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文檔簡介

電力調度信息化與智能化

1歡迎下載可修改主要內容5.1電力調度信息化發展概述5.2EMS系統5.3基于電網綜合數據挖掘的輔助決策支持系統5.4電力ERP與SG1865.5智能調度2歡迎下載可修改電網調度肩負著電網的管理任務,在各種現代化手段的支持下,日夜監視指揮著電網的運行,使之無論在正常情況和事故的情況下,都能符合安全、經濟及高質量供電的要求。具體任務包括:隨著電力系統的結構日趨擴大和復雜,為保證電力系統運行的安全性和經濟性,要求調度運行人員能夠迅速,準確,全面地掌握電力系統的實際運行狀態,預測和分析電力系統的運行趨勢,對電力系統運行中發生的各種問題作出正確的處理。我國電網調度分為五級:國調、網調、省調、地調和縣調,各級調度的任務有所不同。

5.1.1電力調度信息化發展概述3歡迎下載可修改4歡迎下載可修改5.1.1我國電力調度信息化發展概述從20世紀30年代開始,電力系統開始建立調度中心,當時的電力調度是由調度員面對一個固定的系統模擬盤,用電話方式聯系下達調度指令,由現場操作員來完成操作。調度中心的調度員無法及時和全面地了解電網的實時變化情況,在事故狀況下調度員只能憑經驗處理問題。5歡迎下載可修改到20世紀60-70年代,電力系統的自動化控制技術經歷了由模擬到數字的重大轉變。電力系統的各廠站運行狀態數據全部由遠程終端(RTU)經通訊通道傳送到調度中心。調度中心采用計算機實現了調度控制和管理。整個電網運行狀態的數據采集、自動發電控制、網絡分析等功能全都由計算機自動完成。5.1.1我國電力調度信息化發展概述6歡迎下載可修改調度自動化系統的內涵

調度自動化系統的內涵是電網運行和控制的信息化(智能化);電網企業經營和管理的信息化(智能化)。7歡迎下載可修改調度自動化系統的外延

現在的調度自動化系統已經涵蓋電網調度中心的大多數計算機系統。包括:數據采集和監視(SCADA)能量管理(energymanagementsystem,EMS)電力系統實時動態監測(WAMSP)電能計量(TMR)電力市場交易(TMS)調度員培訓(DTS)雷電監測,電網運行環境監測等系統故障信息管理繼電保護和故障錄波信息系統(二次設備在線監視與分析)調度信息管理(DMIS)電網企業管理信息系統8歡迎下載可修改

電網監視與控制的核心系統

電網的安全穩定除了需要有合理的電網結構及電源分布,還需要有科學的監視、分析、調度及控制手段。SCADA/EMS是及時了解電網的運行狀態并進行科學分析的基礎平臺;自動發電控制(AGC)和自動電壓控制(AVC)等是進行電網頻率和電壓控制的先進的控制手段。SCADA/EMS/AGC/AVC構成了電網監視與控制的核心。9歡迎下載可修改5.2EMS系統能量管理系統(EMS-EnergyManagementSystem),是以計算機為基礎的現代電力系統的綜合自動化系統,主要針對發電和輸電系統,用于大區級電網和省級電網的調度中心。EMS的應用發展是智能電網發展的核心。EMS是以計算機技術為基礎的現代電力綜合自動化系統,主要用于大區級電網和省、市級電網調度中心,主要為電網調度管理人員提供電網各種實時的信息(包括頻率、發電機功率、線路功率、母線電壓等),并對電網進行調度決策管理和控制,保證電網安全運行,提高電網質量和改善電網運行的經濟性。10歡迎下載可修改9、人的價值,在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣,抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:28:57PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心,不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望,作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么,說明他內心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業余生活要有意義,不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰,也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3能量管理系統的發展從SCADA(數據采集和監視控制)系統的出現到向能量管理系統的發展,SCADA系統給電網調度人員掌握電網實時運行工況及處理事故以極大的幫助,但不能告知電網發生擾動(開關操作,事故跳閘)時的后果。為保證電網的安全運行,將電網調度自動化系統從單純的對電網運行的安全監視功能提高到對電網運行作安全預測的要求(分析)。12歡迎下載可修改9、人的價值,在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣,抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:28:57PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心,不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望,作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么,說明他內心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業余生活要有意義,不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰,也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3能量管理系統的發展要實現對電網運行安全預測,需對電網實時運行不斷進行潮流計算、功角及電壓穩定性計算,分析電網在發生故障時穩定破壞的可能性。SCADA/AGC發展到能量管理系統(EMS),電網調度也由單純依靠調度人員的經驗來保證電網安全運行的經驗型調度提高到對電網運行進行分析計算,以保證電網安全運行的分析型調度,這是電網調度自動化技術發展中的第二次飛躍。。14歡迎下載可修改能量管理系統的發展

目前各主流EMS產品均于20世紀90年代左右開發完成,受限于當時的計算機技術以及電力控制理論水平,其功能主要是幫助調度人員監視和分析電網的運行狀況,而對電網運行方式調整和控制仍主要靠調度員來完成,遠未做到真正意義上的實時自閉環調控.15歡迎下載可修改能量管理系統總體結構能量管理系統總體結構如圖1.4所示,它主要由六個部分組成:計算機、操作系統、支持系統、數據收集、能量管理(發電控制和發電計劃)和網絡分析。16歡迎下載可修改能量管理系統總體結構

EMS一般分為3級:數據收集級、能量管理級和網絡分析級。17歡迎下載可修改數據收集級(SCADA)SCADA(Supervisory

Control

And

Data

Acquisition)系統,即數據采集與監視控制系統。SCADA系統是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統。它可以對現場的運行設備進行監視和控制,以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。SCADA系統作為能量管理系統(EMS系統)的一個最主要的子系統,主要完成數據的收集、處理解釋、存儲和顯示,并把這些實時信息傳遞給其它應用模塊。18歡迎下載可修改數據收集級(SCADA)數據收集是EMS與電力系統聯系的總接口,它向能量管理級和網絡分析級提供實時數據;EMS通過它向電力系統發送控制信號;網絡分析可以向它返回量測質量信息。

19歡迎下載可修改能量管理級(調度決策)能量管理級利用電力系統總體信息(頻率、時差、機組功率、聯絡線功率等)進行調度決策,主要功能有:負荷預測和發電計劃。實現AGC(自動發電控制)功能。提高控制質量和改善運行的經濟性,20歡迎下載可修改負荷預測負荷預測是指從歷史負荷數據及其相關因素等資料出發,運用一定方法去合理推測將來一定時段的負荷需求情況,它是保證系統安全穩定運行與電能質量的基礎,在電力系統中具有獨特的重要性。從時間框架看,可分為長期、中期、短期、超短期以及節日預測,其中短期負荷預測是負荷預測的重要組成部份,它對于電廠的發電計劃、競價上網、電能量交易合同、運行及調度方式等起著重要的作用。提高短期負荷預測水平有助于經濟地安排發電機組啟停,合理制定檢修計劃,維持電網安全運行,降低發電成本,提高電能量市場交易水平,從而提高系統的安全、經濟與社會效益,因此有必要對短期負荷預測進行深入研究。21歡迎下載可修改負荷預測

