1、21.调控云综述调控云综述2.IaaS3.PaaS4.SaaS31.调控云综述调控云综述4整体架构1需求分析3 2 随着特高压交直流电网建设的全面提速、新能源的快速发展、电力市场化改革的深入推进，电网调度运行正在步入一个新时期、新阶段。现阶段，电网一体化特征已更加明显，对调度自动化提出了新的要求，急需提升以下四个支撑能力。5220千伏500千伏时间197020001990198020175001000千伏特高压一体化大电网形成1 1.信息感知与同步2 2.电网在线分析3 3.调度管理精益化4 4.数据深度应用6调度员调度员信息感知与同步调度运检基建调度运检基建智能控制（自动）处置协同（人工）电
2、网信息感知目标内容共享同步电力设备信息外部环境信息电网运行信息跨越调度管辖、跨越电力范畴、跨越专业管理电网交直流高度融合，一体化特征凸显。电网事故的关联性、复杂性越来越高。电网运行中智能控制（自动）、处置协同（人工）尤为迫切。基础是信息感知。信息感知的目标：共享与同步（分别对应信息感知的结果和过程）信息感知的内容：跨越调度管辖、跨越电力范畴、跨越专业管理。急需加强技术创新，实现基于实时电网全模型的的在线分析，提升对在线分析的实用化水平。特高压电网进一步加强后，现有电网实时模型已不能完全满足在线分析的要求。当前电网在线分析软件使用的模型采用几种模式：本地局部模型、外网等值模型、全模型定期分发。对
3、与外部电网融合度较高的电网而言，这几种模式都存在明显缺陷，影响在线分析结果准确性，导致在线分析软件实用性不高。河北电网与6省电网互联本地局部模型忽略相邻电网影响，边界线路计算误差较大外网等值模型边界线路误差变小，潮流发生较大变化时误差仍较大全模型定期分发实时性不高，实用性不高78横向不统一 模型数据没有实现源端维护，全局共享，数据维护与业务流程还没有完全融合。纵向不一致调度机构间数据对象名称不唯一，数据同步性不高，难以自动汇集和广域检索。关联性差 对象间关联性不严谨，查询不灵活方便。查询主题不明确 查询主题亟待全局性规划（目前还体现在专业分工上），重复和定位困难共存。分中心省调重复建模冗余小营
4、1号变小营#1变=？小营1#变=？小营变关联性差主题不明确横向不统一亟需开展运行数据标准化设计，建立规范的关联关系，实现跨机构、跨专业的基础信息运维、查询与应用调度运行数据累积已初具规模，但由于数据存储分布分散，数据分析、挖掘深度不够，难以适应当前调度管理以大数据为驱动的需要。主要表现在：n数据存储孤岛问题没有彻底解决（横向存在于各专业系统，纵向存在于各调度机构；存储硬件实现了共享，数据相对独立）。n数据存储时间长短不一，未做到统筹规划。数据存储能力一方面不足，另一方面又重复存储。（如PMU数据，故障录波数据，I/III区运行数据）n数据没有按对象或事件分类，未有效开展数据的清洗、处理和加工。
5、（冗余与缺失并存）n数据挖掘应用较少、挖掘深度不够，缺少通用挖掘算法。（定制报表多，深度查询少）9亟需规划建设大数据平台，开展基于数据的挖掘和深度应用业务实时性强、可靠性要求高，继续采用的方式。、等涉及面广，需求的信息量大，实时性要求不高，功能布署上应。、处于中间层次，亦根据实际情况决定分布还是集中模式。小大信息量实时性高低在线分析数据应用仿真培训决策计划运行控制流程管控实时监视101112调控云按照研究-试点-推广的原则稳步推进，到“十三五”末，建成资源调配弹性灵活、数据应用规划统一、功能服务集中智能的调控云。第一阶段（2016年-2017年）试点建设国分云，建设模型管理和部分应用功能，部署
6、调控云与数据源端的纵向同步功能。第二阶段（2017年-2018年）研发“电网模型”、“运行数据”和“实时数据”云平台；开展省级云试点建设，建设基础设施和“电网模型”、“运行数据”云平台及部分应用功能，部署两级云之间的纵向同步功能，实现两级云之间的数据交互与共享。第三阶段（2018年-2019年）开展省级云的“实时数据”云平台建设，拓展调控云应用功能，推广省级云建设。第四阶段（2020年）完善和提升调控云建设，全面建成调控云技术体系。1314需求分析3 12整体架构 网络结构15 在前期建设过程中，用户接入网与源数据端网按分区物理上合用一个网络，其网络结构如图 2-4 所示。后期逐步实现用户接入
