摘要：隨著中國(guó)智能電網(wǎng)規(guī)模與復(fù)雜性的不斷增加，針對(duì)未來(lái)態(tài)電網(wǎng)模型的應(yīng)用需求日益強(qiáng)烈，現(xiàn)階段調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于未來(lái)態(tài)建模缺乏快速高效的建模手段，缺乏上下級(jí)調(diào)度系統(tǒng)間未來(lái)模型的協(xié)調(diào)融合機(jī)制。通過研究電網(wǎng)未來(lái)模型管理體系架構(gòu)，在不影響實(shí)時(shí)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，通過數(shù)據(jù)分片技術(shù)、分布式文件數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，通過基于消息中間件數(shù)據(jù)交互技術(shù)和以廠站為粒度的未來(lái)模型融合方法，實(shí)現(xiàn)模型未來(lái)版本維護(hù)環(huán)境的快速構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)省一體化的未來(lái)模型融合的高效管理，滿足不同應(yīng)用對(duì)未來(lái)圖模多版本維護(hù)的需求并為應(yīng)用計(jì)算提供了一整套的解決方案。

關(guān)鍵詞：未來(lái)態(tài) 數(shù)據(jù)分片 模型構(gòu)建 模型融合 MOM技術(shù)

引言

隨著智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的研發(fā)和全面推廣建設(shè)，配套制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，初步建立了模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一維護(hù)管理機(jī)制[1-6]。相關(guān)分析模塊，如狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、N-1分析、調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)(DTS)、自動(dòng)電壓無(wú)功控制(AVC)等均是在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中當(dāng)前時(shí)間維度的電網(wǎng)模型基礎(chǔ)上開展的，為調(diào)度運(yùn)行分析和輔助決策提供技術(shù)支撐，但缺乏在未來(lái)模型下的分析研究。同時(shí)各種業(yè)務(wù)調(diào)度控制系統(tǒng)迫切需要能夠在各種假想方式下提前進(jìn)行在線建模及分析工作，需要使用不同時(shí)期電網(wǎng)模型對(duì)電網(wǎng)的靜態(tài)安全分析結(jié)果等進(jìn)行比對(duì)追憶分析，以更好地分析電網(wǎng)的薄弱點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)的合理規(guī)劃布局，從運(yùn)行角度提出更好的建議。這些業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)于未來(lái)態(tài)模型的需求，對(duì)電網(wǎng)模型的未來(lái)態(tài)模型管理提出了更高的要求。

文獻(xiàn)[7]重點(diǎn)介紹基于CIM/E的模型信息一體化管理，提出應(yīng)用多模型、在線和離線模型、上下級(jí)調(diào)度系統(tǒng)之間公共模型的一體化管理。文獻(xiàn)[8]側(cè)重調(diào)控中心之間一體化建模具體方案和關(guān)鍵技術(shù)。文獻(xiàn)[9]提出基于時(shí)間維度的調(diào)控全業(yè)務(wù)統(tǒng)一建模方案。但對(duì)于未來(lái)態(tài)建模環(huán)境快速構(gòu)建，未來(lái)態(tài)模型一體化融合問題等未見論述。

當(dāng)前模型管理方面的研究提供了較多針對(duì)電網(wǎng)當(dāng)前模型、歷史模型的維護(hù)手段，但對(duì)未來(lái)態(tài)模型的維護(hù)管理缺乏有效技術(shù)支撐。在線安全分析、調(diào)度計(jì)劃及安全校核、電網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)分析等業(yè)務(wù)應(yīng)用需各自維護(hù)未來(lái)態(tài)模型，各業(yè)務(wù)未來(lái)態(tài)模型不能充分共享，相互間聯(lián)動(dòng)不足，無(wú)法有效支撐上述應(yīng)用對(duì)未來(lái)態(tài)模型管理的需求。特別是滿足不同業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的未來(lái)態(tài)建模環(huán)境快速構(gòu)建，及上下級(jí)間未來(lái)模型的一體化融合一直是影響未來(lái)態(tài)模型實(shí)用化的關(guān)鍵。本文通過研究未來(lái)態(tài)模型環(huán)境的快速構(gòu)建方法，基于消息中間件(message-oriented dleware，MOM[10-11])數(shù)據(jù)交互技術(shù)和以廠站為粒度的未來(lái)模型融合方法，可有效解決了上述問題，為各應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供未來(lái)態(tài)模型高效、安全的維護(hù)手段。