日負荷預報和周負荷預報為短期負荷預報,分別用于安排日調度計劃和周調度計劃,包括確定機組起停、水火電協調、聯絡線交換功率、負荷經濟分配、水庫調度和設備檢修等;月至年的負荷預報為中期負荷預報,主要是確定水庫運行方式和設備大修計劃等;在電源規劃和網絡發展時,需要數年至數十年的長期負荷預報。影響負荷大小的各種因素有溫度、濕度、雨、霧、電視節目、政治活動等。負荷預報的關鍵是提高準確度。負荷預報的方法有多種,包括線性回歸、時間序列、卡爾漫濾波、人工神經網絡、專家系統方法等。22歡迎下載可修改AGC(自動發電控制)自動發電控制(AutomaticGenerationControl,簡稱AGC)技術是維持電力系統發電與負荷實時平衡,保證電力系統頻率質量和安全運行的重要技術手段。自動發電控制功能模塊通過控制調度區域內發電機組的有功功率使發電自動跟蹤負荷變化,維持系統頻率為額定值,實現負荷頻率控制。23歡迎下載可修改AGC(自動發電控制)電力系統調度機構主站控制系統發出的指令由網絡通信工作站或遠程終端通信工作站通過通信網絡送至電廠控制系統或機組控制器,對發電機組功率進行控制。同時,電廠和發電機組的有關信息由電廠的網絡通信工作站或RTU經通信網上傳至主站控制系統,供主站控制系統作分析和計算。24歡迎下載可修改作為控制軟件的關鍵部分之一的AGC,實際上已經包含在EMS中25歡迎下載可修改網絡分析級(計算和分析)網絡分析級利用電力系統全面信息(母線電壓和角度)進行分析與決策,提高運行的安全性,使EMS的決策能做到安全性與經濟性的統一。網絡分析級從SCADA級取實時量測值和開關狀態信息;網絡分析級從能量管理級取負荷預測值和發電計劃值。主要功能有:網絡結線分析、母線負荷預測、潮流計算、網損修正計算,無功優化,狀態估計等。向SCADA級送量測質量信息;向能量管理級送網絡修正系數和機組安全限制值。26歡迎下載可修改網絡拓撲分析電力系統各種分析計算功能的基礎是網絡拓撲分析,它一方面提供電網的運行狀況如電網是否發生合環、解環、并列、解列等;另一方面,給出潮流計算、狀態估計等分析所需要的數值模型。電力系統中的網絡拓撲分析的主要功能是將物理模型轉化為數學模型。其工作的核心是當電網發生變化時,如何快速地實現拓撲,以便及時給出拓撲分析。27歡迎下載可修改潮流分析與計算-用以確定系統的穩態運行情況電力系統潮流計算是研究電力系統穩態運行情況的一種計算,根據給定的運行條件及系統接線情況,確定整個電力系統各部分的運行狀態:各母線的電壓,各元件中流過的功率,系統的功率損耗等等。潮流計算的主要目的是:用以確定系統的穩態運行情況。在電力系統規劃的設計和現有電力系統運行方式的研究中,可以利用潮流計算來進行定量分析,可靠性和經濟性。28歡迎下載可修改

在線潮流計算是網絡分析級的基礎組成部分,其計算結果反映了通過給定網絡結構及運行條件來確定整個網絡的運行狀態(主要是各節點電壓幅值和相角、網絡中功率分布及功率損耗等),是運行方式合理性、可靠性及經濟性定量分析的重要依據。

由于開關位置直接決定網絡的配電網絡的連通性,在配電網潮流計算的網絡拓撲系統中,當斷路器或聯絡開關的狀態發生變化時,網絡拓撲緊接著變化,電網的潮流因此發生變化。潮流分析與計算-用以確定系統的穩態運行情況29歡迎下載可修改潮流分析與計算-電力系統安全分析的基礎潮流計算又是電力系統安全分析的基礎,在進行預想事故的靜態安全評定和動態安全評定時,首先由潮流計算提供初始運行狀態。對每一種預想事故進行元件(如支路,發電機)開斷模擬的分析時,為加快計算速度,也常應用潮流計算的某些中間結果。對可能引起不安全的預想事故并按其對系統導致后果的嚴重程度排序后,也需要進行精確的潮流計算來復核。30歡迎下載可修改調度員潮流計算調度員潮流模塊在能量管理系統分析軟件中正處于核心地位,它不僅是分析軟件的必備功能,而且是一些其他功能的基礎,如無功優化、靜態安全分析需要反復調用潮流程序。因此,提高潮流計算的計算速度,降低潮流計算的誤差,改善潮流計算的收斂性就可以提高能量管理系統分析軟件的計算速度、計算精度和適應性,給出正確決策,進而提高能量管理系統的效能。31歡迎下載可修改調度員潮流計算調度員潮流計算最根本的是獲取實時數據進行潮流計算,運行人員根據結果確定方式的合理性,使得方式安排具有科學依據。主要有3種功能:實時數據潮流計算歷史斷面數據潮流計算典型斷面潮流計算。32歡迎下載可修改調度員潮流計算a)實時數據潮流計算。

此潮流計算主要用于調度員在執行解合環操作前,先可以在調度員潮流計算界面下獲取實時數據進行解合環預演,從而可以確定操作前后線路、電流互感器等是否過負荷,保護是否匹配,避免解合環前后潮流變化太大,引起線路熱穩定和動穩定的破壞。其次,調度員可以在模擬實時電網的環境下進行反事故預想,對當前狀態下電網薄弱環節進行預演,提高調度員處理突發事故的能力。33歡迎下載可修改

調度員潮流計算b)歷史斷面數據潮流計算。此潮流計算主要用于方式人員利用歷史數據對電網進行分析,從而確定類似負荷和檢修方式下潮流分布情況,科學合理地制定運行方式。c)典型斷面潮流計算。此潮流計算也主要用于方式人員對電網特殊方式的分析研究,將特殊方式下或實時斷面經過方式變化后的數據斷面保存為典型數據斷面,以備進一步的方式研究。34歡迎下載可修改

調度員潮流計算

調度員潮流計算是基于電網穩態下的方式研究,適用于有關技術人員分析潮流分布和調度員解合環等重大操作前預演,從而更加科學合理地制定運行方式。

事故的反演。35歡迎下載可修改無功優化無功功率在電力系統運行中起著舉足輕重的作用。無功優化運行可以提高系統的穩定性,保證電壓質量并降低網絡損耗,是電力系統安全經濟運行研究的一個重要組成部分。無功優化研究通常以有載調壓變壓器變比、無功補償容量和可調發電機機端電壓為控制變量,以負荷節點電壓為狀態變量,以網損最小兼顧電壓質量最優為目標函數來確定最合適的運行方案。36歡迎下載可修改無功優化(經濟性)電力系統無功優化是指在滿足各種約束條件的情況下,通過對控制變量進行調節,使系統網損最小。電力系統的負荷多變,各種負荷水平下無功優化各控制變量,機端電壓,可投切電容器,變壓器變比的作用只有一個粗略的概念。用算法對各控制變量在三種典型負荷水平下的作用作了定量分析。可以完成離線組態及在線修改控制策略。37歡迎下載可修改電力系統狀態估計狀態估計是利用在線程序,實時處理遠動裝置送來的遙測和遙信信息,從而得出表征電力系統實際結構和運行的可靠值,使各種誤差和干擾的影響達到最小,狀態估計也被稱為濾波.狀態估計問題就是按照一定的估計準則,對量測值進行處理,從而得到使目標函數最優的狀態值的過程。38歡迎下載可修改電力系統狀態估計電力系統狀態估計是電力系統調度中心的EMS的核心功能之一,其功能是根據電力系統的各種量測信息,估計出電力系統當前的運行狀態。能量管理系統的眾多功能又可分成針對電網實時變化進行分析的在線應用和針對典型潮流斷面進行分析的離線應用兩大部分。電力系統狀態估計可以說是大部分在線應用的高級軟件的基礎。如果電力系統狀態估計結果不準確,后續的任何分析計算將不可能得到準確的結果。39歡迎下載可修改電力系統狀態估計