7、网与源数据端网的分离，可以采用基于 VPN 的逻辑分离，或者直接物理分离，网络结构如图 2-5 所示。图 2-4调控云网络结构（现阶段）图 2-5调控云网络结构（远期）16国分一体化、省地一体化两级调控云“1+N”模式分布实时监控集中模型管理集中分析决策17IaaSPaaSSaaS18 图 2-10 调控云软件架构 2.2.5 5 异异地地应应用用双双活活 调控云各节点采用 A、B 双站点建设，对采用双站点建设的云节点供业务应用双活服务，从云客户端来看，不用感知区分应用服务供方是 A 站点还是 B站点，调控云业务服务持续可用，在应用层面实现了冗余，即实现异地应用双活。对于数据业务，为了保障调控
8、云业务数据的强一致性，采用成熟的读写分离业务逻辑，即单点写、两点读的方式。当调控云某一站点发生故障时，由另一站点接替全部业务操作，保障业务连续性。异地应用双活技术主要依托 A、B 两站点数据同步、负载均衡、健康路由探测和读写分离业务逻辑设计。2.5.1 AB 云云站站点点数数据据同同步步 调控云各节点的 A、B 站点之间为了满足应用双活读写分离的需求，实现的192.IaaS20云基础设施层（IaaS）架构有效整合、统一管理 调控云IaaS基础设施服务设计目标是应用虚拟化技术（Virtualization）和IaaS管理平台将服务器、存储、网络和安全等硬件设备进行有效整合，生成统一管理、灵活调度
9、、动态迁移的基础服务设施资源池，为上层PaaS平台提供自动化的基础设施服务。硬件架构3 1A-B节点双活2222323242425252626硬件架构3 1A-B节点双活22728A-B节点双活29A-B节点双活30A-B节点双活31A-B节点双活32A-B节点双活333.PaaS总体概述3 1公共组件2模型数据云平台3 34数据管理3 5运行数据云平台34实时数据云平台3 6整体架构35总体概述3 1公共组件2模型数据云平台3 34数据管理3 5运行数据云平台36实时数据云平台3 6PaaS公共组件-功能模块源于开源，多于开源，优于开源373838n 资源管理主要实现对PaaS层的资源监视、
10、任务调度、故障冗余、容器管理等功能。容器管理本暂不实现。n 资源监视实现对各个节点的CPU、内存、磁盘等资源信息的监视与告警，支持对分布式任务的CPU、内存等资源实际占用情况的监视功能。n 任务调度实现按照任务所需的CPU、内存等资源，所需启动的任务实例个数等信息，自动选择当前资源空闲的节点运行，保证系统总体上负载均衡；并可指定任务运行节点及任务启动的实例个数。n 故障冗余实现任务异常退出后在本节点重新启动的功能及重启失败后在其他节点重启的功能。3939n 云中间件包含云消息总线、云服务总线、Web中间件。n 云消息总线主要实现高吞吐量的分布式消息发布订阅功能。通过磁盘存储提供消息的持久化，及
11、时应对数以TB的消息存储也能够保持长时间的稳定性能。能够支持每秒数百万的消息。n 云服务总线主要提供一种分布式的服务框架，实现远程服务调用。以标准化接口，提供服务注册、服务管理、服务发现、服务调用等功能。n Web中间件主要提供Web站点及服务的发布及管理功能，在需要进行服务发布管理的服务器上部署。4040n 开发运维提供平台监视、日志管理、持续集成、软件仓库等功能。n 平台监视功能实现对调控云平台中心各类软硬件、业务系统等运行情况的实时监视与告警。n 日志管理提供简单、高效、可靠、灵活的日志管理框架，提高日志数据规范性、完整性、全面性，实现日志数据高速检索及自动化分析，为提升日志数据价值提供
12、支持。n 持续集成、软件仓库。4141n日志服务主要实现日志的集中化、标准化管理，提供统一的日志存储接口，按照不同来源，不同级别，不同存储路径对日志进行管理。n告警服务主要实现告警的统一化、标准化管理，支持处理不同应用的各种告警和事件，并根据定义以某种具体方式发出告警信息，如推画面、短信通知等。n权限服务主要实现用户权限的集中管理。提供基于角色的验证和控制，通过服务化的方式，向应用提供包括用户名/密码、生物识别等多种手段在内的用户识别功能。n文件服务主要实现文件的集中化管理，提供文件管理功能和目录管理功能。n报表服务主要实现报表的统一发布及调阅功能。提供Web端复杂报表设计器，支持表达式和扩展
