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數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：測控；同期；合并單元；IEC61850；重采樣

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步，數(shù)字化測控裝置技術(shù)越來越完善，在我國部分變電站當(dāng)中開始投入使用。數(shù)字化測控裝置的采集信息以MPC8247（微處理器）為平臺，主要負責(zé)接收以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的信息數(shù)據(jù)；而數(shù)字化測控裝置的主要控制模件則以TMS320F2812型DSP為硬件平臺，利用其對于數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的整理和計算工作。通過對于合閘等關(guān)鍵技術(shù)的研究，并依據(jù)拉格朗日插值公式衍生出的數(shù)字采集計算方法，進而對數(shù)字化測控裝置關(guān)鍵技術(shù)的信息數(shù)據(jù)進行采集和計算處理工作，為了能夠使數(shù)字化測控技術(shù)在今后的變電站的應(yīng)用順暢，下面對數(shù)字化測控裝置技術(shù)進行分析研究。

1 變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)

變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)主要針對變電站內(nèi)的一、二次設(shè)備的具體運行情況進行監(jiān)控，一次設(shè)備是指變電站中的發(fā)電機、變壓器、電動機、開關(guān)（斷路器）、隔離開關(guān)等，而二次設(shè)備主要針對一次設(shè)備及其電路進行測量工作，主要其操作和保護而裝設(shè)的輔助設(shè)備，例如各種測量儀表、控制開關(guān)、繼電器等叫做二次設(shè)備，而連接二次設(shè)備的電路，就叫做二次回路。針對一、二次設(shè)備的相關(guān)系統(tǒng)對于內(nèi)部的數(shù)字化信息，進行統(tǒng)一的收集并建立模型，通過計算機軟件進行處理，在由數(shù)字信息網(wǎng)絡(luò)平臺分享，從而達到能夠完成系統(tǒng)內(nèi)部統(tǒng)一操作的目的，由此使內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)信息安全、準(zhǔn)確、可信，有利于今后變電站的實際運行和操作。并且現(xiàn)代化的變電站控制系統(tǒng)，應(yīng)滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在由電子信息網(wǎng)絡(luò)對于一、二設(shè)備的自動化運行和使用進行統(tǒng)一的規(guī)劃和管理工作，數(shù)字化測控系統(tǒng)主要連接變電站系統(tǒng)當(dāng)中負責(zé)監(jiān)控主站、工程師站等，以及控制電力系統(tǒng)當(dāng)中一次設(shè)備的操作，在實際的應(yīng)用過程中主要負責(zé)滿足一下幾項功能：

（1）通過以太網(wǎng)上的信息資源進行采集處理工作，接下來經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠動工作站。

（2）經(jīng)由遠動工作站通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將具體的遙控操作指令發(fā)送至具體的操作單元進而實現(xiàn)智能化操作。

（3）數(shù)字化測控裝置應(yīng)用到變電站監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中的主要作用，是針對接受裝置的遙信操作以及本裝置的遙信操作，經(jīng)由信息網(wǎng)絡(luò)傳送給具體工作站以及遠動裝置，從而完成具體的實際操作。

2 測控單元的硬件組成

數(shù)字化測控單元由電源模件、CPU模件、傳統(tǒng)IO模件、數(shù)字化IO模件和機箱組成。其結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)IO模件可以是遙信采集模件、模擬量采集模件、直流量采集模件。數(shù)字化IO模件集數(shù)字化交流量測量、直流量測量和遙控開出功能于一身。它采用MPC8247作為以太網(wǎng)通信處理器，以TMS320F2812型DSP作為模擬量計算和控制功能處理器，MPC8247與TMS320F2812采用雙口RAM通信方式，與其他模件間采用統(tǒng)一的內(nèi)部CAN網(wǎng)通信規(guī)約，使得數(shù)字化IO模件能夠與其他模件混合使用。各種IO模件的個數(shù)可以通過組態(tài)軟件靈活配置，滿足了用戶的不同需求。

3 交流量采集方案設(shè)計

數(shù)字化IO模件的模擬量采集與傳統(tǒng)的模擬量采集模件相比，不同的是數(shù)據(jù)來源，傳統(tǒng)的模擬量采集模件將交流量信號經(jīng)過降壓、濾波后進入AD轉(zhuǎn)換芯片，由DSP控制AD轉(zhuǎn)換芯片對模擬量進行采樣。EVT和ECT以恒定的采樣速率進行等間隔采樣并將采集的數(shù)據(jù)通過高速串口傳送給合并單元（MU），合并單元再將一組時標(biāo)一致的電壓和電流數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳給測控單元中數(shù)字化IO模件的通信處理器MPC8247，MPC8247立即將數(shù)據(jù)存放在內(nèi)部通信區(qū)中供DSP采集。需要重采樣數(shù)據(jù)滿足4點要求。

第一要實時，這就要求DSP需要不停地監(jiān)視通信區(qū)是否有新數(shù)據(jù)進入，只要有符合插值條件的數(shù)據(jù)，立即進行插值操作。

