护要求进行设计。
2.5 人机界面功能要求。
应提供画面编辑、界面浏览和界面管理等功能，提供界面的开发运行支撑环境。应支持公共图形标准SVG语言；应提供可视化的展现手段，提高展示界面的直观和形象效果；对每项工作任务增加流程图，清楚该任务完成进度、流转情况。
3 基本平台应用
电网调度智能操作一体化信息平台建设将构建于一个统一的业务基础软件平台之上。为实现强柔韧性和开放性系统目标，该平台研制采用模型驱动架构（MDA，Model-Driven Archi?tecture）的系统设计思想，并充分吸收面向对象建模技术的最新成果，将面向对象理论提高到一个新的高度――设计即实现。作为应用系统的支撑平台，提供了丰富的可复用的组件库，以及健全的二次开发规范来对高级应用需求进行二次开发。平台采用插件结构松散的集成二次开发的组件或第三方组件，充分体现了业务基础平台的开发性和可扩展性。
3.1 基础框架
平台的基础框架为各具体应用子系统的开发提供了统一的基础设施，屏蔽了大量较为底层的技术实现，大大简化具体应用功能的开发过程。基础框架的结构如下图1所示。
图1 基础框架结构
3.2 建模系统
应用系统平台的企业模型是指一个企业从信息系统的角度观察所呈现的逻辑视图，这个逻辑视图是多方面和多角度的，它包括基础模型、安全模型、对象模型、应用模型、工作流模型以及各种相关的信息处理模式等。这些模型描述了一个企业中的业务信息和业务过程，是整个平台的核心。
3.3 工作流系统
3.3.1 总体结构
应用系统平台的工作流子系统用于对企业业务过程进行建模和运行控制。该系统是基于应用系统基础平台的，图形驱动的可视化流程控制系统。整个工作流系统围绕形象直观的“工
作流程图”设计和运行，并在独立的过程建模与控制基础上，与平台内的其它系统进行了有机的集成。用户可轻松的通过可视化的工具对流程的参与者，流程使用的表单以及流程活动等进行修改，从而达到了应对不断变化的需求的目的。工作流系统提供的流程监控、管理模块为管理、优化流程提供了有力的支持，以提高业务系统的工作效率。
3.3.2 系统组成
工作流系统由工作流引擎、工作流设计器、流程操作、工作流客户端组件、工作流管理器、系统集成等部分组成。工作流引擎作为工作流系统的核心部分，主要提供对于流程模型的解析以及流程流转的支持。流程模型是对业务逻辑的描述，工作流引擎通过对流程模型的解析，进行业务流程的管理（启动、终止、挂起、恢复等），同时通过活动调度来实现流程的自动流转、回退、分流、同步等多种流转模式。工作流服务为引擎提供了WEB Service接口，应用系统平台可以以统一的方式对引擎进行WEB Service调用。
3.3.3 工作流建模
平台工作流系统提供基于图形的可视化流程建模工具。该建模工具提供可视化的方式对多版本流程模板、流程步骤、参与者（与平台其它部分共享同一套帐号和角色定义）、处理表单等进行定义，直观便捷，能快速响应不断变化的业务需求。流程建模支持分支步骤、同步步骤、多种会签方式、回退步骤等复杂业务规则的定义。通过活动参数的定义，流程关联表单可与对象系统的类型相关联，并可在不同步骤关联不同的类型状态，复用在平台对象系统中定义的权限控制策略。工作流引擎则负责基于流程模型执行流程实例的启动、迁移、回退、追回、结束等操作。
3.4 图形系统。
平台提供了与应用无关的基础图形包。该图形包为矢量图系统，具备对图元进行增加、修改、删除等编辑功能，也具有放大、缩小、平移、漫游等浏览功能。图元具有状态，即可通过改变图元的颜色、形状、闪烁等显示方式以区别图元关联属性的状态。图形元素间存在拓扑接关系，可结合具体应用进行专题拓扑分析。支持图元上的动态标注信息。支持国际标准图形格式SVG输出，支持Web浏览。
3.5 任务调度系统。
该系统能以定时、周期或主动触发方式执行预定义任务的自动化系统。系统采用三层架构，主要由客户端定义器和服务端任务执行引擎及任务执行监控界面组成。任务调度系统的任务定义器采用图形化方式定义一个任务中各个任务项及其之间的关系。任务项是一个自动化任务的分解执行步骤，可以和预定义的任务执行组件关联。任务执行引擎可根据任务优先级管理任务实例的执行、继续执行、重新执行、暂停、终止等操作。
3.6 数据加密及签名。
平台提供针对业务数据的高级安全控制方案，具体包括数据加密和数字签名。此处所说的数据加密和数字签名与CA系统的相关概念类似，但不完全相同。
4 结语：
为提高调度员工作效率，增加调度运行操作的安全性，构建电网调度智能化、信息化、自动化、互动化为特征的调度运行管理体系，建立集中、统一、智能、高效、安全的调度运行工作流程，开发面向电网智能调度的新一代指挥平台，努力实现电网发展速度与调度运行管理质量及效益的协调统一，实现电网运行操作安全和效率的协调统一。
参考文献
[1] 杜贵和，王正风.智能电网调度一体化设计与研究[J]. 电力系统保护与控制. 2010 第15期.
[2] 张涛，吴瑜晖，孙玉婷. 陕西地区智能电网调度技术支持系统实现方案的研究[J]. 陕西电力. 2010 第10期.