13、等功能，支持复杂报表制作功能，支持报表导出等功能。n工作流服务主要提供图形化流程设计建模工具、流程管理监控台、流程运行引擎等功能。n索引服务、GIS服务、语音服务、视频服务本期暂不部署。总体概述3 1公共组件2模型数据云平台3 34数据管理3 5运行数据云平台42实时数据云平台3 6模型拼接 定义边界 导出导入EMS模型中心 紧耦合、集中编码（江苏模式）松耦合、分散编码（河北模式）省地县系统ID统一 分布维护、按需共享 集中分析应用 提供模型数据服务国分一体化模型中心（调控云）通 用 数 据 对 象 结 构 化设 计 元数据管理 III区、流程 数据双向同步、客户端 双节点的业务双活 订阅与发
14、布43发展历程根据国调发布的电力调度通用数据对象结构化设计规范，梳理业务系统对设备的要求，建设维护一套完整的、具有扩展性的设备模型。电网模型云平台-数据对象结构化设计45编码生成服务编码生成服务提供满足国调电力调度通用数据对象结构化设计规范的唯一对象编码ID生成及发布服务。该服务提供EMS系统现有存量模型的编码设置与OMS新设备启用模型的编码生成功能。服务功能通过Web Service方式进行接口发布，支持跨系统平台、跨语言的服务调用。n发电厂、变电站IDn01113100000001：发电厂 上海市调创建 编号0001n01123100000001：变电厂 上海市调创建 编号0001n一次设
15、备（断路器、母线）IDn132131000000000001：断路器 上海市调创建 编号00000001n130131000000000001：母线 上海市调创建 编号000000013.1模型数据中心-结构化设计电网数据对象ID编码模型云平台-总体架构46模型云平台-元数据管理及字典管理47数据字典管理元数据管理48云端-数据管理-元数据及建表管理48功能p具备直接对元数据及实体表维护的功能p具备日志记录功能，操作痕迹可查询p具备版本验证功能，对元数据变更信息进行有效性验证p具备版本发布或补发功能p具备接收客户端变更申请功能特点p数据维护提醒，当维护表类型、字段类型等具备一定范围参数时，具备
16、下拉列表提醒功能p参数自动生成，当维护表名等信息时，可根据所在对象等信息生成表名p与实体库关联验证，对变化内容，如修改字段名称，结合实体库进行验证，保证变更有效版本查询发布元数据建表维护查看元数据及表结构执行变更记录版本模型数据中心库服务端客户端模型数据中心库发送或补发通过不通过SG_DATACENTERSG_DATACENTER接收并执行变更申请流程审核验证功能p具备数据存在性校验功能p具备数据编码生成及发布功能，数据及ID编码注册及发布功能p设备参数存储p服务端痕迹管理特点p设备容错性校验，具备模糊算法，可对同一设备命名不规范时进行识别，如1号母线，号母线等p具备设备编号分段生成，根据设备
17、类型、创建者、编码规则分步生成设备编码并整合。参数分责维护流程历史数据生成编码ID并下发判断数据是否存在获取已存在ID并下发编码存储不存在通过纵向同步软件实现数据同步存在服务端OMS模型数据中心库模型数据中心库SG_DATACENTERSG_DATACENTER112号文规范OMS参数库完整性校验数据字典编码转换表结构转换客户端生成ID对象编码生成ID创建者代码生成ID序列号依据元数据对象表依据创建者代码表依据代码规则生成序号组合设备编码设备编码发布至客户端如果设备存在直接返回编码49云端-数据管理-ID编码及数据注册管理模型数据中心：设备表SG_IDNAMEOMS：设备表OMS_IDNAME
18、SG_ID10000000001*站/500kV.1#主变D5000：设备表D5000_IDNAMESG_ID117093590814949416*站/500kV.1#主变模型数据中心：ID映射表SG_IDNAMESOURCE_SYSSOURCE_ID131199010200000001*站/500kV.1#主变131199010200000001统一命名数据导入编码映射返回编码编码下发117093590814949416131199010200000001华东D50001*站/500kV.1#主变131199010200000001模型数据中心调度控制系统调度管理系统模型云平台-模型数据管理
19、-存量治理模型数据中心调度控制系统调度管理系统模型数据中心：设备表SG_IDNAMEOMS：设备表OMS_IDNAMESG_IDD5000：设备表D5000_IDNAMESG_ID131199010200000001*站/500kV.1#主变模型数据中心：ID映射表SG_IDNAMESOURCE_SYSSOURCE_ID131199010200000001*站/500kV.1#主变131199010200000001电网模型云平台131199010200000001*站/500kV.1#主变117093590814949416131199010200000001*站/500kV.1#主变100
