第26卷第10期 Vol.26 No.10 2002年5月25日 May25,2002 45 基于EC61970标准的电网调度自动化系统体系结构 张慎明，黄海峰 (国家电力公司电力自动化研究院，江苏省南京市210003) 摘要：分析了传统电网调度自动化系统的结构，提出了一种遵循IEC61970标准的新一代系统的 体系结构。从横向看，该结构是基于公用对象请求代理机制的分布式集成框架；从纵向看，该结构是 基于CIM/CIS标准接口的多分层开放型支撑体系。在这种体系结构下，讨论了新的支撑平台概念。 特别指出：实时数据库系统宜采用集对象、关系和层次3种特性于一体的模型，同时满足CIM、用 户和遗留系统的要求，CIS接口宜采用CDA、面向CIM模型的导入和导出以及专用实时CIS相结 合的方法，并根据IE℃61970标准的修订进展情况做相应调整。 关键词：调度自动化；IEC61970;电网：体系结构：EMS:SCADA 中图分类号：TM76:TM734 0引言 落户 作站 作站 随着电力系统的发展和电力体制改革的深化， 为保证电网安全、优质和经济运行以及电力市场的 用 主机 服务器 有序运行，电力调度中心可能同时运行有多个应用 (a)主机终墙结构 b)客户-服务替结构 (©)功龍分布结构 系统，例如能量管理系统(EMS)、电能量计量系统、 调度生产管理系统、配电管理系统(DMS)和电力市 图1传统系统的体系结构 Fig.I Architecture of the traditional system 场技术支持系统等：每个系统中可能同时包括了多 个应用，例如EMS包括SCADA,AGC,网络分析和 务器分为数据服务器和应用服务器，是一种功能分 DTS等应用。这些系统或应用存在如下需求：①需 布型结构。这种结构对电力系统公用信息的描述都 要交换数据，共享信息，包括实时信息和非实时信息 是私有的，没有类似IEC61970标准中CIM的统一 两种：②来源于不同的开发商，需要异构和互操作： “工作语言”，数据通信由专用的网络管理软件支撑， ③需要不断扩展新的应用或系统，并降低接口的难 是一种有限程度的开放式结构。 度和成本。为此，IEC第57技术委员会的13工作组 2体系结构的评价标准 推出了主站侧各应用系统接口的系列标准 IEC61970,以满足上述需求，其主要部分以CIM描 调度自动化体系结构的好坏可从开放性的3个 述电网的公用信息~]、以CIS访问电网的公用信 方面即分布性、可移植性和互操作性来评价。分布性 息[]，其理想目标是实现“即插即用”，当前目标是 是指系统的功能由网络联结的许多硬件和软件共同 解决互联和异构的问题。 协调完成，而不是靠“单干”：可移植性是指系统的应 本文从体系结构角度探讨了电网调度自动化系 用可以在不同的硬件和软件平台上运行，不同的平 统如何贯彻IE℃61970标准。 台往往有不同的版本：互操作性是指当系统扩展时， 扩展的部分与原来的部分能透明进行交互，进行“无 1传统的体系结构 缝”联结。从本质而言，分布性与可移植性和互操作 电网调度自动化系统发展至今已经历了3代。 性没有必然的关系，当分布式系统是由同一硬件和 这3代系统的结构可归纳为主机终端结构、客户一 软件平台组成时，没有可移植性问题，当分布式系统 服务器结构和功能分布结构3种，如图1所示。 的硬件和软件结构固定，不再进行扩展时，没有互操 目前流行的基于RISC/Unix的开放式、分布式 作性问题。然而，事实上，分布式系统往往要由不同 第3代电网调度自动化系统属于图1(c)所示的情 种类的硬件和软件组成，是“跨”平台的异构系统，分 况，它实质上是一种复杂的客户-服务器结构，将服 布性需要与可移植性结合：另一方面，分布式系统往 往要不断扩展结构和功能，提供标准的接口对外互 收稿日期：2002-01-18：修回日期：2002-03-06。 联，分布性需要与互操作性结合。