1 未來(lái)態(tài)一體化模型構(gòu)建融合總體架構(gòu)

1.1 總體方案概述

未來(lái)態(tài)一體化模型構(gòu)建融合總體架構(gòu)，如圖1所示。在不影響實(shí)時(shí)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，支持多個(gè)相互獨(dú)立的未來(lái)態(tài)模型版本維護(hù)環(huán)境，以滿足預(yù)想方式下的在線安全分析、調(diào)度計(jì)劃和安全校核、DTS等不同應(yīng)用對(duì)多個(gè)未來(lái)態(tài)模型版本維護(hù)的需求。本文描述的未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)需要部署在安全I(xiàn)區(qū)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，與在線系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)代理進(jìn)行通信;系統(tǒng)中不需要安裝關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)單一版本不同模型表的數(shù)據(jù)使用多個(gè)輕量級(jí)文件數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并對(duì)不同版本模型采用多機(jī)分布式存儲(chǔ);系統(tǒng)不進(jìn)行前置數(shù)據(jù)接站工作，可以通過接收運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過在線系統(tǒng)CASE數(shù)據(jù)斷面或歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出獲取歷史數(shù)據(jù);系統(tǒng)支持以CIM/E[12-14]格式文件為數(shù)據(jù)源生成某一版本模型，并支持將某一版本模型導(dǎo)出為CIM/E格式文件供各應(yīng)用系統(tǒng)使用。同時(shí)上下級(jí)間的未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)通過未來(lái)態(tài)模型一體化融合技術(shù)、廠站為粒度的模型融合方法以及MOM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了上下級(jí)調(diào)度未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)中模型的高效融合，為后續(xù)應(yīng)用計(jì)算提供了一整套的解決方案。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 未來(lái)態(tài)模型版本構(gòu)建技術(shù)

2.1.1 未來(lái)態(tài)模型集定義方法

未來(lái)態(tài)模型維護(hù)版本內(nèi)容構(gòu)建功能，支持將未來(lái)態(tài)模型數(shù)據(jù)表劃分為不同業(yè)務(wù)應(yīng)用的模型集，用戶可根據(jù)未來(lái)態(tài)模型維護(hù)需求將不同業(yè)務(wù)應(yīng)用模型集組合構(gòu)建成一個(gè)未來(lái)態(tài)模型維護(hù)版本。同一張未來(lái)態(tài)模型數(shù)據(jù)表只能屬于一種業(yè)務(wù)應(yīng)用模型集。未來(lái)態(tài)模型維護(hù)版本邏輯上是一個(gè)封裝了該版本模型全量及變更內(nèi)容的數(shù)據(jù)包，物理上是一個(gè)以CIM/E、輕量級(jí)文件數(shù)據(jù)庫(kù)[15-17]為數(shù)據(jù)存取介質(zhì)的文件目錄。

以電網(wǎng)模型(電網(wǎng)設(shè)備及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))為管理的核心模型，各業(yè)務(wù)私有模型為補(bǔ)充，形成應(yīng)用維度模型集;用戶可以根據(jù)維護(hù)、應(yīng)用分析反演的需求靈活組合需要的模型，如圖2所示。

模型集是對(duì)應(yīng)不同業(yè)務(wù)應(yīng)用模型類及其屬性的集合，模型類中不同屬性可分類劃歸至相應(yīng)業(yè)務(wù)模型集中，模型類中同一屬性不能屬于多種業(yè)務(wù)模型。