為什么電力系統的量測不能直接用于分析計算,而必須要經過狀態估計呢?原因如下:

1.電力系統遙信或遙測可能存在不良數據。2.電力系統的遙測結果不符合電路定律。如流過某一節點的所有電流之和并不為零等。

因此狀態估計是必要的,量測數據有時又被稱為“生數據”,狀態估計結果被稱為“熟數據”。40歡迎下載可修改

電力系統狀態估計狀態估計在EMS當中所處的地位41歡迎下載可修改

電力系統狀態估計電力系統狀態估計的主要功能是:(1)根據量測量的精度(加權)和基爾霍夫定律(網絡方程)按最佳估計準則(一般為最小二乘準則)對生數據進行計算,得到最接近于系統真實狀態的最佳估計值。所以通過狀態估計可以提高數據精度。(2)對生數據進行不良數據的檢測與辨識,刪除或修正不良數據,以此提高數據系統的可靠性。(3)推算出完整而精確的電力系統的各種電氣量。例如根據周圍相鄰的變電站的量,測量推算出某一沒有遠動裝置的變電站的各種電氣量,或者根據現有類型的量測量推算另一些難以量測的電氣量,例如根據有功功率的量測值推算各結點電壓的相角。42歡迎下載可修改電力系統狀態估計

(4)根據遙測量估計電網的實際開關狀態,糾正偶然出現的錯誤開關狀態信息,以保證數據庫中電網結線方式的正確性。狀態估計的這種功能稱之為網絡結線辨識或開關狀態辨識。(5)如果把某些可疑或未知的參數作為狀態量處理時,也可以用狀態估計的方法估計出這些參數的值。例如有載調壓變壓器,如果未采集到分接頭位置,可作為參數把它估計出來。狀態估計的這種用法稱為參數估計。43歡迎下載可修改電力系統狀態估計常用算法比較電力系統狀態估計方法可以歸結為兩種:第一類方法是根據電力系統功率平衡模型,構造非線性方程組,在取得量測數據后,通過逐次逼近的方法使非線性方程組收斂,最終獲得狀態量的估計值,最具代表性的方法為加權最小二乘狀態估計方法;第二類方法是通過歷史數據的搜集整理,利用回歸方法建立基于歷史數據的狀態預測模型,獲得狀態的預測值,再通過迭代獲得狀態的估計值,這一類方法的代表是基于卡爾曼濾波的逐次狀態估計方法。44歡迎下載可修改AVC(自動電壓控制)自動電壓控制功能模塊實現對電網母線電壓、發電機無功功率、電網無功潮流監視和自動控制;利用電網實時數據和狀態估計提供的實時方式進行分析計算,對無功可調節設備進行在線閉環控制。45歡迎下載可修改EMS的功能EMS的功能包括數據采集與監控(SCADA)、以及發電控制、發電計劃(負荷預測)、網絡分析、調度員培訓模擬(DTS)等應用功能,是建立在SCADA基礎上的功能集成,針對不同應用目的需要進行大量計算和分析。它將數據采集與監控、自動發電控制和網絡分析等功能有機聯系在一起,使電力系統從經驗型調度提高到分析型調度,從而全面提高了電力系統運行在安全、經濟、質量和環境保護方面的水平。46歡迎下載可修改EMS數據流下圖

給出了調度端EMS中自動發電控制與SCADA以及網絡分析等系統實時數據流程。SCADA是所有應用的數據基礎。狀態估計和優化潮流提供發電機組的罰因子和機組限值。負荷預計則提供區域發電與負荷的缺額,為經濟調度安排發電計劃提供依據。47歡迎下載可修改48歡迎下載可修改49歡迎下載可修改EMS典型配置50歡迎下載可修改EMS典型配置EMS系統由硬件平臺(HPAlphaServer服務器)、操作系統平臺(Tru64Unix、Oracle/Sybase)、EMS/DMS(DistributionManagementSystem配電管理系統)支撐平臺、電力系統基本應用和電力高級應用軟件等組成。EMS系統對計算機的要求主要是:

可靠性(硬件和操作系統穩定、軟件經過長期的用戶使用驗證)、復雜運算能力、多任務實時性。51歡迎下載可修改能量管理系統的內涵能量管理系統(EMS)是電力調度中心的一套大型的軟件系統,在線安全分析是它的核心任務之一,在電力系統的分析和控制中發揮著重要的作用。調度員能否得心應手地應用EMS高級應用軟件分析和處理實際問題,決定調度員水平是否能由經驗型上升到分析型。現代電網的發展要求電力調度由分析型轉向智能型。52歡迎下載可修改能量管理系統的作用(1)監視和控制(調度),能發出告警信息;(2)預防性分析和預防性控制;(3)事故處理。53歡迎下載可修改能量管理系統(EMS)的發展到目前為止,EMS的發展已經歷四代:第一代為上世紀70年代基于專用機和專用操作系統的SCADA系統;第二代為80年代基于通用計算機和集中式的SCADA/EMS系統,部分EMS應用軟件開始進入實用化;第三代為90年代基于RISC/UNIX的開放分布式EMS系統(含SCADA應用),采用的是商用關系型數據庫和先進的圖形顯示技術,EMS應用軟件更加豐富和完善。54歡迎下載可修改能量管理系統(EMS)的發展第四代系統以遵循IEC61970為主要特征,采用了大量的先進技術,包括CORBA中間件技術、CIM/CIS技術、SVG技術、開放式/分布式應用環境的網絡管理技術、面向對象技術、多代理技術、安全防護技術等。55歡迎下載可修改現代電力調度控制中心的革新

——由EMS走向AEMS隨著經濟水平的不斷提高和電力系統規模及復雜程度的不斷擴大,僅靠調度員人工調整,已越來越不能滿足現代電網運行中對安全性、經濟性和運行質量等多目標趨優控制的要求.在這一重大需求驅動下先進的EMS(advancedEMS,AEMS)應需而生.該系統是新由我國電力工作者自主開發、擁有完全自主知識產權的電網調度自動化系統,可協調地自動調控網內所有可控資源,以實現電網多目標趨優閉環運行。56歡迎下載可修改57歡迎下載可修改5.3基于電網綜合數據挖掘的輔助決策支持系統EMS是為電網運行調度人員提供的實時數據及數據的展示方式,不能滿足企業領導和各級管理人員的需要。由于調度運行人員與企業領導和管理層人員對電網實時信息的要求存在差異。因此,電網企業需要針對企業管理層人員的管理需要和決策需求提供一個平臺,通過對各個子系統之間的數據整合,為企業管理層人員提供管理和指揮生產所需要的完整全面的數據信息,從而為領導指揮生產正確決策提供條件。(宏觀,大局)58歡迎下載可修改電網生產管理輔助決策支持系統功能模塊針對電網企業生產指揮和管理的需要,統一整合調度實時數據和生產管理數據,建立數據倉庫;針對應用需求建立信息模型和主題數據庫,開發“基于電網綜合數據挖掘的生產管理輔助決策系統”為領導決策提供幫助。59歡迎下載可修改

