一种基于J2EE平台的网源协调管理系统的制作方法

本实用新型涉及电力系统网源协调领域，特别涉及一种基于J2EE平台的网源协调管理系统，用于电网出现有功盈余、有功缺失、无功过剩、无功不足等所引起高频、低频、过压、低压等问题时，为保证电网的安全、经济、稳定运行而采用的电网电源协调管理系统。

背景技术：

随着大容量电源、特高压交直流电网的不断发展，以及大规模新能源机组集中并网长距离送出，现代电力系统的稳定特性发生了巨大变化。如某区域大量新能源及常规电源通过特高压直流线路向负荷中心供电时，特高压发生双极闭锁故障，将引发送端电网高频、过压，以及受端电网低频、低压，甚至电力系统大面积停电等严重故障，此时送、受端常规电源必须根据事先设置，及时正确动作，完成调频调压职责，保证电网安全稳定运行，减小社会经济损失。因此，结合电网运行条件对电源进行励磁、PSS（电力系统稳定器）、调速、一次调频、进相等试验，编制试验报告，对机组进行正确设置，具有重要意义，对以上测试的规范管理，即电力系统网源协调管理成为备受关注的主要核心问题，同时是本实用新型所体现的主要背景技术。

目前网源协调管理主要通过各电厂申请，由电力试验机构完成所有五项测试，验证各发电机主要参数设置的合理性，出具试验报告并向中国电科院报送，最后由中国电科院审核录入电力系统安全稳定计算数据库，用于安全稳定计算分析。但是管理经历了电厂、电力试验机构、中国电科院多个环节，任何一个环节出现问题都将影响网源协调管理，威胁电网安全稳定运行。为了应对新型电力系统结构下可能出现的安全稳定问题，促进电源电网的健康发展，网源协调管理方法的规范性和有效性已成为电网公司所关注的主要问题，而部分电厂不配合电力试验机构进行试验、电力试验机构不具备报告编制能力、中国电科院审核工作量大导致建模入库延迟时间长等，都成为网源有效管理的制约因素，不利于网源协调技术的发展。

技术实现要素：

针对现有网源协调技术与方法中存在的上述不足之处，本实用新型提供一种基于J2EE平台的网源协调管理系统。其目的是规范电厂测试时间和流程，提高电力试验机构技术水平，分轮次检测测试数据的准确性和报告的规范性，及时将正确数据录入电力系统安全稳定计算数据库，有效的完成网源协调管理，保证电力系统安全稳定运行，减少经济损失。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于J2EE平台的网源协调管理系统，包括一区网络、二区网络和三区网络，其中一区网络和二区网络分别和三区网络相连接；在一区网络和三区网络之间连接有正反向隔离装置，在三区网络和二区网络之间也连接有正反向隔离装置，通过正反向隔离装置与一区网络和二区网络交互；三区网络分别和数据库服务器、文件存储服务器及两台应用服务器相连接；其中数据库服务器与文件存储服务器分别与光纤存储网相连接；三区网络再通过无线网络路由器与用户相连接。

本实用新型的优点及有益效果是：

本实用新型以规范电力系统网源协调管理，保证电力系统安全稳定运行为目标，为电网频率及电压控制提供了准确的数据储备，从软件实现和管理流程两方面全面实现了网源协调管理系统的搭建和测试工作。系统本身基于J2EE平台的三层分布式应用体系架构，简化和规范应用系统的开发与部署，便于其他网省公司复制和移植，通过本系统的应用，不仅将彻底改变电厂消极应对涉网试验的局面，而且电力试验机构在电厂的压力下必须进一步提高技术水平，及时、高质量的提供测试报告，此外，调度支撑机构对报告审核后可直接录入安全稳定计算数据库，不需要等待中国电科院的审核结果。这样，在本系统的作用下，通过电厂、测试机构、电网三方面协调配合，并将网源协调管理纳入电厂检修申请流程中，对网源协调管理工作实现高效、规范管理，在电网电压、频率等特征量发生波动时，发电机将根据实际情况调节，实现了电网出现故障时的应急指挥策略，保证电网稳定，维护自身安全，减少经济损失。本实用新型为未来的网源协调领域提供了简明的系统架构和科学的管理方法，以高效、规范电力系统网源协调管理，保证电力系统安全稳定运行为目标，大大降低了频率及电压控制过程的经济损失，从而产生了巨大的经济效益。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