電網(wǎng)模型在應(yīng)用維度上總體分為電網(wǎng)公共模型集與應(yīng)用模型集。電網(wǎng)公共模型集主要包括設(shè)備、設(shè)備拓?fù)浼霸O(shè)備基本參數(shù)的物理模型，是滿足數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控等調(diào)控業(yè)務(wù)所需要電網(wǎng)模型的公共部分。應(yīng)用模型集則由保護(hù)整定計(jì)算、離線方式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)分析等業(yè)務(wù)特有模型集構(gòu)成。

系統(tǒng)采用模型集配置信息表對(duì)不同模型集所包含的模型類、屬性以及屬性間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行定制，配置信息表由模型集類型名、模型類名、模型類屬性名、引用屬性4列構(gòu)成，并按行對(duì)模型集信息存儲(chǔ)。

業(yè)務(wù)維護(hù)與管理的模型可由公共模型集與業(yè)務(wù)特有模型集組合形成，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用維度的電網(wǎng)模型統(tǒng)一構(gòu)建與管理功能。

2.1.2 未來(lái)態(tài)模型的定義與維護(hù)方式

未來(lái)模型版本創(chuàng)建時(shí)，必須依據(jù)規(guī)劃或基建任務(wù)維護(hù)設(shè)備的計(jì)劃投運(yùn)時(shí)間，人工對(duì)業(yè)務(wù)所屬模型集和預(yù)計(jì)投運(yùn)使用時(shí)間進(jìn)行定義，系統(tǒng)支持以當(dāng)前時(shí)刻運(yùn)行系統(tǒng)模型或已存在的未來(lái)模型版本中相同類別模型作為數(shù)據(jù)來(lái)源創(chuàng)建不同規(guī)劃投運(yùn)時(shí)間的未來(lái)態(tài)模型版本。系統(tǒng)通過模型版本生成服務(wù)抽取并生成相應(yīng)模型數(shù)據(jù)文件，將文件數(shù)據(jù)裝載到該版本目錄的文件數(shù)據(jù)庫(kù)中。后續(xù)用戶可使用建模界面工具對(duì)創(chuàng)建的未來(lái)態(tài)模型開展維護(hù)定義工作。

2.1.3 未來(lái)模型高效存取技術(shù)

用戶可定義不同應(yīng)用模型集合并將模型表進(jìn)行歸類，同一模型表只能屬于一種類型模型集，未來(lái)版本模型生成時(shí)只需按照所需維護(hù)模型集類型選擇即可。模型存儲(chǔ)類型信息內(nèi)容如表1所示。

每一張模型表使用一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件進(jìn)行存儲(chǔ)，采用數(shù)據(jù)分片常量(默認(rèn)為5萬(wàn)條)對(duì)大表進(jìn)行水平切分存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)與在線系統(tǒng)保持一致。模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分片信息如表2所示。模型存取服務(wù)采用自身實(shí)現(xiàn)的SQL-92語(yǔ)法解析器，對(duì)分片存儲(chǔ)模型表的查詢請(qǐng)求進(jìn)行語(yǔ)法重組、分片查詢、結(jié)果合并處理，以斷路器breaker為例查詢語(yǔ)句為

id, name from breaker;

模型存取服務(wù)根據(jù)分片信息使用語(yǔ)法解析器進(jìn)行語(yǔ)法重組：

breaker_0.id, breaker_0.name from breaker as breaker_0;

breaker_1.id, breaker_1.name from breaker as breaker_1;

…

breaker_n.id, breaker_n.name from breaker as breaker_n;

在得到重組的分片語(yǔ)句后，服務(wù)開啟線程池并發(fā)訪問語(yǔ)句對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，在所有線程數(shù)據(jù)獲取完畢后進(jìn)行結(jié)果合并。模型記錄INSERT、UPDATE、DELETE操作時(shí)，服務(wù)先進(jìn)行語(yǔ)法重組，執(zhí)行階段時(shí)對(duì)多數(shù)據(jù)文件進(jìn)行attach連接，在全數(shù)據(jù)集中進(jìn)行WHERE條件匹配更新。