電網生產管理輔助決策支持系統功能模塊

電網生產管理輔助決策支持系統包括:實時數據采集接口;實時數據存儲管理(存儲策略、存儲維護);基于生產管理數據庫、電網調度實時數據庫、電力營銷數據庫的數據倉庫與數據挖掘;實時數據顯示、分析、展示和發布;電力專業圖形編輯。60歡迎下載可修改實時數據采集接口調度管理信息系統(DMIS)包括故障錄波、雷電、氣象、搶修/操作票等61歡迎下載可修改實時數據采集接口電網SCADA系統采集的電網實時數據通過EMS的實時數據庫管理系統進行管理應用和進行歷史數據存儲。DMIS和MIS應用所需的實時數據由EMS系統主動地通過“網絡二極管”(基于物理鏈路的單向導通數據傳輸裝置)向MIS側傳送。數據傳輸的方式可以是數據庫間的直接傳輸(鏡像或直接寫數據庫),也可以通過接口進行轉換傳輸(接收/轉發)。采用鏡像服務器傳輸方式時,網絡二極管要安裝在主服務器和鏡像服務器之間。這需要對鏡像數據傳輸協議作相應的改變。62歡迎下載可修改調度實時數據的存儲、維護調度實時信息數據量大,更新速度快,實時性要求高。因此存儲策略規劃顯得特別重要。如果存儲規劃設計得不合理,將直接影響到數據的查詢效率和后臺分析程序的執行效率。為此在實時數據存儲設計中采用如下技術:測點基本信息采用靜態表;測點記錄采用橫表結構;測點實時數據采用動態表記錄。對于實時性要求高的實時信息顯示,直接由實時數據服務器內存表直接引用,歷史數據存儲則按歷史數據的存儲策略、存儲規劃和應用需求,對實時數據進行整理和規范再存入歷史數據庫。測點的存儲時間間隔可根據測點的重要性和時效性要求,進行動態設置,即可將某測點的存儲間隔設定為1分鐘,也可將某測點的存儲間隔設定為10分鐘。測點可按類別、存儲間隔要求進行動態分配存儲,實現數據存儲的優化控制,為方便數據應用提供條件。63歡迎下載可修改多系統融合的數據倉庫與數據挖掘

系統建立在電網調度實時系統的實時數據庫和生產管理系統的管理數據庫之上,結合企業管理的需要構建數據倉庫并構建主題數據庫。建立的主題包括:變壓器的負載率及統計分析發電廠負荷率及統計分析電網用電負荷和供電負荷動態統計分析各級電網負荷率及統計分析供電線路的電壓質量及統計分析電網輸變電設備健康狀況統計分析等。64歡迎下載可修改實時數據的展示、分析及發布

實時數據圖形展示。曲線分析。報表功能。越界報警。歷史狀態回放。專業應用。65歡迎下載可修改基于SVG標準的電力圖形編輯維護系統

提供基于SVG標準的電力圖形編輯器,能實現電力系統圖形對象的繪畫、縮放、修改、刪除等基本操作,同時也能快速、準確、動態地顯示電力系統的接線圖和配置電氣參數,可有效減輕系統維護人員負擔。基于SVG的電力系統圖形有利于不同開發商的系統進行圖形交互,可供Web調用,也可為第三方應用軟件使用,鑒于SVG的以上優點,國際電工委員會推薦SVG作為圖形交換的標準格式。66歡迎下載可修改SVG(可縮放矢量圖形)SVG(ScalableVectorGraphics,可縮放矢量圖形)電網調度自動化系統正從原有的孤立系統往集成化方向發展,各個系統間需要共享資源來提高工作效率及決策分析的準確性。許多電力企業逐步采用CIM標準和組件技術來不斷整合自己的系統,但是各個系統間如何交換圖形數據成為一個亟待解決的問題。目前不同的EMS系統采用不同的圖形格式,SVG為電力系統運行可視化圖形數據的發布提供了一種開放性的解決方案,使電網圖形數據成為了一種可擴展可移植的圖形資源。67歡迎下載可修改

5.4電力ERP與SG186什么是ERP?ERP是EnterpriseResourcesPlanning(企業資源規劃)的縮寫。管理思想軟件產品管理體系68歡迎下載可修改對于成熟套裝軟件,我們可以進一步從三個層次進行描述:管理思想:首先體現出一種管理思想,其宗旨在于通過標準化的業務流程和標準化的信息數據,使企業能夠整合企業內部的各種資源,從而提升內部運營的效率和整體的經營水平;信息化的軟件產品:管理思想的具體實現需要通過實施成熟的企業級信息管理系統來實現的。這些軟件系統通常是基于優化和通用的業務運作流程進行開發的,并且能夠實現在統一的技術平臺上的信息共享;綜合的管理系統:體現了企業管理理念、貫徹了統一的業務流程、包含了企業各種基礎業務數據、產生各種企業管理報表,是能夠全面體現企業經營情況的綜合管理系統;什么是ERP?(續)69歡迎下載可修改1996年浙江電力2000年山東電力2003年上海電力2006年華東/華北電網2007年西北電網等國家電網ERP建設國家電網ERP建設的歷程:70歡迎下載可修改SAP公司成立于1972年,現在已經發展成為一個50多個國家和地區有分支機構的跨國公司,其總部在德國的沃爾多夫。目前,SAP已經成為領先的商用軟件廠商,也是ERP系統全球市場占有率最高的軟件產品。對于大型、集團性企業,SAP系統往往是其首選。SAP公司簡介71歡迎下載可修改SAPFI財務會計CO財務控制TR資金管理PS項目管理WF工作流程管理IS行業方案MM物料管理HR人事管理SD銷售與分銷PP生產計劃QM質量管理PM設備管理SAP系統的主要功能模塊概覽72歡迎下載可修改財務管理人力資源管理資產運維核算預算執行反饋銷售核算薪酬核算設備資產聯動預算執行反饋在建工程核算工程結算轉資銷售發票投資計劃、資金計劃采購及庫存核算采購發票校驗加強工程付款進度跟蹤及管理提高工程竣工決算信息的準確性和及時性逐步完善固定資產與設備的匹配性理順物資核算管理流程各模塊之間的集成保證了信息的及時性、可用性和可監控性;借助系統的高集成性,在實施的過程中著重考慮解決的問題包括:計劃管理資產(設備)管理工程管理物資管理銷售管理SAP的各模塊之間高度集成73歡迎下載可修改國家電網成熟套裝軟件功能藍圖項目管理物資管理采購管理庫存管理財務管理計劃管理生產計劃管理投資計劃管理綜合計劃管理人力資源管理設備管理設備臺帳管理設備維護管理設備缺陷管理工單管理資產產權預算管理會計核算分析與評價風險控制資金與投融資實時控制決策支持需求管理供應商管理采購組織規范管理項目變更項目后評估項目立項項目計劃結算與決算項目設計在建過程人事管理薪酬管理業績考核員工招聘干部管理用工管理年金管理績效管理職位管理組織結構教育培訓專家庫管理決策支持自助服務管理SG186中成熟套裝軟件包含的主要功能74歡迎下載可修改排名企業名稱成熟套裝軟件32國家電網(中國)部分網省68法國電力(法國)是113東京電力(日本)否132意大利電力(意大利)是213俄羅斯統一電力(俄羅斯)是238Centrica(英國)是240韓國電力(韓國)是266南方電網(中國)待定276關西電力(日本)是280Endesa(四班牙)是338中部電力(日本)是340杜克能源(美國)是355南蘇格蘭電力公司(英國)否360DominionResources(美國)否374Vattenfall(瑞典)是394英國國家電網公司(英國)是395國家電力公司(聯邦電力委員會)(墨西哥)否437Exelon(美國)是462東北電力(日本)是澳大利亞越網(澳大利亞)是中華電力(中國香港)是E.On(德國)是世界500強中電力企業應用情況國內央企應用情況企業名稱成熟套裝軟件中國石化是中國石油是中國海油是中國移動是中國電信是中國網通是中國鋁業是中化集團是中糧集團是一汽集團是上汽集團是中鋼集團是寶鋼集團是鞍鋼集團是華電集團(華電國際)是中國大唐(大唐國際)是75歡迎下載可修改討論