20、00000001编码映射模型发布模型云平台-模型数据管理-增量治理数据浏览数据编辑数据删除数据浏览数据编辑数据删除数据浏览数据编辑数据删除模型云平台-模型数据管理-数据维护52模型云平台-图模管理-图形编辑画面编辑拓扑生成53模型云平台-图模管理-图形转换转换前转换后G文件变化54在电网模型云平台实现网络拓扑功能，通过图形编辑器建立设备之间的连接关系，并通过网络建模功能生成拓扑连接点号，建立设备间的拓扑关系，将数据库中相互孤立的设备连接成电网，为各业务提供基于电网拓扑的分析应用支撑。ID名称所属厂站连接点号11母*变22母*变母线表ID名称所属厂站首端点号末端点号12011开关*变22012开
21、关*变断路器表ID名称所属厂站中性点点号连接点号1#1主变-高*变1#1主变-低*变变压器绕组表ID名称所属厂站首端点号末端点号*表1001100210012001100120025001200150012002网络 建模网络建模电网模型取用：订阅与发布各业务系统及应用可通过电网模型云平台的模型订阅/发布服务，按需获取电网模型云平台公共模型，实现电网模型云平台公共模型信息共享。n 按需订阅服务：可按区域、电压等级、厂站集合、应用等订阅模型。n 模型变化通知及模型自动发布服务。n 多种发布方式：文件服务，简单邮件服务等。n 针对异构系统，提供基于订阅配置的标准CIM/E模型文件的共享。模型订阅与
22、发布服务模型订阅与发布流程模型订阅配置同期线损系统可通过电网模型云平台的订阅、发布服务获取需要的电网模型信息。模型云平台-图模管理-多版本管理57实现时间、空间和应用维度模型版本的统一管理，支持任意时刻、不同范围、不同应用的电网模型断面抽取，满足在线稳定计算、离线方式计算、保护整定计算等业务对模型版本维护管理的需求。模型云平台-图模管理-多版本管理58版本环境构建模型抽取版本树版本环境构建模型抽取版本树版本环境构建模型抽取版本树模型云平台-图模管理-多版本管理59实时模型订阅发布历史模型订阅发布未来模型订阅发布实时模型订阅发布历史模型订阅发布未来模型订阅发布实时模型订阅发布历史模型订阅发布未来
23、模型订阅发布源数据端60元数据和字典数据流61模型数据流-省地分布式部署62模型数据流-省地集中式部署63模型数据同步技术主要通过触发器、时间戳、数据订阅等方式感知数据的变 动，对变动的数据进行抽取清理，封装成统一规定的报文信息，发送消息总线，目的端通过总线获取相关报文并解析入库。模型数据同步的范围主要包括机构人 员、公共资源、电网容器、一二次设备及其缺陷故障等数据。1.数据订阅和发布 调控云通过模型订阅/发布服务，为各业务系统按需 供公共模型，实现公共 模型信息共享。调控云 供配置工具供各业务系统根据需要订阅电网模型。模型 发布服务根据业务的配置信息，从调控云导出并生成应用需要的定制模型，当
24、定 制的模型发生变化时能够自动推送给订阅方。-54-2.数据传输组件 利用调控云 PaaS 层消息总线作为信息传输通道实现数据传输，使用规范的 数据结构定义数据流模型。发送端调用消息发送接口服务触发、数据交换过程，其接口参数主要包括接收数据域、数据结构的标识以及待发送数据等信息。发送 消息服务生成数据包后进行传输;接收消息服务接收到数据包后，根据数据流定 义进行数据投递。3.数据装载组件 数据装载组件主要实现把数据传输组件发送的对象数据转存到目的数据库 中的过程。装载组件根据目的数据库类型的不同，将报文对象数据适配转换为相 应的事务语句，批量 交执行入库，并反馈给发送端回执信息。4.同步配置定
25、义工具 同步配置定义工具包含节点配置、数据源配置、任务调度配置等功能。可配 置同步节点、节点数据源;配置任务名称、任务类型、执行方式等参数，支持定 时、手动、即时触发以及数据订阅等模式。5.辅助功能 纵向数据同步具备系统传输日志的记录功能，主要记录数据抽取、传输、装 载的状态。源数据端记录数据的抽取日志，云端记录数据的传输和装载日志。纵向数据同步具备运行监视功能，及时发现数据通道异常，以心跳的方式检 查通道是否正常，在云端 供监视工具，具备异常告警功能。纵向数据同步具备周期性、一致性校验功能，实现源数据端与云端数据的定-55-期比对和补传功能。数据一致性校验申请由源数据端发起，根据配置的校验周
