基于SOA的继电保护整定计算全过程管理系统的开发及应用

基于 SOA的继电保护整定计算全过程管理系统的开发及应用

李轶昂，徐宇，陈劲秋，杨鹏杰，张国武

云南电网有限责任公司昆明供电局 云南昆明 650000

摘要：针对传统继电保护设置账户管理模式存在的问题和不足，研究开发了一套适用于中断调度系统的继电保护账户流程管理系统采用面向服务的架构（SOA），无缝集成到统一的数据平台中，为所有继电保护设置计算单元，实现保护图纸、设备参数，如设置计算基础数据、远程填充建模和参数、账户、账户设置、出生流转审批自动通知等业务操作，实现闭环管理。目前，该系统已成功应用于云南电网输电系统继电保护设置台帐的管理工作，取得了良好的效果。

关键词：SOA；继电保护；全过程管理；分析；应用

引言

随着强大智能电网建设进程的推进，能源企业对数据集成和应用集成的呼声越来越高，制度管理的变化也为各级派出部门在统一平台上开展相关工作提出了新思路和更高的条件。继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线，设置帐户工作非常重要，必须保护它免受故障条件的影响。同时，计算工作角度更广、数据量大，是一项专业、系统的基础工作。强大的核心业务是传输系统的核心业务之一，根据计算工作准备大量数据并管理维护，基础数据的准确性将直接影响保护设置的正确性。

1、基于SOA的继电保护重要性

基础数据的维护和管理非常重要，目前广泛使用的非结构化电子Word或Excel文档都是基于计算和值表编制相关的数据进行存储，无法实现不同数据文件之间的有效通信，不利于统一管理和统计分析，难以提高工作效率，实现闭环控制的可能性较小。另外，目前的设计是整个管理系统主要实现数值表流程的智能自动设置计算和执行，保护图纸和电气设备的参数设置。前期的计算和建模决定了计算的工作，但仍依赖传统模型，如纸质渲染、人工计算，效率极低，人为错误概率高，无法适应现代电网。受电力企业应用高度分布、异构环境等因素限制，计算流程管理准备不足集中在资金设置的初始计算和设置值表，没有很好的参数账户之间的关联性，很难从各个方面进行全程跟踪和控制。针对目前继电保护整定计算领域存在的上述问题和不足，云南省配电控制中心建立了对账务所有业务流程的全面深入研究，并从县域业务的高度流程和业务交互设计，县与县传输已成功开通。三级传输机制基于SOA继电保护开立账户流程管理系统，实现了开立账户所有业务操作的信息化、标准化、简化闭环管理。

当前继电室下发的调试定值单，往往是通过线下传输到调试人员处，调试人员根据线下调试后电话反馈至整定人员，存在以下问题：①调试定值的传递及反馈采用纸质传输效率低，不利于环境保护；②调试定值的管理未形成完整的闭环管理的证据链，对于后续责任的划分不明确；③调试定值反馈不方便，不能够边进行调试边形成电子化反馈文件，降低了调试定值反馈的效率以及反馈问题手段的丰富性，不利于整定人员理解调试存在问题。因此研制一种电子化调试定值通知单闭环工具十分必要，以此解决当前继电保护定值调试的问题。

2、基于SOA的整定计算全过程管理系统平台设计

本项目旨在研制一种适应无纸化传递调试定值内容及问题的工具。采用当前物联网技术、多媒体传输表达技术、工作流控制技术等对现有保护定值调试流转方式方法进行进行综合改进，研制出一种适合整定人员、调试人员进行无纸化调试定值传递、反馈以及事后可快速查找跟踪的调试定值闭环管理工具，提高了调试定值传递、反馈效率，同时也增加了反馈内容的丰富性，为继电保护定值整定提供了有力保障。