用戶可以方便、快捷地根據(jù)需求將不同類型的模型集組合構(gòu)建成一個(gè)模型版本，模型版本包含了模型集中所有模型表對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件、模型維護(hù)增量信息，與之對(duì)應(yīng)的是操作系統(tǒng)中物理存儲(chǔ)目錄，是存儲(chǔ)單個(gè)模型版本模型數(shù)據(jù)的邏輯單位。在生成未來(lái)模型版本時(shí)，分布式存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)服務(wù)在多機(jī)中選擇一臺(tái)已存儲(chǔ)版本較少、系統(tǒng)資源占用率較低的機(jī)器，達(dá)到多版本存儲(chǔ)的負(fù)載均衡，并在這臺(tái)機(jī)器上分配模型版本的唯一目錄路徑;根據(jù)該版本包含模型集的數(shù)據(jù)表范圍在該目錄中生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件。模型版本分布式存儲(chǔ)元信息表如表3所示。

2.1.4 未來(lái)模型建模技術(shù)

未來(lái)態(tài)模型維護(hù)環(huán)境中包含模型版本的CIM/E文件、存儲(chǔ)CIM/E模型數(shù)據(jù)的文件數(shù)據(jù)庫(kù)、供模型編輯工具展示與編輯的未來(lái)態(tài)應(yīng)用實(shí)時(shí)庫(kù)，不同模型維護(hù)環(huán)境中上述3種數(shù)據(jù)資源相互獨(dú)立。

未來(lái)態(tài)建模示意如圖3所示。未來(lái)態(tài)模型的維護(hù)操作不對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)的模型產(chǎn)生影響，未來(lái)態(tài)模型版本生成環(huán)境與實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境相對(duì)獨(dú)立。未來(lái)態(tài)模型版本生成環(huán)境采用獨(dú)立模型存儲(chǔ)和獨(dú)立的模型版本編輯與校驗(yàn)環(huán)境。此外，考慮到不同應(yīng)用的需求，支持對(duì)多個(gè)模型版本同時(shí)進(jìn)行編輯和維護(hù)，多個(gè)模型版本維護(hù)環(huán)境之間相互獨(dú)立、互不影響。支持上下級(jí)調(diào)度多用戶同時(shí)維護(hù)未來(lái)模型，并且相互具有隔離性。

2.2 基于MOM和廠站粒度的未來(lái)態(tài)模型融合應(yīng)用

未來(lái)模型的融合特別是在上下級(jí)調(diào)度系統(tǒng)間的模型融合，一直缺乏高效、安全的技術(shù)手段。傳統(tǒng)上下級(jí)間模型融合大多采用全模型拼接的方式，需要提供全模型文件，定義邊界，后續(xù)接入應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)時(shí)還需要維護(hù)轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)表，該工作還需要大量的人工操作。本文介紹的未來(lái)態(tài)建融合技術(shù)借助MOM的相關(guān)技術(shù)和開源工具，以及以廠站為粒度的模型交互方式，為上下級(jí)間未來(lái)態(tài)模型融合提供高效安全的手段。圖4為上下級(jí)調(diào)度系統(tǒng)間未來(lái)態(tài)模型的融合流程。

2.2.1 MOM技術(shù)介紹

MOM是解決分布式系統(tǒng)中通信和排隊(duì)問題的中間件技術(shù)。MOM的優(yōu)勢(shì)：MOM本身是異步的，往隊(duì)列里發(fā)送消息后無(wú)需等待，不同于通信協(xié)議。在高并發(fā)應(yīng)用來(lái)不及處理，且實(shí)時(shí)性要求不高，多應(yīng)用之間異步通信的情況下，通過MOM相關(guān)技術(shù)可對(duì)上下級(jí)間未來(lái)態(tài)模型的融合及應(yīng)用提供高效的通信手段。

