一种新一代配电自动化系统主站架构的制作方法

1.本发明涉及配电自动化技术领域，特别是涉及一种新一代配电自动化系统主站架构。


背景技术：

2.以国网公司的战略目标为引领，为推进电网资源业务中台建设工作，通过云计算、大数据、人工智能等先进技术与传统电网技术的深度融合发展，满足“状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活”的应用需求，实现海量设备状态全面感知与信息高效处理，根本性提升电网能源优化配置能力和智能化管控水平。配电自动化系统作为中低压配电网设备状态感知与智能控制的核心系统，需要按照配电网二次系统顶层设计方案和电网资源业务中台应用需求进行演进。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种新一代配电自动化系统主站架构，能够满足电网资源业务中台应用需求。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种新一代配电自动化系统主站架构，包括生产控制大区和管理信息大区，所述生产控制大区和所述管理信息大区之间根据需要进行数据交互，所述管理信息大区包括资源层、平台层和应用层：所述资源层用于管理不同的资源；所述平台层用于提供公共组件，并利用云统一技术框架调用所述资源层进行配电云主站系统所需资源的配电业务；所述应用层用于采用云提供的基础框架，并基于所述平台层得到的配电业务的分析结果进行应用构建发布。
5.所述资源层包括：计算资源池，用于实现计算资源的聚合；存储资源池，用于对异构存储设备的资源管理；网络资源池，用于将各种网络种类整合为一个统一的网络架构；安全资源池，用于提供安全服务的资源集合。
6.所述平台层包括：基础层，用于提供公共组件和实时处理框架；物联管理平台，用于对各类配电物联边端设备的接入管理以实现即插即用；业务中台，用于调用基础层中的公共组件获取所述物联管理平台收集的配电网实时量测数据，并调用基础层中的实时处理框架对配电网实时量测数据进行分布式管理，实现各种配电业务；数据中台，用于整合业务中台的数据，并调用基础层中的实时处理框架对整合后的数据进行分析处理，以实现实时查询分析服务。
7.所述公共组件包括消息总线、数据缓存库、列式数据库、图数据库和索引库；所述实时处理框架包括流计算框架引擎、批计算框架引擎和图计算框架引擎。
8.所述业务中台包括：电网资产中心，用于实现配电网的资产信息查询、资产全寿命周期管理和资产大事记管理；电网图形中心，用于实现配电网的空间查询、gis出图、专题图出图和专题图成图；测点管理中心，用于实现配电网的测点台账管理、量测数据查询和事件订阅与查询；作业管理中心，用于实现配电网的缺陷分析与查询、检修计划查询与维护、故
障查询、巡视计划查询与维护、隐患分析与查询、带电作业计划查询与维护和试验记录查询与维护；电网资源中心，用于实现配电网的资源查询和资源管理；计量应用中心，用于实现配电网中计量设备的实时采集信息、冻结采集信息和事件类信息的查询；电网分析中心，用于实现配电网相关的安全分析、经济分析、可靠性分析、运行状态分析、状态估计和潮流分析；作业资源中心，用于实现配电网的作业资源查询、统计、增删改和定位；模型管理中心，用于实现配电网的元数据管理、模型检测和版本管理；电网拓扑中心，用于实现对配电网的拓扑的维护、分析、存储，实现配电网规划、建设、运行多态下的配电网拓扑网络关系的管理；设备状态中心，用于实现配电网中设备运行状态的查询、多维评价、预警和异常设备清单查询；电网环境中心，用于实现配电网的环境信息的查询、监测预警、规律分析、风险评估和中长期预报分析。
9.所述数据中台包括：数据管理服务中心，用于整合业务中台的数据，并对整合后的数据进行管理；人工智能服务中心，用于通过人工智能模型对整合后的数据进行预测分析；大数据服务中心，用于整合后的数据进行分析确定配电网中各终端运行状况。
10.所述应用层包括：设备状态管控应用服务，用于提供配电网中设备状态管理和控制服务；故障定位分析应用服务，用于提供配电网中设备的故障分析和定位服务；自动化运维应用服务，用于提供配电网的自动化运行和维护服务；移动应用服务，用于实现移动终端的互联交互服务；低压运维管控应用服务，用于提供对配电网中低压线路的运行、维护和管理服务；新能源接入应用服务，用于提供对配电网中新能源设备的接入服务；新业态创新业务应用服务，用于提供配电网的新业态创新业务的服务。
11.有益效果