在传输系统集成的背景下，近年来建立了模块化建设和监管。近年来，一直致力于配电控制中心打造省、区、县输电系统企业应用集成平台。统一平台基于面向服务的架构设计和应用组件技术，系统建模和规范的各个方法以及技术服务单元，在这个平台上实现企业数据集成和应用集成。系统结构集中，通过使用基础和模块化技术实现服务，系统的功能单元由若干独立的进程组成。SOA框架中的每个系统交换机设备都为业务流程提供了一个标准的接口，使系统能够实现互连模型，通过企业服务总线（esb）提供查询服务，获取、部署和标准化数据平台基于SOA和业务组件，方便独立升级，减少不必要的组件交互，实现一定程度的分离，实现核心业务通用业务单元，如流程引擎单元、报表生成单元、短信单元等。系统平台的硬件架构包括数据库服务器、应用服务器集群、接入服务集群、防火墙、灾备磁盘阵列服务器等设备，形成了一个理想的系统硬件集成平台。数据层采用双机集群，共享高性能磁盘集群存储，满足硬件冗余配置要求的N-1系统集成，提供安全可靠的数据访问，基于存储服务。系统平台的软件架构由应用层、访问层和客户端组成，其中应用层通过与数据库的交互实现数据访问。系统采用模块化软件设计方法，将整个系统的各个功能单元充分集成在一起，使系统具有良好的多平台扩展性。系统平台采用可扩展、动态、灵活的矩阵硬件部署架构和高性能、安全、稳定的工作流引擎技术，解决了设置主进程锚定和定制计算管理非关键进程的主要技术问题，充分满足数据传输量大、并发用户多、流程复杂、灵活性高、特殊要求

^[1]。

3、系统功能模块和流程

整定计算工作的主要目的是通过专业的整定计算软件完成保护整定值计算，然后保护装置实现保护整定和定值表格式的发布。参与数据采集是绘制参数计算表格的主要部分，创建单独的保护设置帐户设置，一个版本的保护设置->归档过程结束，如果每个环节都有严格的逻辑顺序关系，是简化任务的标准。在准备计算阶段，由于只包括办公室的内部管理和协调，所以量大，只包括一个工作量。在图纸参数信息收集阶段，具体数值发布是一个实施阶段，工作、专业性和管理最复杂。在计算设置的日常管理中，还包括越来越少的传输系统之间的数据交互，主要是分裂点等效阻抗、变压器中性点接地方式、分裂点常数值和有限权力，重点保护各个调度层次的职业行为之间。计算设置的重要性和每个流程的要求，必须进行三级审核，严格控制，确保数据正确，从源头和系统上防止错误设置。三重检查流程是严格的工作流程管理和继电保护设置的另一个特点。

在流程引擎性能上，系统采用SOA架构、远程调用与本地调用分离、分组技术、本地缓存技术、运行时与历史数据库分离、流程数据与业务数据、基于模型的操作基于事件等技术手段，提供卓越的处理性能，满足生产中高并发的要求。系统性能方面，平台采用标准C语言编写，大用户、海量数据的同时访问系统可以高效稳定地工作。同时，系统扩展性强，能够适应未来业务数据和用户数量的增加，能够满足海量数据同时访问和交互的业务需求，具有可行性。在后系统关联工作标准的前提下，支持面向业务流程的网络模型和附加的人工处理环节，支持灵活的链接手动调度策略，可以实现基于组织、角色、职位、员工、任意动态组、任务调度方式，也可以基于业务规则的灵活任务。基于工作流引擎的系统平台构建区、区调度业务流程应用。工作流引擎更加灵活稳定，可以支持各种业务流程的处理，可以快速灵活地调整流程，运行稳定，实时高效。系统采用集成方式创建多个服务器集群，在系统性能和灵活性方面具有明显优势^[2]。

4、结语

综上所述，结合电网的发展和各级继电保护设置管理调度的实际需要，提出并成功开发了基于SOA的继电保护设置流程管理系统。该系统采用先进的计算机软硬件技术，构建了高可靠、稳定的电网继电保护整定服务平台，为各级继电保护工作提供更加完善、准确、及时的决策。实现信息支持继电保护整定和各级调度部门所有业务流程开放统一数据平台，审批、实施和状态跟踪，实现全过程智能化闭环管理，提高继电保护整定信息化管理水平对保障电网安全稳定运行具有重要作用。

参考文献

[1]李本瑜,石恒初,翟海燕,等.基于SOA的继电保护整定计算全过程管理系统的开发及应用[J].电力系统保护与控制,2014(24):103-109.

[2]赵琴.云环境下基于SOA的整定计算算法及应用的研究[D].华北电力大学,2013.