電力信息化中核心的工業控制系統已經學習完畢,探討EMS與其他工業控制系統的區別,最突出的問題在哪?可靠性(地位重要性)實時性功能(除監視控制外全局指揮調度的功能)層次(現場層是其他控制系統,縱向安全問題)共享與安全性(調度自動化系統的外延,橫向安全問題)EMS是電力系統信息交換的核心部分76歡迎下載可修改不同系統間數據共享困難而電力系統現在已經有很多獨立分工不同的信息處理系統,系統之間相互孤立,無法實現大規模互聯電力系統中各控制中心與EMS之間的數據交換和信息共享.這些問題的出現都是因為在系統開發當中缺乏統一的標準造成的,導致了信息資源的巨大浪費,同時也阻礙了電力系統信息一體化結構的發展。77歡迎下載可修改討論如何解決EMS系統與其他系統的共享與安全性問題()必須數據模型和通信協議的標準化重建各系統?建立統一的接口標準?需要一個開放式的標準(IEC61970標準)來簡化電力系統數據的交互,使不同類型的系統用同一種標準做接口來實現數據交互。主要目標就是在現有的信息系統基礎上,通過利用先進的IT技術,將一個企業不同時期、不同廠商建設的獨立應用系統有機地聯系起來,實現信息的高度共享,徹底解決“信息孤島”的問題。78歡迎下載可修改討論利用何種先進的IT技術實現信息的高度共享?必須首先解決信息交換的內容和信息交換方式的問題,CIMXML

SOAWebservice79歡迎下載可修改解決信息的可理解性問題。數據交互的核心問題是信息描述的標準化,IEC61970標準提供公用信息模型CIM,主要解決信息的可理解性問題。解決信息傳輸問題。

XML是獨立于軟件與硬件的信息傳輸工具,它使用文本以結構化的方式簡單的展示和存儲數據。XML是自我描述并獨立于平臺的,XML非常適合異構系統之間的信息交換。解決信息模型到傳輸文件的映射問題。RDFSchema80歡迎下載可修改XML通過擴展,XML文檔描述的數據信息不僅清晰可讀,而且對數據的搜索與定位更為精確。它強調數據本身的描述和數據內容的組織存放結構,因此不同的使用者可以按照自身的需要從中提取相關數據,用以實現不同的目的。XML文檔是文本,任何能讀文本文件的工具都能讀取XML文檔。因此,用XML描述的數據可以長期保存而不必擔心無法識別。81歡迎下載可修改

SG186工程在2021年4月,國家電力公司針對電力信息化的迫切要求提出“SG186”工程。“1”是指構筑由信息網絡、數據交換、數據中心、應用集成、企業門戶五個部分組成的一體化企業級信息集成平臺;“8”是指建設八大應用模塊;“6”是指建立健全信息化安全防護、標準規范、管理調控、評價考核、技術研究、人才隊伍六個保障體系。其建設目標是“實現數據共享,暢通信息渠道、促進業務集成、統一展現內容”。82歡迎下載可修改SG186工程

實施“SG186”工程,重點是建設“一個系統、二級中心、三層應用”的架構。一個系統就是構筑一體化企業級信息系統,實現信息縱向貫通、橫向集成,支撐集團化運作;二級中心就是建設總部、網省公司兩級數據中心,共享數據資源,促進集約化發展;三層應用就是部署總部、網省公司和地市縣公司三層業務應用,優化業務流程,實現精細管理。83歡迎下載可修改十一五期間調度自動化系統的整體設計十一五期間對傳統的電網調度自動化系統的結構和應用功能應作出重大調整,整體設計方案是:標準和規范的統一(IEC61970)建立數據中心(安全性與共享性)劃分應用區域(安全性)采用構建統一系統平臺功能群的自由組合84歡迎下載可修改十一五期間調度自動化系統總體方案(1)構筑統一的系統平臺統一系統平臺是整個調度自動化系統的基礎,為所有應用系統或功能模塊提供統一的運行管理、數據訪問、系統通信、圖形界面、權限管理等公共服務。平臺應遵循IEC61970等國際標準,具有清晰的層次結構,便于應用功能的擴展和適應用戶需求的變化。85歡迎下載可修改十一五期間調度自動化系統總體方案(2)劃分應用區域Ⅰ實時控制區、Ⅱ非控制生產區、Ⅲ生產管理區、Ⅳ管理信息區

86歡迎下載可修改十一五期間調度自動化系統總體方案安全區Ⅰ:目前已有或將來要上的有控制功能的系統,以及實時性要求很高的系統。目前主要包括實時閉環控制的SCADA/EMS系統、自動發電控制(AGC)系統和安全自動控制系統,保護設置工作站(具有改定值、遠方投退等功能)。安全區Ⅱ:沒有實時控制業務但需要通過調度專用通信網進行遠方通信的準實時業務系統。目前包括水調自動化系統、調度員培訓系統(DTS)、電力交易系統、電能量計量系統(TMR)、繼保及故錄管理系統(不具備改定值、遠方投退功能)等。87歡迎下載可修改十一五期間調度自動化系統總體方案安全區Ⅲ:通過電力調度數據網進行遠方通信的調度生產管理系統。目前包括雷電監測系統、氣象信息、調度MIS(DMIS)等。安全區IV:包括辦公自動化(OA)、電子郵件系統和管理信息系統(MIS)等。88歡迎下載可修改十一五期間調度自動化系統總體方案(3)建立2個數據中心(平臺)

遵循電力二次系統安全防護的要求,分別對電網監控和電力交易應用的安全I,II區和電力調度生產管理的安全III區建設數據平臺,形成電網調度自動化統一數據的內平臺和外平臺結構,形成安全區數據內平臺和安全區數據外平臺2大數據中心.由數據平臺統一向調度中心以外的電力企業系統提供調度數據.