26、期 抽取周期内的增量数据，进行摘要并传送至云端。云端进行比对后将异常数据发 给源数据端进行数据重传。64总体概述3 1公共组件2模型数据云平台3 3数据管理3 54运行数据云平台65实时数据云平台3 6运行数据平台-概述 电网运行数据云平台使用基础PaaS组件、大数据平台和模型云平台相关功能，为SaaS层应用提供服务。运行数据云平台主要包括数据同步、数据存储、数据服务三部分功能。66运行数据平台-运行数据抽取与转换-量测数据为提高运行数据接入效率，达到准实时同步效果，数据接入采用读取EMS实时库的方式获取采样数据。EMS系统侧完成数据的筛选、关联和转换等数据处理后通过调控云消息组件发送至调控云
27、服务端。调控云运行数据接入服务订阅相关主题消息，接收数据后进行数据有效性验证后存入调控云运行数据云平台。调控云平台发现运行数据缺失后发送数据补招指令完成行数据补招。67运行数据云平台-运行数据抽取与转换-告警与运行事件调控云告警与运行事件信息主要从EMS系统获取，告警与运行事件同步可以分为当前信息同步、存量信息同步和服务请求同步三种。1、其中当前信息同步功能能够通过捕获EMS系统告警服务发送的实时告警信息，把当前发生的电网告警与运行事件实时同步到调控云运行数据平台。2、存量信息同步功能能够把指定时间段的告警与运行事件从EMS系统的告警登录表中同步到调控云相应的告警与运行事件表中。3、服务请求同
28、步能根据调控云发起的同步请求的服务调用，同步某时间段内的告警与运行事件到调控云中。运行数据抽取与转换告警与运行事件68运行数据云平台-运行数据存储 基于关系数据库的运行数据存储 对于遥测历史数据，按照不同的设备对象（含电力容器）进行细化分类，每一类设备使用单独一张数据库表存储其遥测数据。遥测数据的存储周期为每年一张表，并按月进行分区存储。对于遥信变位数据，分开关变位、刀闸变位、保护动作、事故总信号、开关SOE分分别采用独立的数据库表存储，且只记录状态变化信息。基于大数据平台HBase的运行数据存储 基于运行数据随时间增长，数据量大、无事务要求的考虑，运行数据可以使用大数据平台的HBase数据库
29、进行存储。HBase是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统，可提供高性能的半结构化数据存储能力。量测数据采用“长窄表”方式存储，历史数据以三元组（量测、值、时间）的方式保存，一行记录表示一个时刻采样，时间可以定义到分钟级。运行数据存储69运行数据云平台-运行数据服务 运行数据查询服务为调控云各类应用提供运行数据查询和统计功能，统计类型支持最大值及发生时间、最小值及发生时间、平均值、总加值等类型。运行数据查询服务包括关系数据库查询服务、分布式列存储HBase查询服务。应用可通过服务管理中心获得服务相关信息，并对服务发起请求，以完成数据查询操作。数据查询服务通过对请求的解析，实现不
30、同存储类型数据访问的区分处理，对应与不同的存储方式中使用了不同的具体技术。数据查询服务提供基于SQL的数据访问方式，应用可通过统一访问接口对关系型数据、分布式列存储数据实现统一访问，屏蔽数据存储的差异。运行数据服务70运行数据的传输通过调控云平台的消息总线集群进行，采用双站点全局负载 均衡、容灾互备的方式运行。消息总线提供基于订阅发布的消息传输方式，集 群化部署安全、高效，支持每秒十万级的消息传输，支持 JAVA/C 两种编程语言，消息总线的整体架构图如下:71 运行数据存储服务消息服务器1消息服务器2消息服务器3消息管理中心运行数据获取（调控中心1）运行数据获取（调控中心2）运行数据获取（调
31、控中心3）运行数据获取（调控中心n）接收发送发送发送发送消息总线集群接收接收 图 4-14 消息总线架构 各调度机构三区的数据获取服务通过消息总线发送接口将消息发送到云平台消息总线集群中。部署于调控云平台的运行数据存储服务通过消息总线接口订阅该主题消息并接收消息，解析收到的数据，插入到运行数据云平台中。4.9 横横向向数数据据同同步步 各级调控云 A、B 双站点采用业务双活，读写分离架构，这依赖于 A、B 站点全部业务数据的一致性，该任务由横向同步功能保证。全部业务数据可分为结构化和非结构化数据，横向数据同步实现基于平台层的结构化、非结构化横向数据同步，支持 A、B 站点同构或异构数据库互联互