12.由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明的主站架构分为资源层、平台层和应用层，利用平台层中的物联管理平台能够实现与对地市ttu进行接入，同时也能对接入云主站的融合终端进行管理，获取的数据可以保存在资源层中，并通过平台层中的数据中台实现对数据的应用服务，从而实现了设备感知物联化和自动化融合。另外，本发明中的平台层中的业务中台设置有多个不同业务的处理中心，实现了实时数据分布式化处理，通过应用层的设置可以满足基于电网资源中台进行配电自动化中低压业务应用建设，从而支撑配电业务的快速迭代。
附图说明
13.图1是本发明实施方式新一代配电自动化系统主站架构的示意图；
14.图2是本发明实施方式新一代配电自动化系统主站架构支撑配变实时监测业务的示意图。
具体实施方式
15.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
16.本发明的实施方式涉及一种新一代配电自动化系统主站架构，如图1所示，包括生
产控制大区和管理信息大区，所述生产控制大区和所述管理信息大区之间根据需要进行数据交互。本实施方式中的生产控制大区不进行中台化改造，管理信息大区进行中台化改造。管理信息大区包括资源层、平台层和应用层：所述资源层用于管理不同的资源；所述平台层用于提供公共组件，并利用云统一技术框架调用所述资源层进行配电云主站系统所需资源的配电业务；所述应用层用于采用云提供的基础框架，并基于所述平台层得到的配电业务的分析结果进行应用构建发布。
17.其中，资源层包括：计算资源池，用于实现计算资源的聚合；存储资源池，用于对异构存储设备的资源管理；网络资源池，用于将各种网络种类整合为一个统一的网络架构；安全资源池，用于提供安全服务的资源集合。
18.平台层包括：基础层，用于提供公共组件和实时处理框架，公共组件包括消息总线、数据缓存库、列式数据库、图数据库和索引库；所述实时处理框架包括流计算框架引擎、批计算框架引擎和图计算框架引擎。物联管理平台，用于对各类配电物联边端设备的接入管理以实现即插即用。业务中台，用于调用基础层中的公共组件获取所述物联管理平台收集的配电网实时量测数据，并调用基础层中的实时处理框架对配电网实时量测数据进行分布式管理，实现各种配电业务。数据中台，用于整合业务中台的数据，并调用基础层中的实时处理框架对整合后的数据进行分析处理，以实现实时查询分析服务。
19.其中，业务中台包括：
20.电网资产中心，用于实现配电网的资产信息查询、资产全寿命周期管理和资产大事记管理；
21.电网图形中心，用于实现配电网的空间查询、gis出图、专题图出图和专题图成图；
22.测点管理中心，用于实现配电网的测点台账管理、量测数据查询和事件订阅与查询；
23.作业管理中心，用于实现配电网的缺陷分析与查询、检修计划查询与维护、故障查询、巡视计划查询与维护、隐患分析与查询、带电作业计划查询与维护和试验记录查询与维护；
24.电网资源中心，用于实现配电网的资源查询和资源管理；
25.计量应用中心，用于实现配电网中计量设备的实时采集信息、冻结采集信息和事件类信息的查询；
26.电网分析中心，用于实现配电网相关的安全分析、经济分析、可靠性分析、运行状态分析、状态估计和潮流分析；
27.作业资源中心，用于实现配电网的作业资源查询、统计、增删改和定位；
28.模型管理中心，用于实现配电网的元数据管理、模型检测和版本管理；
29.电网拓扑中心，用于实现对配电网的拓扑的维护、分析、存储，实现配电网规划、建设、运行多态下的配电网拓扑网络关系的管理；
30.设备状态中心，用于实现配电网中设备运行状态的查询、多维评价、预警和异常设备清单查询；
31.电网环境中心，用于实现配电网的环境信息的查询、监测预警、规律分析、风险评估和中长期预报分析。
32.数据中台包括：
33.数据管理服务中心，用于整合业务中台的数据，并对整合后的数据进行管理；
34.人工智能服务中心，用于通过人工智能模型对整合后的数据进行预测分析；
35.大数据服务中心，用于整合后的数据进行分析确定配电网中各终端运行状况。
36.应用层包括设备状态管控应用服务、故障定位分析应用服务、自动化运维应用服务、移动应用服务、低压运维管控应用服务、新能源接入应用服务和新业态创新业务应用服务。其中，设备状态管控应用服务，用于提供配电网中设备状态管理和控制服务；故障定位分析应用服务，用于提供配电网中设备的故障分析和定位服务；自动化运维应用服务，用于提供配电网的自动化运行和维护服务；移动应用服务，用于实现移动终端的互联交互服务；低压运维管控应用服务，用于提供对配电网中低压线路的运行、维护和管理服务；新能源接入应用服务，用于提供对配电网中新能源设备的接入服务；新业态创新业务应用服务，用于提供配电网的新业态创新业务的服务。
37.本实施方式新一代配电自动化系统主站架构在演进时包含了以下几个方面：
38.1)硬件设施层演进方法
39.配电云主站建设改造在硬件层面不再单独配置服务器/存储等资源，将统一由国网基础云统一提供管理运维，基于国网基础云计算/存储/网络虚拟化池进行配电云主站系统所需资源的弹性部署和动态分配。