89歡迎下載可修改十一五期間調度自動化系統總體方案內數據平臺中存儲的數據包括:安全I、II區中各應用系統的模型、參數、拓撲、圖形、計劃數據、計算結果、運行/交易數據,以及歷史采樣數據、定值數據、過程數據、告警記錄等,同時還包括少量安全III區的信息(如:設備參數、氣象信息、計劃值等)。外數據平臺中存儲的數據包括:內平臺的所有數據、安全III區應用系統的有關信息、多種統計分析數據等。90歡迎下載可修改十一五期間調度自動化系統總體方案(4)重新整合和優化應用功能由于傳統功能(或功能模塊)的組合已不能完全適應現代電網調度和運營的需求,同時新的應用功能不斷投入,急需對應用功能進行重新整合和優化.通過消除同一種應用功能的重復配置,可自由調用各項應用,按照任務目標的不同組合成不同的功能群.某一功能群包含的功能可能跨區或利用多個軟件實現.也可以根據“任務”目標靈活地組合成所需的功能群。91歡迎下載可修改鑒于這種現狀,因此建立統一的接口標準勢在必行,必須實現數據模型和通信協議的標準化也就是說,需要一個開放式的標準來簡化電力系統數據的交互,使不同類型的系統用同一種標準做接口來實現數據交互。由于EMS是電力系統信息交換的核心部分,因此目前的研究大都圍繞EMS開展。不同系統間數據共享解決方案92歡迎下載可修改為實現不同系統之間的信息一體化,促進電力行業的不斷發展,國際電工委員會制定了IEC61970標準,它包括CIM(公共信息模型)和CIS(組件接口規范)兩個部分。IEC61970系列標準,這是一套能量管理系統應用程序接口(EMSAPI)的國際標準,該標準的定義使電力系統各種應用以及EMS能夠不依賴信息的內部表示存取公共數據和交換信息。不同系統間數據共享解決方案93歡迎下載可修改技術上實現的辦法就是為現有的應用或系統提供一個集成構架,這一構架基于通用的結構和信息模型及接口,與底層的技術無關。IEC61970系列標準的工作就是形成一套導則和標準用以集成在控制中心環境中不同開發商的應用,與控制中心外的系統交換數據。因此標準的范圍也涉及其它電力傳輸系統、配電系統以及在控制中心以外需要實時交換數據的發電系統。IEC61970還要實現對遺留的系統和新開發的系統依據標準進行集成。不同系統間數據共享解決方案94歡迎下載可修改為了實現集成,軟件組件和系統需要一個公用信息模型CIM(CommonInformationModel)來提供公用一致的模型作為數據交換的基本模型。軟件組件的集成,也就是將獨立開發的各個軟件集成到系統中,為保證這類集成,組件接口用到的屬性、方法、事件需要標準化。集成的重點是支持松散的耦合和異步的“文件”交換。文件可以是大型復雜的數據結構,譬如XML文件。文件交換就是說數據的交換是合成的、結構化的、自描述的。不同系統間數據共享解決方案95歡迎下載可修改CIM定義了覆蓋各個應用的面向對象的電力系統模型,是IEC61970標準的靈魂。CIM是整個EMS-API框架的重要基礎,是電力企業應用集成的重要工具,規定了EMS-API的語義部分。CIM是一個抽象模型,采用一種可視化的面向對象的建模語言UML來設計。UML將CIM定義成一組包,每一個包包含一個或多個類圖,用圖形方式表示該包中的所有類及它們的關系,然后根據類的屬性及與其它類的關系,用文字形式定義各類。這些類幾乎涵蓋了電力企業的所有主要對象。公用信息模型CIM(CommonInformationModel)96歡迎下載可修改CIM提供了一個可理解的電力系統邏輯視圖,包括EMS所需要的信息。CIM是一個抽象的模型,它代表了電力企業中所有的主要對象,包括了這些對象的公共類、屬性及其它們之間的關系。在CIM中,我們將一些相關的類,人為分組組成一個個包。CIM模型主要分為三部分:a)CIM的基本部分IEC61970-301

定義了CIM的基本單元,從邏輯方面表述EMS信息的物理含義。301包括Core、Domain、Topology、Meas、Wires、Outage、Protection、LoadModel、Generation、GenerationDynamics和Production共11個包。公用信息模型CIM97歡迎下載可修改b)CIM用于能量計劃、財務和檢修部分該部分在IEC61970-302

中定義,主要涉及電力市場的相關內容。它涵蓋了三個包:能量計劃包(EnergyScheduling)用于支持電力交易,具體地講就是電力公司之間電能交易的計劃與計算,包括發出電能、售出電能、線損、流經電能、售出和購買電能;財務包(Financial)用于結算和賬目,它描述了正式或非正式協定中的法律實體;檢修計劃包(Reservation)(尚未形成標準),包括針對用電負荷、發電容量和輸電計劃安排的檢修信息。公用信息模型CIM98歡迎下載可修改c)CIM用于SCADA的部分IEC61970-303對該部分進行了說明,該部分專注于監視控制與數據采集(SCADA)及其組成和數據,監視控制支持操作員對設備控制,如合斷一個開關,數據采集則從不同數據源采集遙測數據,涉及整個SCADA應用的信息建模。CIM對上述三部分進行了如下規范:①語義(它是指命名和數據的意義);②詞法(所用數據類型);③關系(聚合、繼承和簡單關聯)。遵循CIM意味著公共接口數據符合這三方面的要求。公用信息模型CIM99歡迎下載可修改CIM提供了一個可理解的電力系統邏輯視圖,包括EMS所需要的信息。CIM是一個抽象的模型,它代表了電力企業中所有的主要對象,包括了這些對象的公共類、屬性及其它們之間的關系。CIM是整個EMSAPI框架的一部分。CIM使得不同廠商獨立開發系統和EMS與其它相關電力系統運行軟件間的集成變得容易。這個目標的實現要通過定義一種基于CIM的通用語言來使得這些運用程序或系統能夠獲取公共數據和獨立的交換信息。公用信息模型CIM100歡迎下載可修改公用信息模型CIM數據交互的核心問題是信息描述的標準化,主要解決信息的可理解性問題。XML描述數據的能力和對數據描述格式的一致性使其成為數據交換的有力工具,XML是自我描述并獨立于平臺的,XML非常適合異構系統之間的信息交換。101歡迎下載可修改