图1是本实用新型所实现的系统架构原理图；

图2是本实用新型所实现的系统应用流程图；

图3是本实用新型电厂及机组信息树界面；

图4是本实用新型机组维护界面；

图5-图7是本实用新型任务查看界面；

图8是本实用新型待办任务界面；

图9是本实用新型以励磁系统为例介绍的参数选项卡；

图10是本实用新型系统配置界面；

图11是本实用新型系统硬件网络拓扑图。

具体实施方式

本实用新型是一种基于J2EE平台的网源协调管理系统，系统本身基于J2EE平台的三层分布式应用体系架构，简化和规范应用系统的开发与部署，便于其他网省公司复制和移植。通过本系统的应用，不仅将彻底改变电厂消极应对涉网试验的局面，而且电力试验机构在电厂的压力下必须进一步提高技术水平，及时、高质量的提供测试报告，此外，调度支撑机构对报告审核后可直接录入安全稳定计算数据库，不需要等待中国电科院的审核结果。

其中，一种基于J2EE平台的网源协调管理系统如图11所示。本实用新型包括一区网络、二区网络和三区网络，即图11中所示的一区主网、三区主网和二区主网。其中一区网络和二区网络分别和三区网络相连接。在一区网络和三区网络之间连接有正反向隔离装置，在三区网络和二区网络之间也连接有正反向隔离装置，通过正反向隔离装置与一区网络和二区网络交互，用于获取电网实时量测数据。三区网络分别和数据库服务器、文件存储服务器及两台应用服务器相连接；其中数据库服务器与文件存储服务器分别与光纤存储网相连接，数据信息可以存储在光纤存储网中。三区网络再通过无线网络路由器与用户相连接。用户包括电厂用户、省公司用户及电科院用户等等。本实用新型网源协调管理系统通过与OMS系统即电网调度管理系统的信息共享，将电厂设备信息及人员基础信息进行接入，并发布在三区网络中，电厂用户、电科院用户及省公司用户可在三区网络登录系统，进行信息浏览与审核。

本实用新型可以实现：第一、系统总体架构采用基于J2EE平台的三层分布式应用体系架构，简化和规范应用系统的开发与部署，将用户界面、业务逻辑与数据资源进行分离；第二、系统登录和安全认证通过门户对前台客户端进行整合，并实现用户的“单点登录（SSO）”功能，在访问安全方面系统提供传统的“用户名+口令”的方式和基于PKI/PMI技术的身份认证及访问控制的方式；第三、业务代码和指标管理通过内码与指标代码进行对应，当业务代码发生变化时系统程序不需要做任何更改，只需调用业务代码管理工具进行维护即可，从而使系统更为稳定；第四、网络安全防御方面，除对后台进行日常监测、访问量统计、网站日志记录等安全技术手段，还对网站进行安全测试评估，根据评估报告完成SQL脚本注入、跨网站脚本攻击等漏洞修复工作。

本实用新型在这具体实施时，在应用流程上，当某电厂一次设备向电网调度发起并网或者检修等请求时，调度根据该电厂机组测试情况向电厂发起任务，进入网源协调管理系统流程，要求电厂上传测试数据及测试报告，系统具备自动检测上传数据范围的准确性及上传报告的完整性功能，在此基础上，该系统向调控中心技术支撑机构开放审核权，该机构具备全面的审核试验数据和报告准确性能力，将对报告和数据进行高级审核，如果通过审核则报给上级调度单位，使得电厂请求得以进入下一流程，否则将存在问题以备注形式返回给电厂，修改后重新上报。值得一提的是，在机组大修或者更换励磁、调速等关键调节系统时，需要重新做试验、上传报告和数据，并完成网源管理系统流程。