根據(jù)MOM規(guī)范，交互消息由3部分組成。(1)消息頭(header)：消息頭包含消息的識(shí)別信息和路由信息。(2)消息屬性(properties)：如果需要除消息頭字段以外的值，那么可以使用消息屬性。(3)消息體(body)：MOM定義的消息類型有TextMessage、MapMessage、BytesMessage、StreamMessage和ObjectMessage，其中TextMessage是String對(duì)象字符串內(nèi)容;MapMessage是名/值對(duì)的集合，名是String對(duì)象，值類型可以是任何基本類型;BytesMessage是字節(jié)流內(nèi)容;StreamMessage是輸入輸出流;ObjectMessage為可序列化對(duì)象。

2.2.2 基于廠站粒度模型的上下級(jí)未來(lái)態(tài)模型融合

在本文中描述的上下級(jí)間未來(lái)模型融合采用廠站粒度的電網(wǎng)模型進(jìn)行融合。整個(gè)融合過程如下：在未來(lái)模型版本初始建立階段，上級(jí)調(diào)度會(huì)獲取下級(jí)調(diào)度指定應(yīng)用和時(shí)間的未來(lái)態(tài)全模型創(chuàng)建全網(wǎng)未來(lái)態(tài)大模型的初始版本。在后續(xù)運(yùn)行階段上級(jí)調(diào)度根據(jù)需要，下發(fā)指定應(yīng)用和時(shí)間的未來(lái)模型版本信息給下級(jí)調(diào)度，下級(jí)調(diào)度根據(jù)通過MOM查詢上級(jí)調(diào)度中心定義的邊界廠站信息，根據(jù)本地對(duì)應(yīng)未來(lái)模型版本變化情況借助MOM以TextMessage類型的消息體字符流發(fā)布方式推送相關(guān)變化廠站模型給上級(jí)調(diào)度中心。上級(jí)調(diào)度中心未來(lái)態(tài)模型服務(wù)接收下級(jí)調(diào)度中心模型發(fā)生變化的廠站未來(lái)模型后，與本地未來(lái)模型映射、邊界切割、比較差異后自動(dòng)入庫(kù)，從而形成最新的區(qū)域全網(wǎng)未來(lái)態(tài)電網(wǎng)大模型。

廠站模型具備模型顆粒度小的優(yōu)點(diǎn)，在邊界切割、模型增量比較、模型問題定位等方面，相比全模型有非常明顯的優(yōu)勢(shì)[18-20]。因此在上下級(jí)調(diào)度間采用廠站粒度進(jìn)行未來(lái)態(tài)模型的融合保證了未來(lái)模型融合過程的高效、安全。

2.2.3 基于MOM技術(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享

上級(jí)調(diào)度要接受下級(jí)調(diào)度側(cè)發(fā)送過來(lái)的SCADA量測(cè)數(shù)據(jù)，為約定雙方交互過程，這里參考E格式規(guī)約[21]，采用發(fā)布訂閱到方式并通過TextMessage類型的消息體以文本字符流進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這樣有其他系統(tǒng)也需要某調(diào)度的數(shù)據(jù)時(shí)，可以加入分配給該調(diào)度中心與上級(jí)調(diào)度中心通信的主題(topic)獲取數(shù)據(jù)，主題的命名需要全局唯一，以上下級(jí)調(diào)度系統(tǒng)的ip作為主題命名方式。