RDFCIM是一種由統一建模語言(UML)描述的邏輯視圖,它自身并不能承載信息,IEC61970標準選用了資源描述框架語言(RDF)作為信息載體,同時選用主流的XML技術作為信息傳遞的標準格式,實現信息的自由交互。102歡迎下載可修改CIMXML針對當前的電網自動化系統來說,由于EMS的系統軟硬件差別很大,不同平臺不同語言之間的差異造成不同軟件系統之間信息交換無法透明地進行。因此,必須首先解決信息交換的內容和信息交換方式的問題,目前一種基于XML的實現方法就是將XML與EMS中的CIM技術結合起來。即在應用程序接口模型選取上采用CIM,在數據交換方式上采用XML技術實現的信息交換模型,可以簡化數據對象的標準化過程,并極大地降低系統集成的復雜度,將系統真正建立在開放和通用的平臺上。103歡迎下載可修改資源描述框架(RDF)為了建立機器可理解的交換文件,資源描述框架(ResourceDescriptionFramework,RDF)實現了這個功能,它是XML技術的一種具體應用。RDF定義了一個用命名的屬性和值的方法來描述資源間的關系的簡單的模型,并引進了用XML表達的用于編碼和傳輸元數據的語法規則。RDF定義了數據本身,也就是語義。作為XML的一種應用,RDF在實現方式上可以表示成一種特殊的XML文檔,它分為模型和語法以及RDF模式,RDF模型描述了資源的屬性信息,RDFSchema描類與屬性之間的關系。104歡迎下載可修改CIM模型到RDFSchema的映射CIM模型只是一個抽象的模型,它既未定義模型數據庫的規范,也未定義數據交換的格式。在工程應用中,需要對CIM模型的實現方式做出明確、可行的規定。使用基于RDF的Schema可以將CIM中的類及其屬性和關系映射為XML中的結構。即:可以用XML來表示CIM模型,這樣的XML被稱為CIM/XML105歡迎下載可修改CIMXML采用CIM/XML表示數據,即解決了數據在異種平臺的傳遞問題,也解決了不同應用對信息的理解問題,使用CIM/XML很好地實現電力系統模型交換和信息共享。XML、RDF與CIM本質上沒有關系,但XML和RDF結合能很好地表示CIM。106歡迎下載可修改作為信息交換載體的CIM\XML文檔利用RDF語法和XML語言,結合CIM與RDFSchema的映射最終得到CIMXML文檔。引入了IEC61970標準,實現電力模型數據從一般文本文件格式到CIM\XML格式的轉化,同時在數據庫層面上,實現基于CIM\XML的導入導出。提供以CIM標準形式的與外界交互的接口。作為信息交換載體的CIM\XML文檔雖然便于理解,并且能夠提高系統的開放性,但同時也提出了一個新的課題:在保證開放性的同時,如何確保這些作為電力公司重要內部資料的數據的安全性。107歡迎下載可修改基于CIM\XML實現系統集成圖中ClM/XML適配器和SCL/XM適配器用于完成符合IEC61970標準和IEC61850標準的XML文件導入/導出功能,該適配器由各應用系統廠商自行開發。108歡迎下載可修改基于CIM\XML實現系統集成最終每個EMS和DMS等供應商都將提供一套從本系統的數據庫導出CIM/XML文本文件,或者把CIM/XML文本文件導入到本系統數據庫的工具。這樣,我們可以在不了解各個獨立系統數據庫邏輯結構的情況下,通過CIM/XML文本文件順利地得到所需的數據。從發展的情況來看,這種基于CIM/XML文本文件的數據抽取方法將大大減少開發數據抽取程序和維護數據抽取程序的工作量。只要它提供基于CIM/XML的接口,數據抽取程序就無需變化。基于公共信息模型的XML文檔使得EMS與其它電力系統間的“無縫連接”成為可能。109歡迎下載可修改基于CIM\XML實現系統集成XML集成技術是一種松散耦合數據交換技術,具有開發速度快、集成代價小的優點,但是只能實現標準定義的部分功能,并且不具備實時性。因此,只能作為一種初級的、輔助的、過渡性的系統集成方案。與基于IEC61850標準集成比較110歡迎下載可修改111歡迎下載可修改IEC61970IEC61970協議族作為電力系統信息共享和應用集成的基礎框架,目前仍在發展完善中。CIS部分并不十分成熟112歡迎下載可修改討論IEC61970和IEC61850的區別分析基于CIM\XML的系統集成與基于通信規約的集成的區別智能變電站為何選擇基于通信規約的集成?調度自動化系統之間為何選擇基于CIM\XML的系統集成?113歡迎下載可修改討論調度自動化系統之間為何選擇基于CIM\XML的系統集成,實現了數據的共享,如何實現應用功能的共享?通過消除同一種應用功能的重復配置,實現可自由調用各項應用,功能群的自由組合。借鑒CIM\XML思想,在應用程序接口上作文章114歡迎下載可修改業務集成平臺面向服務的體系結構(SOA)(SOA:Service-orientedArchitecture)

在建立統一的業務集成平臺時電力信息系統中原有的軟件系統架構很難滿足應用的需求,采用新一代的軟件體系結構――面向服務的體系結構是一個很好的選擇。

面向服務的體系結構(SOA)是應用程序體系結構,它發布可被其它應用程序發現的服務接口。115歡迎下載可修改面向服務的體系結構(SOA)在SOA中,所有功能都定義為獨立的服務,服務就像“黑匣子”一樣運行:外部組件既不知道也不用關心服務功能是如何實現的,而僅僅關心他們是否返回期望的結果。這些服務明確定義了可調用的接口,其它的應用程序通過網絡調用這些接口來使用服務,并可以根據定義好的順序來調用這些服務,形成業務流程。116歡迎下載可修改面向服務的體系結構(SOA)面向服務的體系結構(SOA)是應用程序體系結構,它發布可被其它應用程序發現的服務接口。接口是采用中立的方式進行定義的,也就是說它應該獨立于實現服務的硬件平臺、操作系統和編程語言。這使得構建在各種各樣的系統中的服務可以以一種統一和通用的方式進行交互。117歡迎下載可修改面向服務的體系結構(SOA)SOA改變了過去開發應用的模式,將軟件按照業務需求定義成“組件”,作為共享資源,提供以服務為中心的應用軟件設計方法。這種方法,能夠提高IT對業務的響應能力,使企業得以實時支持業務的變化,最終幫助企業轉變為服務驅動型企業。

118歡迎下載可修改SOA的架構119歡迎下載可修改120歡迎下載可修改SOA的架構面向服務的體系結構主要包括三個主題:服務提供者、服務注冊中心、服務請求者。(1)服務提供者:從企業的角度看,這是服務的所有者。從體系結構的角度看,這是托管訪問服務的平臺。

服務提供者創建Web服務并可以把其接口和訪問信息發布到服務注冊表。每個提供者必須確定陳列哪些服務,如何取得安全性和易用性之間的平衡,如何為服務定價,或者如果服務是免費的,如何開發它們的其他價值。提供者還必須確定對于給定的代理服務應該把服務列入什么類別,以及使用服務,需要何種貿易伙伴協議。

121歡迎下載可修改SOA的架構

(2)服務請求者。從企業的角度看,這是要求滿足特定功能的企業。從體系結構的角度看,這是尋找并調用服務,或啟動與服務的交互的應用程序。服務請求者角色可以由瀏覽器來擔當,由人或無用戶界面的程序(例如,另外一個

Web

服務)來控制它。

122歡迎下載可修改SOA的架構(3)服務注冊中心。這是可搜索的服務描述注冊中心,服務提供者在此發布他們的服務描述。在靜態綁定開發或動態綁定執行期間,服務請求者查找服務并獲得服務的綁定信息(在服務描述中)。對于靜態綁定的服務請求者,服務注冊中心是體系結構中的可選角色,因為服務提供者可以把描述直接發送給服務請求者。123歡迎下載可修改SOA的架構