因此，能同时满足基于 IEC 61970 标准的电网调度自动化系统体系结构 张慎明 黄海峰 ( 国家电力公司电力自动化研究院 江苏省南京市 210003) 摘要: 分析了传统电网调度自动化系统的结构 提出了一种遵循 IE 61970 标准的新一代系统的 体系结构G 从横向看 该结构是基于公用对象请求代理机制的分布式集成框架; 从纵向看 该结构是 基于 IM/ IS 标准接口的多分层开放型支撑体系G 在这种体系结构下 讨论了新的支撑平台概念G 特别指出: 实时数据库系统宜采用集对象~ 关系和层次 3 种特性于一体的模型 同时满足 IM~ 用 户和遗留系统的要求 IS 接口宜采用 DA~ 面向 IM 模型的导入和导出以及专用实时 IS 相结 合的方法 并根据 IE 61970 标准的修订进展情况做相应调整G 关键词: 调度自动化; IE 61970; 电网; 体系结构; EMS; S ADA 中图分类号: TM76; TM734 收稿日期: 2002-01-18; 修回日期: 2002-03-06G 0 引言 随着电力系统的发展和电力体制改革的深化 为保证电网安全~ 优质和经济运行以及电力市场的 有序运行 电力调度中心可能同时运行有多个应用 系统 例如能量管理系统( EMS)~ 电能量计量系统~ 调度生产管理系统~ 配电管理系统( DMS) 和电力市 场技术支持系统等; 每个系统中可能同时包括了多 个应用 例如 EMS 包括 S ADA AG 网络分析和 DTS 等应用G 这些系统或应用存在如下需求: D需 要交换数据 共享信息 包括实时信息和非实时信息 两种; @来源于不同的开发商 需要异构和互操作; 需要不断扩展新的应用或系统 并降低接口的难 度和成本G 为此 IE 第 57 技术委员会的 13 工作组 推 出 了 主 站 侧 各 应 用 系 统 接 口 的 系 列 标 准 IE 61970 以满足上述需求 其主要部分以 IM 描 述电网的公用信息 1~ 3] ~ 以 IS 访问电网的公用信 息 4 5] 其理想目标是实现 即插即用' 当前目标是 解决互联和异构的问题G 本文从体系结构角度探讨了电网调度自动化系 统如何贯彻 IE 61970 标准G 1 传统的体系结构 电网调度自动化系统发展至今已经历了 3 代G 这 3 代系统的结构可归纳为主机终端结构~ 客户 服务器结构和功能分布结构 3 种 如图 1 所示G 目前流行的基于 RIS /Unix 的开放式~ 分布式 第 3 代电网调度自动化系统属于图 1( c) 所示的情 况 它实质上是一种复杂的客户 服务器结构 将服 图 1 传统系统的体系结构 Fig. 1 Architecture of the traditional system 务器分为数据服务器和应用服务器 是一种功能分 布型结构G 这种结构对电力系统公用信息的描述都 是私有的 没有类似 IE 61970 标准中 IM 的统一 工作语言' 数据通信由专用的网络管理软件支撑 是一种有限程度的开放式结构G 2 体系结构的评价标准 调度自动化体系结构的好坏可从开放性的 3 个 方面即分布性~ 可移植性和互操作性来评价G 分布性 是指系统的功能由网络联结的许多硬件和软件共同 协调完成 而不是靠 单干' ; 可移植性是指系统的应 用可以在不同的硬件和软件平台上运行 不同的平 台往往有不同的版本; 互操作性是指当系统扩展时 扩展的部分与原来的部分能透明进行交互 进行 无 缝'联结G 从本质而言 分布性与可移植性和互操作 性没有必然的关系 当分布式系统是由同一硬件和 软件平台组成时 没有可移植性问题 当分布式系统 的硬件和软件结构固定 不再进行扩展时 没有互操 作性问题G 然而 事实上 分布式系统往往要由不同 种类的硬件和软件组成 是 跨'平台的异构系统 分 布性需要与可移植性结合; 另一方面 分布式系统往 往要不断扩展结构和功能 提供标准的接口对外互 联 分布性需要与互操作性结合G 因此 能同时满足 45 第 26 卷 第 10 期 2002 年 5 月 25 日 VOL. 26 NO. 10 M 25 2002