山东电网调度运行管理系统建设研究

马 强，孙 嘉，荆 铭

（山东电力调度中心，山东 济南 250001）

0 引言

近年来，随着山东电网规模的不断扩大，电网一、二次设备的日益增多，电力生产运行过程日益复杂，电网调度生产管理所涉及的内容显著增加，对调度生产管理提出了更高的要求。为了满足“横向集成、纵向贯通”的要求，通过通用灵活、简单高效的实现机制，实现省地两级调度机构数据交换和数据共享，山东电网进行了省、地一体化调度运行管理系统（OMS）的建设。调度运行管理系统作为电网调度系统调度运行管理和专业管理的重要手段，是推进调度生产信息化建设，实现调度生产应用系统上下互联，实现信息共享，提升调度业务，保证调度机构高效工作，提高调度运行管理水平的有效途径［1-5］。

调度运行管理系统建设的目标是建立统一的调度运行管理应用支撑平台及面向调度业务的统一应用系统支撑平台，建设一体化调度生产专业管理和调度运行管理应用系统，满足现有的各种业务管理需要，全面实现调度生产的流程化管理和规范化管理，加大各专业管理的深度，实现各应用子系统间的一体化集成，为各级管理者提供快速准确的信息服务，实现与其他专业系统及上下级调度机构间的互联互通。

1 系统功能

山东电网调度运行管理系统从功能上划分，包括调度运行、调度生产、自动化管理、基础信息、综合管理五大模块，如图1所示。

调度运行模块包括值班管理、值班日志、操作票管理、检修管理、应急管理等部分，涵盖了调度运行人员日常进行的各项工作。其中操作票管理包括操作票的拟写、审核、预告、回复、执行，检修管理包括供电检修票和发电检修票的拟写，审核、预告、开工、延期批准等内容。

图1 调度运行管理系统功能结构图

调度生产模块包括调度计划编制、电网方式安排、机网协调管理以及新设备投产等部分。其中调度计划包括年度发电计划及月度发电计划的编制、审核、发布等内容，设备投产包括发电设备和输变电设备的投产管理。

自动化管理模块包含了自动化专业对自动化系统、数据网络进行的日常运行、维护、缺陷处理等各项工作。基础信息模块包括各专业人员对厂站、设备参数、人员电话等信息的维护和查询。综合管理模块实现了对日常工作任务、岗位计划、工程项目、公文流转进行流程化管理。

2 系统架构

调度运行管理系统采用面向对象的建模方法进行设计，将业务的表现与实现逻辑分开，系统分为表现层、业务逻辑层、数据层3层。

表现层。该层提供人机交互界面，完成所有的数据录入和显示操作。当用户需要进行数据交换时，通过业务逻辑层提供的服务接口访问数据库服务器，从而保证了后台数据的安全性。

业务逻辑层。该层负责对输入/输出的数据按照业务逻辑进行加工处理，并实现对数据库服务器的访问。该层对它的上级和下级分别提供了服务接口和数据库代理。服务接口用于为表现层提供业务服务，当表现层录入数据后，通过服务接口传递到业务逻辑层。业务逻辑层根据预先定义好的业务规则对数据进行分析处理，通过数据库代理访问数据库取得显示数据再根据业务规则进行加工，从服务接口返回到表现层进行显示。数据库代理接口用以实现对后台数据库的无关访问。在数据库代理内部，为不同的数据库提供了相同的接口引擎，从而屏蔽了与数据库相关的细节。

数据层。调度运行管理系统采用第三代关系型数据库管理系统Oracle 10 g，系统使用的数据控件、数据绑定控件、数据访问对象等面向系统的各个对象均基于Oracle数据库设计。

采用以上系统架构，解决了以往客户/服务器模式中存在的严峻问题，即随着客户机的增多，数据库连接不断增加，从而使服务器不断扩容，最终导致系统瘫痪。在多层体系中，由于客户机不是直接访问数据库，而是通过业务逻辑服务层，因此可以有效的实现各连接共用数据库连接，减少了数据库的资源占用。