在典型情況下,服務提供者托管可通過網絡訪問的軟件模塊(Web

服務的一個實現)。服務提供者定義

Web

服務的服務描述并把它發布到服務注冊中心。服務請求者使用查找操作來從本地或服務注冊中心檢索服務描述,然后使用服務描述與服務提供者進行綁定并調用

Web

服務實現或同它交互。服務提供者和服務請求者角色是邏輯結構,因而服務可以表現兩種特性。

124歡迎下載可修改WebServices是實現SOA的具體方式之一SOA構架是獨立于技術實現的。Web

Services的特性十分適合用來實現SOA架構。Web

Services之間能夠交換帶結構的文檔(比如XML),這些文檔可能包含完全異構的數據信息。WebServices在需要交互的服務之間如何傳遞消息有具體的指導原則;從戰術上實現SOA模型是通過HTTP傳遞的SOAP消息中最常見的SOA模型。從本質上講,WebServices是實現SOA的具體方式之一。125歡迎下載可修改WebServiceWebService是由W3C制定的一套開放的標準的技術規范,定義如下:“一個

Web服務是為提供機器與機器間跨越網絡的互操作而設計的一套軟件系統,它有一個用機器能處理的格式(特別是WSDL)來定義的接口,其他系統使用SOAP消息且以一種被這個Web服務預先指定的方式來與這個Web服務交互,一般情況下,這些消息使用HTTP協議進行傳輸,在傳輸前這些消息使用基于Web的相關標準來進行XML的序列化。”

Webservice的目的是讓不同的軟件應用程序能互相操作,無論這些程序是用什么程序語言實現、運行在什么樣的操作平臺或架構技術上。強大的互操作性和可擴展性是WebService的表現特征,這一切都歸功于具有強大自描述能力的XML(eXtensibleMarkupLanguage,可擴展標志語言)。WebServices能使應用程序以一種松散耦合的方式組合起來,并實現復雜的交互。126歡迎下載可修改127歡迎下載可修改SOA實現(1)傳輸協議。WebServices協議棧的基礎是網絡傳輸協議,HTTP憑借其普遍性成為了Internet環境下WebServices使用的標準網絡協議。同時在某些擴展應用領域,也支持SMTP(簡單郵件傳輸協議)和FTP(文件傳輸協議)。(2)數據表現。XML是WebServices數據交換的標準,同時也是WebServices全部規范、技術的底層核心和基礎。SOAP、WSDL、UDDI和Schema都是使用XML作為信息描述和交換的標準手段。XML是獨立于程序語言和操作平臺的,使得它的應用范圍更加廣泛。128歡迎下載可修改SOA實現(3)數據模型。Schema是描述XML數據結構的數據模型(也稱為元數據),它同樣也是一種數據。因此Schema也是使用XML為基礎的數據表現方式。Schema是XML世界中的標準建模語言SOAP、WSDL和UDDI的XML語法都是采用Schema進行定義和描述的。(4)消息協議。SOAP(SimpleObjectAccessProtocol,簡單對象訪問協議)是基于XML的消息協議,它能使在分布式環境下的程序相互交換結構化的事先定義好的消息。SOAP是獨立于編程語言和操作平臺的消息協議,能使在異構環境下的應用程序相互通訊和操作。129歡迎下載可修改SOA實現(5)服務描述。通過使用WEB服務描述語言(WebServicesDefinitionLanguage,WSDL)來描述接口,

服務已經轉到更動態且更靈活的接口系統中。WSDL它將WebServices中的服務描述成一組服務訪問點,客戶端可以通過使用面向文檔或面向過程的消息來訪問這些網絡服務。WSDL將這些操作和消息以一種抽象的方式進行描述,然后將具體的網絡協議和消息格式綁定來定義一個服務訪問點,它是獨立于服務消息格式和具體的網絡通訊協議的標準。130歡迎下載可修改SOA實現(6)服務發布/發現。UDDI(UniversalDescription,DiscoveryandIntegration,統一描述、發現與集成)是由OASIS(結構化信息標準促進組織)制定的一套最新WebService注冊、發布、查詢、發現和訪問服務接口時要用技術的標準規范。UDDI是基于一套開放的工業標準,包括:HTTP、XML、XMLSchema和SOAP,UDDI為公開發布的服務和只在公司內部使用的服務提供一個可互操作的基于Web服務的軟件基礎架構。131歡迎下載可修改Web服務的操作

對于利用Web服務的應用程序,必須發生以下三個行為:發布服務描述查詢或查找服務描述根據服務描述綁定或調用服務。這些操作可以單次或反復出現。

132歡迎下載可修改

基于SOA的Web應用系統架構

表示層:主要提供友好的用戶界面,使得最終用戶能夠方便地使用該系統。業務外觀層:主要提供標準化的服務接口,從而使得該服務可以提供給在任何異構平臺和任何本地或者遠程用戶使用。業務層:主要提供系統的業務邏輯和控制,該層主要實現細粒度服務。數據訪問層:主要提供業務組件和底層數據的一個平滑過渡。數據層:主要提供數據信息和數據邏輯,所有與數據有關的安全性、完整性、數據的一致性、并發操作等都在數據層。133歡迎下載可修改134歡迎下載可修改業務外觀層的目的是隔離系統功能的提供者和使用者,即隔離業務邏輯層和表示層(軟件的用戶界面)。在基于SOA的WEB系統中,業務外觀層將業務層提供的功能顯露為服務,從而為客戶端提供一個統一的邏輯視圖。在具體實現中,可以采用XMLWebServices來封裝業務邏輯,這樣,可以為外部系統提供服務,而使用相同的應用服務層,同時,也可以實現系統的分布式部署。其中,架構合理的外觀層設計將直接影響到系統的靈活性。135歡迎下載可修改整體結構設計136歡迎下載可修改基于SOA的電力企業系統集成的實現目前電力企業的信息系統大部分都不是基于SOA的,而且這些信息系統都是在不同平臺上進行開發的,所以如何在現有系統上構建出一個集成平臺,實現系統之間數據共享,已經成為電力企業信息化發展的重大課題。在各市縣電力公司、省總公司、各發電企業及其相關企業信息系統內部,通過Webservices來包裝各個不同的公司已有的應用系統接口。將各級電力公司的信息系統封裝成WEB服務。137歡迎下載可修改將某市電力公司應用信息系統作為服務提供者,將該市電力公司的信息系統的接口轉換成WSDL文件,以XML數據格式將WSDL文件信息通過HTTP/SOAP協議發布到電力UDDI中,并在UDDI注冊中心注冊。此時省電力總公司及其他各企業用戶作為服務消費者就可以通過該電力UDDI來查找得到WSDL文件,根據WSDL文件中的信息來發現和綁定該服務提供者,以達到訪問該市電力公司后端的應用系統的信息,從而獲取所需要的數據和信息。138歡迎下載可修改討論在SOA架構中能否有充當不同應用程序間通信的中間層。實現不同服務之間的智能化管理?能否有個中介幫助我們:在SOA架構中實現服務間智能化集成與管理?包括:服務之間的消息路由;請求者和服務之間的傳輸協議轉換;請求

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