32、通。为满足实用化要求，横向数据同步的准实时业务同步延时需小于 3 秒，并具备界面监测并展示横向同步状态和结果。总体概述3 1公共组件2模型数据云平台3 3数据管理3 54运行数据云平台72实时数据云平台3 673-45-图 4-5 实时数据云平台总体结构 4.5.1 数数据据采采集集与与存存储储 主导节点通过调度数据网从国、分、省调 EMS 系统进行实时数据高速汇集，各协同节点通过调度数据网从省、地调 EMS 系统进行实时数据高速汇集，实时数据同时传输汇集至 A、B 两个云站点。量测模型服务主要为数据采集供及时准确的量测匹配表，以便即时采集传输变化的数据，通过量测模型管理，实现实时数据云平台与
33、各级调控系统的数据通讯信息免维护。源端实时数据汇集服务可采用广域消息转发或者 DL476、IEC104 规约方式，操作数据采用消息方式汇集，建建议议本本地地调调控控系系统统带带时时标标上上传传实实时时数数据据，避免传输延时导致实时断面数据不一致。两种汇集方式优缺点对比如下：表 4-1 实时数据汇集方式比较 实时数据云平台（实时数据云平台（RtDCPRtDCP）是支撑电网在线分析应用的重要基础是调控云中实时性、全局性计算特征的重要体现是服务于生产控制类SaaS应用的重要平台74背景与定位ServerStorageOpenStackRouter结构化数据非结构化数据Hadoop实时数据APP-1A
34、pp-2App-mApp-n“”l遵循国调调控云技术规范要求（正在制定）n提升信息感知与同步的支撑能力n提升电网在线分析的支撑能力n提升调度管理精益化的支撑能力n提升数据深度应用的支撑能力根据功能定位，实时数据云平台需要实现以下目标：实时数据汇集与存储所辖范围内各调控系统的实时数据汇集实时数据具备当地调控系统的时标人工操作数据汇集实时数据带时标存储全网状态估计生成精确、及时的全网状态估计断面数据实时类分析计算应用的运行环境支撑所需模型、实时数据、状态估计数据环境隔离实时数据云服务提供实时数据、状态估计数据服务提供当前的电网模型、节点支路模型75实时数据云平台的建设目标数据采集实时性、同时性、准
35、确性是实时数据汇集的目标与要求数据采集实时性、同时性、准确性是实时数据汇集的目标与要求当前的厂站-地调-省调-分调-国调多级转发模式76数据采集现状超过10秒 源端实时数据汇集服务可采用广域消息转发或者 DL476、IEC104 规约方式，操作数据采用消息方式汇集，建议本地调控系统带时标上传实时数据，避免传输 延时导致实时断面数据不一致。两种汇集方式优缺点对比如下:77-45-图 4-5 实时数据云平台总体结构 4.5.1 数数据据采采集集与与存存储储 主导节点通过调度数据网从国、分、省调 EMS 系统进行实时数据高速汇集，各协同节点通过调度数据网从省、地调 EMS 系统进行实时数据高速汇集，
36、实时数据同时传输汇集至 A、B 两个云站点。量测模型服务主要为数据采集供及时准确的量测匹配表，以便即时采集传输变化的数据，通过量测模型管理，实现实时数据云平台与各级调控系统的数据通讯信息免维护。源端实时数据汇集服务可采用广域消息转发或者 DL476、IEC104 规约方式，操作数据采用消息方式汇集，建建议议本本地地调调控控系系统统带带时时标标上上传传实实时时数数据据，避免传输延时导致实时断面数据不一致。两种汇集方式优缺点对比如下：表 4-1 实时数据汇集方式比较 比比较较内内容容 消消息息方方式式 规规约约方方式式 传输可靠性 具备消息缓存机制，数据传不能缓存，只能通过数据补召78采集方案分析
37、从数据内容、通讯方式共分为6种：原始报文传输至I区区规约转换后的报文传输至I区区熟数据消息报文传输至I区区原始报文穿隔离传输至III区规约转换后的报文穿隔离传输至III区熟数据消息报文穿隔离传输至III区I区区III区区 通过分布式计算实现每个分区数据快速处理每个省（国分云）/地调（省地云）对应一个分片快速并行计算每个分片运行在虚拟机上或容器中79数据汇集与存储：数据计算实时数据接入方案 实时数据平台首先在I区汇集数据，并及时进行状态估计计算，最后将状态估计结果提供给调控云。总体概述3 1公共组件2模型数据云平台3 3数据管理3 54运行数据云平台81实时数据云平台3 6数据管理-关系数据库A