全數(shù)據(jù)基于E格式字符串，發(fā)送端需要在發(fā)送端啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行一次全數(shù)據(jù)發(fā)送，全數(shù)據(jù)發(fā)送周期為30 min/60 min。數(shù)據(jù)發(fā)送端主動(dòng)發(fā)送全部遙測(cè)和遙信數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式參考“E語(yǔ)言格式”，同時(shí)考慮E格式到解析效率，將E格式類型實(shí)體的屬性數(shù)目盡量減少，遙測(cè)數(shù)據(jù)用AnalogValue標(biāo)記，按照標(biāo)志-值-量測(cè)質(zhì)量碼即ID-Value-Quality來(lái)交換遙測(cè)數(shù)據(jù)，而遙信數(shù)據(jù)用DiscreteValue標(biāo)記，按照標(biāo)志-狀態(tài)-狀態(tài)質(zhì)量碼即ID-Status-Quality交換遙信數(shù)據(jù);標(biāo)志屬性ID的值需對(duì)應(yīng)CIM模型中量測(cè)Measurement的rdf:ID屬性值，以便將量測(cè)值與系統(tǒng)中的量測(cè)記錄匹配;兩大類的質(zhì)量碼Quality都是1表示有效，0表示無(wú)效，遙信的狀態(tài)Status是1表示合，0表示分。

數(shù)據(jù)頭部使用system標(biāo)記，內(nèi)容包括標(biāo)志區(qū)域(area)、數(shù)據(jù)類型(type)，順序號(hào)(number)、數(shù)據(jù)時(shí)間。區(qū)域(area)表示生成數(shù)據(jù)的區(qū)域英文縮寫，見“區(qū)域簡(jiǎn)稱表”;數(shù)據(jù)類型(type)用于區(qū)分變化數(shù)據(jù)和全數(shù)據(jù)，全數(shù)據(jù)填寫“all”，變化數(shù)據(jù)填寫“change”;順序號(hào)(number)應(yīng)是連續(xù)的數(shù)字，用于表示數(shù)據(jù)包號(hào)，用于丟包檢測(cè)，順序號(hào)變化數(shù)據(jù)和全數(shù)據(jù)分開編號(hào)(1~65 535)，循環(huán)使用。數(shù)據(jù)時(shí)間按照“YYYY-MM-DDThh:mm:ss”格式表示精確到秒。

數(shù)據(jù)發(fā)送端主動(dòng)發(fā)送變化的遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)，且周期≤2s，并帶上量測(cè)狀態(tài)上送，格式與全斷面數(shù)據(jù)相同;對(duì)于其中某個(gè)遙信狀態(tài)連續(xù)變化的，則DiscreteValue中的量測(cè)點(diǎn)需按照發(fā)生時(shí)間前后順序?qū)?yīng)由上到下輸出到MOM消息字符流中。

基于MOM技術(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是免維護(hù)。不同于傳統(tǒng)的模型拼接交互轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)表的方式，基于MOM技術(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享根據(jù)模型融合后的RDF標(biāo)志自動(dòng)匹配實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，減少了人工維護(hù)的工作量并且能夠做到上下級(jí)未來(lái)態(tài)模型的同時(shí)啟用。

3 應(yīng)用實(shí)踐

本文介紹的大電網(wǎng)未來(lái)態(tài)一體化模型構(gòu)建和融合技術(shù)已在國(guó)家電網(wǎng)公司華北分部投入應(yīng)用。圖5是華北網(wǎng)省未來(lái)態(tài)一體化建模系統(tǒng)的系統(tǒng)配置。

華北網(wǎng)省未來(lái)態(tài)一體化建模系統(tǒng)由網(wǎng)調(diào)未來(lái)態(tài)建模服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、MOM服務(wù)器和省調(diào)未來(lái)態(tài)模型服務(wù)器構(gòu)成。上述服務(wù)器都獨(dú)立部署在安全I(xiàn)區(qū)。網(wǎng)省未來(lái)態(tài)建模服務(wù)器上均部署了輕量級(jí)的文件數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)用服務(wù)器上部署了public、data_srv、Scada等少數(shù)幾個(gè)基本應(yīng)用，以滿足建模以及模型靜態(tài)驗(yàn)證需要。通過MOM服務(wù)器，網(wǎng)調(diào)未來(lái)態(tài)建模服務(wù)器獲取各省調(diào)的未來(lái)態(tài)模型，并自動(dòng)進(jìn)行融合操作。網(wǎng)調(diào)在線和各省調(diào)在線系統(tǒng)通過MOM服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)給網(wǎng)調(diào)未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)。

