赵前
国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 内蒙古 024000
摘要：随着智能变电站的投入使用和技术设备的不断创新，原有的电力系统难以与新设备、新技术的数据信息进行整合，应用程度不足。针对智能变电站上述技术问题，设计了基于WPF+JAVA技术的通信调度流程全景管控平台，分析了通信调度流程全景管控和智能前端交互模式，解决了数据多样性问题，以期提高调度平台运行效率，保证智能变电站安全可靠运行。
关键词：电力调度；全景化展示；WPF+JAVA
变电站是电力系统的节点，其智能化发展是实现智能电网的基本环节。目前，随着我国技术进步和电力系统的不断改革，截至2015年底，我国已建成并投入使用2400多个智能变电站，智能变电站相关技术不断完善，取得显著成效。智能变电站是智能电网运行的基础，应满足电网发展对安全、稳定、高效等性能的要求。其智能化应体现在设备在整个运行周期内无人值守和易于维护的需要，以提高整个电力系统的高效运行，提高其经济效益。智能变电站的技术环节主要包括电力系统中电力数据的采集、传输、集成和应用。数据采集主要是通过电子传感器采集变电站的电流和电压信息。数据传输是通过以太网交换机和光纤组成的通信网络实现的。数据生成主要是统一建模信息，供不同的应用系统调度。
1通信调度流程全景管控平台设计
1.1总体技术方案
在通信调度过程的全景管控过程中，主要连接成熟的应用系统，如雷电定位系统、GIS、生产管理系统、在线监控系统等。在连接这些应用系统的过程中，需要融合它们产生的各种数据，从而分析电网设备的运行状态、电网运行的实时数据和静态数据等。由于这些数据来自不同的应用系统，并且是异构的，因此在通信调度过程中应该对这些异构数据进行处理，以统一和规范它们的标准，从而提高数据存储和访问的速度，从而实现电网设备状态的实时监控、运行风险的实时扫描、电网故障的诊断、电网状态的实时显示、电网运行的优化和报表的自动分析等。为电力系统运维部门提供了一个全景、智能化、实时的设备管控信息平台，为故障诊断、电力抢修、状态监测、员工电力生产管理提供技术支持。
1.2平台框架
遵循电力行业信息工程建设的相关规范，通信调度流程全景管控平台在设计过程中采用WPF+JAVA异构系统，应用WPF丰富的显示组件，同时提高平台的可靠性和稳定性[6-7]。平台分为应用层、统一接口服务层、中间层和数据层。应用层通过WPF组件实现通信调度画面的全景可视化显示，可视化系统采用VisualStudio.Net2010开发，该层提供统一的调用接口代理服务。接口服务层主要为应用层和中间层之间的业务逻辑访问提供接口服务。中间层基于JAVA技术实现数据采集、界面管理、定时调度等中间件的开发；中间层通过接口利用Hes?sian协议实现数据层和服务层之间的信息传输。
数据层为可视化数据库，存储不同应用系统的信息，包括设备测试信息、设备运行和故障信息、电流、电压、有功功率、无功功率和负荷等综合实时数据、电力巡检记录信息、接入GIS的2D/3D地理信息、输电线路视频/图像信息、雷电天气信息等。，为平台的通信调度提供数据支持。中间层和数据层是在Eclipse3.2环境下开发的。
1.3安全保护
在调度通信平台的设计过程中，还应考虑数据安全，根据电力二级安全保护的相关要求，实现“安全分区、网络专用、水平隔离、垂直认证”。电力系统的信息子系统，如永磁同步电机、地理信息系统、在线监测系统等。，必须通过接口服务器访问调度通信平台，严格按照客户终端的安全要求，同时进行访问控制，避免敏感信息的泄露。为了进一步提高安全性，通信调度平台在接入外网时必须进行安全验证、授权和监控。在数据调度过程中，还应进行加密传输、反DOS/DDOS攻击、反钓鱼攻击、反病毒攻击和网页防篡改。
2全景管控平台实现
由于文章篇幅的限制，本文以通信调度平台的全景可视化和前端数据交互模式的实现为例，分析了通信调度平台的实现。