40.2)平台服务演进方法
41.通用服务云化。配电自动化主站原有公共支撑服务(如系统管理、实时数据、历史数据服务、消息服务、日志和告警等)不再单独存在，统一由国网云提供基础框架，包括微服务、容器和容器编排框架；公共组件，包括服务注册与服务发布、资源调度和管理、消息总线、高速实时数据缓存、列式数据库、全局日志管理、isc权限管理；实时处理框架，包括流计算框架引擎、批计算框架引擎和图计算框架引擎；利用国网云统一技术框架和组件提供通用的高性能、高可靠、灵活的基础服务。
42.设备感知物联化和自动化融合。在设备感知层面，对原自动化前置进行建设改造，通过物联管理平台使配电云主站同时具备物联体系和工控体系接入感知能力，实现配电网dtu/ftu/融合终端/视频/站房环控等各类配电物联边端设备的即插即用。
43.实时数据处理分布式化。利用平台层的业务中台基于电网一张图理念构建含分布式新能源和各类柔性负荷的配电网全模型，再采用基础层的流计算框架引擎和批计算框架引擎解决海量配网感知数据处理，全面融合目前融合终端、配电自动化、站房环境视频等运行运维感知数据，最后通过应用层支撑配电网应用分析和数据共享发布。
44.配电业务能力服务化。配电云主站通过共性服务化建设，将配电网实时量测数据、配电网电网分析、配电网运行方式改变(挂标志牌、fa事件、告警、负荷转供等)统一按照电网资源中台规范进行服务注册发布。
45.3)配电自动化应用云化迁移
46.基于电网资源中台进行配电自动化中低压业务应用建设，采用微服务架构+容器化部署等方式进行应用构建发布，支撑配电业务应用的快速迭代。
47.本实施方式提出的新一代配电自动化系统主站架构，其能够探究数据中台内外部协同关系以及对于不同特性配电业务的数据融合和业务协同支撑方式，明确配电自动化业务系统主站云化和中台化方式，提升中台支撑新一代配电自动化主站的基础支撑、数据共
享、业务协同能力，提升配电网规划的前瞻性、引领性、实用性。
48.下面以中台模式下的配变实时监测应用服务为例，进一步说明本发明。
49.如图2所示，主要包括：1、通过云主站直接接入的融合终端上送遥测、遥信数据；2、通过地市接入的ttu上送的遥测和遥信数据，由地市同步至云主站。主要展示配变基础信息、所属组织/变电站/线路等信息、配变电气量的实时量测值以及不同时段的历史采样曲线。
50.配电自动化主站(iv区)：地市级部署的配电自动化主站系统，依托接入的终端，采集配变实时数据，同步至云主站；
51.配电云主站：升级部署的配电云主站，收集融合终端上送的配变实时数据，结合设备台账信息、拓扑信息等进行配变实时监测分析，并将结果发布出去。
52.测点管理中心，由配电云主站发布配变实时查询分析服务至此中心。
53.具体功能点包括：
54.1.根据orgid查询馈线下拉框的刷新；
55.2.根据配变id、采样类型及步长进行采样的查询；
56.3.根据开始时间结束时间查询采样；
57.4.导出配变实时监测的信息功能；
58.5.下载excel表格的方法；
59.6.根据在线状态查询配变信息；
60.7.根据配变名称查询配变信息；
61.8.根据投运状态查询配变信息；
62.9.根据所属线路查询配变信息；
63.10.根据接入方式查询配变信息；
64.11.根据在商用库查的配变信息查询实时库中的实时数据；
65.12.导出功能的不分页条件查询；
66.13.查询页面的根据条件查询的分页查询；
67.不难发现，本发明的主站架构分为资源层、平台层和应用层，利用平台层中的物联管理平台能够实现与对地市ttu进行接入，同时也能对接入云主站的融合终端进行管理，获取的数据可以保存在资源层中，并通过平台层中的数据中台实现对数据的应用服务，从而实现了设备感知物联化和自动化融合。另外，本发明中的平台层中的业务中台设置有多个不同业务的处理中心，实现了实时数据分布式化处理，通过应用层的设置可以满足基于电网资源中台进行配电自动化中低压业务应用建设，从而支撑配电业务的快速迭代。
68.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
69.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
70.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
71.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
72.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
73.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利。