以下举例说明本系统，如图1所示，图1为本实用新型系统总体架构，系统自上而下包括如下层次：门户层/表示层、业务平台层、数据层、网络层；安全保障系统和信息化标准是贯穿所有层次的两大体系：

其中，门户层/表示层是为最终用户提供服务的具体表现和接入点，在系统、建设中以网络门户为主；业务平台层的主要目标就是完善网源协调管理体系；加强调度管理支撑和保障能力；提高网源协调资料信息的真实性、正确性、及时性和有效性；数据层的内容在物理上部署于数据中心，数据中心是各业务应用系统、决策支持系统和信息服务系统运行的基础，数据中心建设主要包括满足业务系统运行并统一管理的各类业务数据库以及支撑这些数据库管理、动态更新和交换的软硬件基础环境；网络层为基于宽带的电力系统业务网，数据交换主要通过内网和主干网来实现；安全保障系统设计为基础设施层、数据访问层、信息交换层、应用层四个层次，其中基础设施层包括网络安全基础设施和认证基础设施；数据访问层包括数据资源的安全性、数据访问、传输以及提取的安全性；信息交换层主要是保证信息传输的机密性、完整性和不可否认性，防止信息传输过程中的窃听和泄漏。应用层安全保证业务操作主体的可信性、可审计性以及不可抵赖性。

如图2所示，图2为本实用新型系统应用流程，包含的节点信息为：流程发起、电厂填报、电科院审查、系统处审核、归档结束。

步骤1：流程发起，检修票、新设备启动流程发起，通过一次设备检修票流程或新设备启动流程，在调度系统处会签节点中，若需要上传报告，则检修票流程审批完成后，自动启动网源协调报告上报流程，并发送给电厂填报；手工发起，有些报告可能未通过一次设备检修流程生成，这时需要通过手工发起的方式进行启动流程。

步骤2：电厂填报，电厂将试验报告进行上传，并将参数信息进行填报，完成后提交给调度技术支撑机构进行审核。

步骤3：调度支撑机构审查，接收到电厂上传的附件及参数信息，并进行审核，通过后进入系统处审核，不通过则退回到电厂重新上报。

步骤4：调度系统处审核，接收到电科院审核通过的的附件及参数信息，并进行审核，通过后流程流结束，并将报告及设备参数信息进行入库归档，不通过则退回到电厂重新上报。

如图3所示，图3为电厂和机组信息树，各电厂并列存在，在系统中相互独立。同样的，电厂中各机组也并列存在相互独立，在选中某电厂某机组后将进入具体的机组信息维护、任务查看、信息填报等界面。

如图4所示，图4为机组维护界面，该界面的信息为机组固有信息，包括基本信息和参数信息两部分，在机组出厂时已经具备。机组参数信息主要包括三部分，分别是电抗部分，d轴、q轴的同步、暂态、次暂态电抗，以及负序电抗和定子电阻；时间常数部分，转子惯性时间常数及d轴、q轴开路时间常数；饱和系数部分；不会随着试验的进行而改变，只需进行一次维护即可。

如图5-图7所示，均为任务查看界面，主要查看某台机组下维护的报告类型，并可以发起任务，查看选项卡内容，以及查看审批进度等功能。

如图8所示，图8为待办任务界面，调度及其技术支撑结构可以随时查看网源协调工作总体进展，针对有问题的机组和电厂进行整点关注和及时整改。

如图9所示，图9为以励磁系统为例介绍的参数选项卡，本系统对每一台机组设计了6张选项卡，分别为上面介绍的机组固有信息，以及机组励磁、PSS、一次调频、调速、进相各一张。所有选项卡均以电力系统综合程序PSASP对应的控制系统模型无缝对接，一方面可以保证所测得的参数能够通过仿真和实测对比，验证其正确性，另一方面可以直接批量读入PSASP数据库，直接用于稳定计算指导生产运行。特别的，通过大量的研究，系统对于每一个参数都设定了填写范围，如果电厂填写超出范围将视为无效，从而实现了对参数正确性的初步验证。目前已经进一步补充了报告上传对话框，对于上传报告的格式和内容进行了限定，使得每一张选项卡功能更为全面。