2.1通信调度全景管控平台可视化设计
通信调度平台应用层全景可视化设计主要包括六个步骤[8-9]，具体讨论如下:
1)分析显示屏的主题布局。所设计的全景视觉显示平台是整个通信调度平台的监控视觉中心。
主屏采用2*8拼接屏，从左到右依次为电力系统电网模型趋势显示图、基于地理背景的显示图、电网拓扑显示图、时间维度显示图、业务维度显示图。主屏幕显示画面分为五个部分。
2)根据显示主题对显示指标进行分析，主要设计显示指标的数据采集频率、数据源、名称、显示维度、显示组件形式。
3)设计显示屏的渲染。
4)根据可视化展示平台的主要功能完成数据采集，并在展示平台中预览采集的数据。
5)设计显示屏。通过组件将显示屏中的图形拖放到屏幕上，设置屏幕的属性，实现分析指标与数据的绑定。设计好显示屏后，保存预览，有问题及时修改。
2.2通信调度全景管控平台展示现场
随着信息技术的发展和电力系统的运行，通信调度过程中的全景可视化显示将是未来的必然趋势。视觉全景展示场景的具体内容如下。
1)电网模型潮流显示图。电网模型的潮流图主要展示电网的主框架，显示遥测、遥信等不同应用的计算结果，是电网模型的主要图形表达方法。
2)基于地理背景显示图纸。地理背景图基于改进的示意性地理背景。根据电网监控的实际需要，以最直观的图形界面直观显示区域电网情况，为营销提供决策支持。
3)网格拓扑显示图。通过Google卫星瓦片地图实现网格拓扑显示，通过OpenLayers框架拼接显示地图中对应的信息，包括分布和转换点的基本信息、路线信息、塔点信息等。
4)时间维度显示图。时间维度的显示通过echart图表库的显示实现，可以实现通信调度平台不同索引名称、索引对象、时间段的自定义检索，可以查看任意时间段的电力系统数据趋势，有利于工作人员的电力系统决策。
5)业务维度显示图:①逻辑拓扑监控:逻辑拓扑监控主要用于描述供电所与配电变压器的关系。对不同的电力线设置不同的颜色进行区分，点击分布细节即可定位在GIS卫星地图上；②线损分析:线损分析主要通过echart图库实时显示电力系统中整个配电变压器的线损值，并结合全景图标注不同区域的线损，是配电网的重要考量指标之一；③停电分析。使用各种数据图形显示频繁停电信息，切换显示不同区域的停电数据；④颗粒尺寸显示。粒维显示主要是通过整理乡镇线路和乡镇中心点的边界来分析不同区县电力系统的系统运行指标，并显示区域配电网的各项指标，可以有效地为配电网监控提供直观的数据支持和决策支持。
2.3通信调度全景管控平台前端交互模式的实现
由于电力系统对安全性要求较高，通信调度全景管控平台的建立是基于电力系统内部的专网，直接与各种应用系统进行数据交换，这就要求通信调度全景管控平台的前后数据必须以消息的形式进行交互。一般在应用中，消息主要通过中间件和Socket发送。Socket比较实惠，应用比较广泛，可以在异构系统之间进行双向通信连接。因此，在通信调度全景管控平台的前后数据交互中，异构数据之间的通信由Socket构建。通信调度全景管控平台的消息引擎主要为前端数据交互提供通信通道，主要包括接收和处理监控画面数据。因为通信调度全景管控平台架构是WPF+JA?VA:设计的异构系统协议是通信的基础，所以双方在通信之前必须先确定协议。首先，确定协议包的最大容量。如果超过容量范围，数据将被多次传输，以避免数据传输过程中因长协议包而导致的数据丢失和遗漏。协议包由三部分组成:头、体和尾。
3结束语
本文所研究的全景管控平台和通信调度流程的前后端交互，全景大屏幕可以直观显示电网调度运行状态，有助于快速获取配电网各维度的规律性信息，为未来配电网全景监控可视化的设计和开发提供理论支持。
参考文献
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[3]刘红军，管荑，刘勇，等.电网调度系统网络安全态势感知研究[J/OL].电测与仪表:1-8[2019-09-18].