38、站点B站点存储层数据库层分布式存储分布式存储DBDBDBVMVMVMWebApp VMVMVMVMVMVMVMVMVMWebApp DBDBDB应用层只读读写写读写只读结构化数据同步非结构化数据同步 调控云采用两地建设模式（A、B站点），均可提供业务应用服务-业务双活。对于数据业务，采用单点写、两点读的方式-数据读写分离。82数据管理-结构化数据数据同步应用服务器应用服务器主节点（主节点（PrimaryPrimary）HINSERT HUPBEF HINSERT逻辑日志缓存 HINSERT HUPBEF HINSERT复制日志缓存只读节点（只读节点（RSSRSS）HINSERT HUPBEF
39、HINSERT逻辑日志缓存 HINSERT HUPBEF HINSERT复制日志缓存共享内存共享内存处理SQL语句请求发送日志接收日志重做日志日志恢复全双工通信全双工通信RSSRSS节点节点pingping主节点主节点pingping写入磁盘83数据管理-非结构化数据横向同步 非结构化数据同步功能支持源端文件修改后自动同步到目的端，支持文件文件创建、文件修改、文件删除和目录创建、目录删除；支持双向同步。84数据管理-纵向数据同步-模型数据 模型纵向同步（全量）：全量模型同步通过ETL直连或者数据库导出文件直接同步；模型纵向同步（增量）：增量模型同步通过纵向同步客户端/服务端进行模型设备更新；1
40、、客户端对各模型设备表添加增删改触发器将增量信息同步到临时表；2、客户端配置执行任务参数，包括设备表、定时周期等信息；3、客户端扫描临时表启动同步任务，更新任务同步状态，并通过Kafka消息上送服务端；4、服务端监听消息执行数据装载入库，并以Kafka消息通知客户端数据同步结果；5、客户端收取同步消息记录流程日志并刷新任务同步状态监视。85数据管理-纵向数据同步-运行数据86从省级调控云消息组件中直接订阅运行数据消息，发送到国分调控云消息组件，实现运行数据纵向同步874.SaaS88调控云主页3 1电网模型查询2运行数据查询3 34主题查询其他应用3 5调控云主页89IaaSPaaS 整合Ia
41、aS、PaaS、SaaS各类应用功能，提供用户统一访问入口。支持访问同一应用不同厂家的版本，能够切换访问其他省级调控云平台主页。SaaS首页调控云主页-统一登录901.提供调控云统一登录界面，根据用户登录信息获取访问权限2.具备单点登录功能，用户登录一次便可访问所有已授权的应用功能3.收集用户应用功能访问记录，为后续页面常用查询和用户行为分析提供数据调控云主页-快速访问91根据收集的用户访问调控云应用功能的记录，分析用户使用习惯，推荐各类常用应用功能，实现应用功能的快速访问。92调控云主页3 1电网模型查询2运行数据查询3 34主题查询其他应用3 5数据查询与统计以唯一ID为线索，根据数据对象
42、间的关联关系，实现主题查询、关联查询、汇总查询。变电站关口电量运行事件设备变电容量保护装置电网发电量发电厂变电站电网频率负荷曲线受电量变压器检修故障保护计划参数l 电网基本属性l 电网总加数据l 电网统计数据l 电网运行事件电网信息厂站信息l 厂站基本属性l 一次设备信息l 二次设备信息l 厂站总加数据l 厂站统计数据l 厂站运行事件l 设备基本属性l 二次设备信息l 设备量测数据l 计划预测数据l 设备统计数据l 设备运行事件一次设备信息l 设备基本属性l 一次设备信息l 设备运行参数l 设备运行事件二次设备信息电网模型查询-交流设备（设备分类查询）941.根据发电设备、变电设备、输电设备、
43、补偿装置进行分类导航2.提供所属厂站、电压等级等条件过滤功能，支持查询条件首字母匹配查询3.支持设备属性关键字模糊检索4.设备详情窗口支持缩放，详情窗口支持切换设备同步刷新电网模型查询-交流设备（树状结构查询）951.树状结构按照“区域-厂站-电压等级-设备”分层展开，点击厂站可以查看该厂站的所有设备信息，点击某一设备可以查看该设备的详情信息2.通过厂站名称的拼音模糊查询或者语音输入功能，可以快速定位厂站电网模型查询-继电保护961.提供树形结构查看某一厂站所有继电保护设备的信息，树状结构按照“厂站-电压等级-一次设备-继电保护设备”逐层展开导航2.提供交流保护装置、故障录波器等继电保护设备模