網(wǎng)省未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)在新建模型版本初始化操作時(shí)，通過并發(fā)訪問的方式從網(wǎng)省在線系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中抽取所需模型集，并寫入未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)的文件數(shù)據(jù)庫(kù)中。后續(xù)網(wǎng)省未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)可根據(jù)各自需要在未來(lái)版本上進(jìn)行模型維護(hù)和計(jì)算。

網(wǎng)調(diào)未來(lái)態(tài)系統(tǒng)如需要省調(diào)未來(lái)模型，則通過MOM服務(wù)器獲取省調(diào)相關(guān)未來(lái)模型版本，并自動(dòng)融合。

未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)模型維護(hù)后，增量模型可能需要投入在線系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用。圖6是華北未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)未來(lái)模型投在線的流程示意。在華北未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)上完成模型維護(hù)操作后，可進(jìn)行模型的發(fā)布操作。模型發(fā)布操作首先比較出華北未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)商用庫(kù)模型與在線系統(tǒng)商用庫(kù)模型的差異，并生成差異文件。然后根據(jù)差異文件生成實(shí)時(shí)庫(kù)更新語(yǔ)句，并從在線系統(tǒng)中選擇一臺(tái)優(yōu)先級(jí)最低的應(yīng)用服務(wù)器備機(jī)，在該備機(jī)上執(zhí)行實(shí)時(shí)庫(kù)更新語(yǔ)句，將新模型發(fā)布到應(yīng)用備機(jī)。模型發(fā)布過程僅修改指定的實(shí)時(shí)庫(kù)應(yīng)用備機(jī)，不修改實(shí)時(shí)庫(kù)主機(jī)和其他備機(jī)以及商用庫(kù)。

在運(yùn)行系統(tǒng)主備機(jī)驗(yàn)證完畢后，進(jìn)行華北未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)到在線系統(tǒng)的模型確認(rèn)操作。新模型經(jīng)過2次驗(yàn)證確認(rèn)無(wú)誤后，則可以進(jìn)行新模型的確認(rèn)操作。模型確認(rèn)操作一旦開始，則不能再進(jìn)行模型的回退操作。新模型的確認(rèn)首先會(huì)將應(yīng)用主機(jī)上的新模型同步到所有的應(yīng)用備機(jī)，然后再根據(jù)模型發(fā)布過程中產(chǎn)生的模型差異文件，生成商用庫(kù)模型更新語(yǔ)句，更新在線系統(tǒng)的商用庫(kù)。商用庫(kù)更新完成后，即完成模型確認(rèn)操作。

通過未來(lái)模型投在線機(jī)制解決了未來(lái)模型投在線的安全性問題。華北網(wǎng)省一體化未來(lái)態(tài)建模系統(tǒng)為網(wǎng)省未來(lái)模型的構(gòu)建、融合、應(yīng)用提供了手段，極大提高了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在預(yù)想方式下的建模和計(jì)算能力，同時(shí)保證了在線運(yùn)行系統(tǒng)的安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文中介紹的大電網(wǎng)未來(lái)態(tài)一體化模型構(gòu)建和融合技術(shù)，通過基于輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的模型快速抽取生成方法為未來(lái)態(tài)建模提供高效安全的建模環(huán)境，同時(shí)通過基于MOM和廠站粒度的未來(lái)態(tài)模型融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)了上下級(jí)電網(wǎng)間未來(lái)態(tài)模型高效融合。大電網(wǎng)未來(lái)態(tài)模型一體化模型構(gòu)建融合技術(shù)，解決了因未來(lái)電網(wǎng)基建投產(chǎn)不確定、電網(wǎng)改造頻繁等給模型管理帶來(lái)的問題，具備靈活的未來(lái)電網(wǎng)建模及管理功能，為提升大電網(wǎng)規(guī)劃及運(yùn)行的輔助分析決策智能化水平打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

作者：楊啟京 , 張勇 , 翟明玉 , 寧劍 , 季學(xué)純 , 李昊

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