如图10所示，图10为系统配置界面，主要维护报告细分类型，字典表相关配置等内容，可通过该界面的修改，对系统功能进行灵活扩展。

本系统通过测试，并进入试运行阶段，测试环境包括如下：

操作系统：Microsoft Windows Server 2008；

处理器：Intel® Xeon®E7520 1.87GHz；

内存： 3.0 GB；

IE版本： 8.0 ；

本实用新型测试指标和要求如下：

功能完善性：检查网源协调管理系统是否完成了设计所预期的全部功能以及各个功能的集成程度。

业务系统的可靠性：检查业务系统运行结果的正确性、错误处理能力。

应变能力：检查业务系统对需求变化的适应能力。

响应时间：检查业务系统在运行中的工作效率。

安全性：检查基础平台对数据安全的保护措施及防止失密和破坏的保护措施。在预期的安全性情况下，用户只能访问特定的功能，或者只能访问有限的数据。

友好性与一致性：检查业务系统用户界面的友好性，包括操作的便利性、提示信息的充分性、误操作后系统的稳定性、色彩的合理使用，以及操作及显示方面的一致性。

文档完整性：在业务系统开发过程中所产生的全部文档。此项测试旨在检查承建合同规定的所有文档是否完备。测试系统使用手册与业务系统的对应关系，是否精确地描述了各种功能以及易读性等。

本实用新型经测试，结果如下：

项目名称：网源协调管理系统

测试代码千行(KLOC)：22.03

缺陷数： A ：1；

B：12；

C：11；

D：3；

合计：27。

缺陷密度：1.23。

功能完善性：本系统包括报告浏览、机组信息维护、报告参数信息维护、任务查看、电厂填报、报告审核、及检修票互通等功能，达到设计所预期的全部功能。

业务系统的可靠性：本系统能够正确的录入电厂填报的参数信息，以及报告文件，保证数据的有效性。

应变能力：本系统的参数维护以及报告浏览等功能都是通过系统配置实现的，对于需求的变化有很强的适应力。

响应时间：本系统对于界面的展示以及信息录入保存的相应时间不超过3秒。

安全性：本系统的数据存储在基础平台数据库下，以保证数据的安全性。并且用户的访问功能都是通过权限控制的，例如：某电厂只能维护、查看该电厂下的机组信息以及上传报告功能。

友好性与一致性：本系统的界面与OMS调度应用系统的界面保持一致；系统中的功能在信息录入简单化，能够提供很大的便利性；用户在录入信息不全或者错误的情况下，提示的错误信息能够具体的指正出错误点。

文档完整性：本系统的开发文档包含需求设计、详细设计、数据库设计、架构设计等文档。本系统的使用手册逐步的展示相关功能的使用方法并配备截图，能够使用户很容易的掌握相关功能的使用方法。

综上，本实用新型从系统结构基于J2EE平台，分层布置，逻辑清晰，可重复性和操作性强，能够为其他网省公司提供指导和借鉴，以100万为单位计算收益，目前国网公司大力推动网源协调工作规范化和高效化，该系统值得推广，将至少获得直接经济收益F1=100*27=2700万元；从系统应用上，将充分发挥机组潜力，对电力系统电压及频率控制做出卓越贡献，以一次低频事故为例，如果没有充分发挥机组一次调频功能，致使第二道防线和低频减载动作，根据负荷重要程度以及恢复时间不同，产生损失有所区别，同时会带来不良的社会影响，以损失100万负荷1小时计，产生损失电费损失100万，社会影响100*3=300万，重要负荷因停电报废产品100万，总计500万元，如果导致大面积停电产生损失将不可估量，本系统将最大限度消除和减少这一部分损失，取得相应的间接经济效益和社会效益。