44、型按对象查询功能，可以查看多个厂站某一类型的继电保护设备信息电网模型查询-自动化装置971.提供树形结构查看某一厂站所有自动化装置信息，树状结构按照“厂站-电压等级-间隔-自动化装置”逐层展开导航2.提供合并单元、智能终端等厂站自动化装置模型按对象查询功能，可以查看多个厂站某一类型的自动化装置信息电网模型查询-拓扑连接98 根据调控云设备连接点号，自动生成拓扑连接图展示设备的连接关系。默认显示指定设备及其直接关联设备连接关系，支持动态伸缩方式显示设备多级拓扑连接关系。电网模型查询-电气接线图1.能够直观展示设备的电气连接关系，提供电气接线图的在线编辑功能2.画面上的设备能够与调控云对象进行关联
45、，接线图是基于图形可视化展示运行数据和实时数据的基础99100电网模型查询-电气接线图-设备模型能够通过电气接线图上设备的右键菜单功能，调用设备详情页面，查看设备的详细信息。101调控云主页3 1电网模型查询2运行数据查询3 34主题查询其他应用3 5量测数据查询-按厂站分类1021.具备“区域-厂站-电压类型-设备-量测”树状导航功能2.支持厂站和设备的模糊查询功能3.支持曲线和列表方式展示量测数据4.具备极值、平均值、总加等统计结果展示功能5.提供多个量测数据曲线叠加对比功能6.能够选择同一量测不同日期的数据对比浏览量测数据查询-按设备类型分类1031.能够查询某一类型对象的多个厂站设备的
46、量测数据2.左边表格显示当前设备的最新量测值，右边以曲线方式显示某时间段内的量测信息3.左边表格的量测数据支持动态刷新，量测数据变化后由WEB服务器端主动推送给WEB页面进行展示运行数据查询-电网概况1041、以图形方式展示电网运行信息的准实时数据，数据从运行数据云平台获取2、可通过右键调用曲线工具查看数据的运行趋势3、用户可根据需求通过WEB浏览器编辑电网运行数据的展示画面4、画面数据能够动态刷新，数据变化后由WEB服务器端主动推送给页面量测数据查询-总加量查询1051.能够根据调度机构导航树，查看某个地区的总加数据或者重要的断面及量测数据2.区域下面需要展示的量测数据类型能够根据用户的需求
47、进行自定义运行数据查询-遥信变位106 提供开关、刀闸、保护动作、事故总信号、开关SOE等遥信变位事件查询功能。支持以厂站、设备、变位时间等条件进行过滤查询，遥信变位数据结果以列表方式进行展示。运行数据查询-越限数据107 提供断面、频率、电压、线路、变压器等越限数据查询功能，支持以厂站、设备、越限时间等条件进行过滤查询，越限数据结果以表格方式进行展示。108调控云主页3 1电网模型查询2运行数据查询3 34主题查询其他应用3 5主题查询-机构概况109按调度中心层级关系扁平化展示多级调度机构信息，并按照路径展示各级调度机构的处室设置情况，页面上采用树形图展示调度机构的处室组成。树形图展示全关
48、系路径三级展示主题查询-人员概况110采用柱状图、条形图以及饼图等，从调管关系、专业、性别、年龄段、学历等多个维度展示各调度机构人员组成情况，并在页面中采用图表联动的方式展示其下级调度机构的人员概况。国网/分中心选择区下级机构展示/选择区专业分布学历分布年龄层次男女比例主题查询-发电厂111展示各级电网发电厂统计信息，分别按所属电网、运行状态、服役期、类型、电压等级等维度统计其个数与发电容量，采用指标卡、柱状图、饼图、堆积条形图、雷达图等进行展示，具备图形联动功能。国网/分中心选择区下级机构展示/选择区服役期分布发电厂分布装机容量分布指标卡主题查询-变电站112展示各级电网变电站统计信息，分别
49、按所属电网、运行状态、服役期、类型、电压等级等维度统计其个数与变电容量，采用指标卡、柱状图、饼图、气泡图等进行展示，具备图形联动功能。国网/分中心选择区下级机构展示/选择区服役期分布变电站分布变电容量分布指标卡113主题查询-功能特点1.提供可视化的WEB页面编辑工具，用户可根据需求自定义主题展示页面2.提供丰富的图表控件以及预定义的页面样式风格3.支持控件间的数据联动，可实现关联分析4.支持灵活的页面布局和可视化拖拽设计114调控云主页3 1电网模型查询2运行数据查询3 34主题查询其他应用3 5115基于PaaS层提供的计算容器管理技术，每个用户拥有独立的计算空间，通过浏览器的方式，用户可根据需要自定义计算数据断面的时间、计算模型的范围，实现分析计算的个性化配置用户1计算数据断面实时全网计算结果用户2计算数据断面实时南京 镇江计算结果用户N计算数据断面历史苏州 无锡计算结果计算容器池谢谢！116