3 关键技术

3.1 工作流服务

工作流服务是系统实现业务流程化的核心。该系统的设计采用了面向服务体系结构，满足了业务系统对流程快速构建、柔性变化的要求，实现系统的开放性和可扩展性。其设计目标是能够针对电力企业复杂易变的需求，敏捷地构建和维护流程模型，并为个性化应用的二次开发提供完备的基础设施和服务支持，最大程度地提高应用系统的实施效率。

工作流服务采用由流程设计工具、流程运行控制引擎、流程运行监控界面组成的3层结构（图3）。其中流程设计工具通过可视化的直观方式对流程的步骤、参与部门、负责人等进行定义，能快速响应不断变化的业务需求。流程设计支持分支步骤、同步步骤、回退步骤等复杂业务规则的定义。工作流引擎负责基于流程模型执行流程实例的启动、流转、返回、结束等操作。流程运行监控界面完成用户对流程实例的各种处理操作，并且通过与流程运行控制引擎的交互实时监控业务流程运行状态。

图2 调度运行管理系统三层架构图

图3 工作流系统结构图

3.2 报表服务

报表系统总体结构由报表定义器、报表引擎服务、报表浏览器3部分组成。报表的定义器用于报表的数据源、数据集、参数和布局设计等定义。报表系统的引擎服务提供统一开放的报表模板存取、解析以及报表实例的生成。报表的浏览器提供浏览器/服务器模式下的报表浏览，用户通过浏览器访问报表WEB服务器，浏览报表。报表系统的设计遵循以下原则：

1）报表系统支持多数据源定义，即报表的数据来源可分散在一个数据库的多个数据表中，也可以分布在多个物理数据库中，而不必将所有数据集中在一张数据表或一个数据库中。

2）报表系统可以生成多种格式的实例报表文件供客户端浏览：Word文档、Excel表格、Html网页格式等。

3）报表系统提供开放的基于Web Service的数据接口，可为其他应用系统提供报表服务。

3.3 安全认证

安全对系统来说，是至关重要的环节，结合调度运行管理系统的需要和国网公司对电力二次系统的安全要求，从以下几个方面来实现调度运行管理系统的安全控制：

1）网络安全。在调度运行管理系统与其他应用系统之间通过防火墙进行隔离，以便有效的防止黑客入侵和隔离病毒的威胁。同时，在调度运行管理系统与要进行数据交换的系统之间采用安全网关对所有的网络操作进行有效的过滤。

2）系统备份。对数据库服务器，选取带有支持RAID5的磁盘阵列的双机热备份结构，同时，制定备份计划，对数据进行每日的增量备份和定期的完全备份。对应用服务器，采用双机热备份结构，从而实现应用组件的负载均衡和失败恢复。

3）权限控制。支持不同粒度的权限控制策略，系统针对应用和数据实行不同的权限控制策略。系统对应用的权限控制分成组件和方法两种粒度，对数据的权限控制分为数据库、数据表、数据列三种粒度。

4）数据加密。对于通过调度运行管理系统与外部系统进行数据交换的数据，采用IDEA加密算法进行加密。每次加密时，产生本次加密所用的密钥。在将相关数据发送的同时，对需要传送的数据进行加密处理，并将密钥一同发送给接收系统，接收系统通过系统提供的组件，根据接收到的密钥将数据解密，得到正确的数据。

4 结语

山东电网调度运行管理系统采用先进的软件技术，对大型数据库系统进行统一管理，以高速计算机网络为依托，站在对整体业务数据规划和整合角度的高度规划设计，构建了涵盖调度中心各专业的调度运行管理系统。该系统不仅有效的减轻了工作人员的工作负担，提高了工作效率，而且为进一步加快信息化建设和深化调度自动化应用，促进企业管理方式的转变和管理水平的提高打下了坚实的基础。