第二要連續(xù)，重采樣和計算要"同時"進行。由于采用FFT算法，當(dāng)重采樣數(shù)據(jù)滿足FFT計算數(shù)量時，一邊要計算模擬量，同時重采樣操作不能停止。

第三要準(zhǔn)確，首先，既然存在插值點的計算，就會存在計算誤差，特別是使用定點的DSP型號時，要考慮如何提高計算精度。其次，還需考慮某一組數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù)時該如何插值。當(dāng)線路電壓或母線電壓出現(xiàn)太多無效數(shù)據(jù)，無法完成插值時，要置無效標(biāo)志，閉鎖同期操作。

第四要進行頻率跟蹤，動態(tài)地調(diào)整重采樣的采樣周期T′s。頻率計算要和重采樣程序放在同一個中斷服務(wù)程序中，這樣能保證在一個周期中所采集的數(shù)據(jù)是等間隔的。

4 同期功能的實現(xiàn)

隨著數(shù)字化變電站電壓等級的不斷上升，在變電站設(shè)計中數(shù)字化測控裝置的同期功能必不可少。同期功能涉及到圖中的每一個設(shè)備：同期合閘命令由工程師工作站發(fā)出，測控單元接收到同期合閘命令后應(yīng)答工作站表明已收到同期命令，同時采集MU發(fā)送過來的數(shù)據(jù)實時計算出母線與線路兩側(cè)的電壓、頻率、相角等相關(guān)數(shù)據(jù)，判斷合閘條件是否滿足，若條件滿足，則立即發(fā)送GOOSE報文給智能操作箱，由操作箱最終完成合閘任務(wù)，并將合閘結(jié)果通過GOOSE報文發(fā)給其他設(shè)備，告知同期合閘操作結(jié)果。

針對數(shù)字化測控裝置中，主要是站控層在通信過程中的實際操作掌控的是CPU模件，并且間隔層設(shè)備通信當(dāng)中有數(shù)字化IO模件以及兩個以太網(wǎng)接口，一個主要針對MY通信和接受相關(guān)信息數(shù)據(jù)的采樣值，另一個負責(zé)接收和發(fā)送goose網(wǎng)絡(luò)，主要針對間隔遙信相關(guān)的信息采集和控制輸出工作。在CPU模件和IO模件之間利用CAN總線進行通信連接，而合閘所需要的同期定值是由組態(tài)軟件將相關(guān)的定值信息傳到CPU模件當(dāng)中，再經(jīng)由CAN總線傳給IO，模件中的DSP（數(shù)字信號處理），在由DSP對同期合閘的條件進行判斷。

目前數(shù)字化測控裝置的同期合閘條件相似于傳統(tǒng)同期合閘，而傳統(tǒng)同期合閘的設(shè)計軟件可以應(yīng)用到現(xiàn)階段的數(shù)字測控裝置同期合閘當(dāng)中，數(shù)字化測控裝置主要針對同期合閘的運行的交流量連續(xù)可靠的進行采集工作，并嚴(yán)格遵守IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進行軟件的設(shè)計工作保證同期合閘的順利運行。

結(jié)束語

現(xiàn)階段隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和應(yīng)用，在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)上進行相應(yīng)的數(shù)字化測控裝置技術(shù)設(shè)計，利用數(shù)字化測控裝置關(guān)鍵技術(shù)對于今后發(fā)電站的運行和發(fā)展非常重要，為了保證數(shù)字化測繪裝置關(guān)鍵技術(shù)能夠更多的應(yīng)用到變電站的實際操作當(dāng)中，需要相關(guān)技術(shù)人員的努力和創(chuàng)新，才能夠促進數(shù)字化測控裝置技術(shù)不斷的完善，從而使社會在數(shù)字化信息時代下順利的發(fā)展和進步。

參考文獻

數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站 發(fā)展趨勢 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TM63 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)05-0255-02

電網(wǎng)自動化技術(shù)是我國電網(wǎng)的六個重點技術(shù)之一，而數(shù)字化變電站技術(shù)則是電網(wǎng)自動化技術(shù)領(lǐng)域的一個重要課題。因此，建立無人值守的數(shù)字化變電站成為提高我國電網(wǎng)運行效率的重要手段。目前，我們新建變電站基本采用分層、分布式變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)，并逐步對原有變電站實行改造。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，使得在變電站自動化系統(tǒng)中的信息采集、傳輸、處理等工作可以實現(xiàn)數(shù)字化。所以，數(shù)字化變電站技術(shù)的應(yīng)用必將對電力系統(tǒng)的科技進步帶來巨大的變革。

1、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.1 變電站控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

近年來，隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大及電網(wǎng)運行要求的提高，對變電站控制系統(tǒng)提出了越來越高的要求，為了及時掌握電網(wǎng)的運行情況，保證電網(wǎng)安全、可靠地運行，要求變電站控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、及時地反映一次系統(tǒng)的狀態(tài)，同時要求變電站具有較高的可控性，進而要求更多地采用遠方集中控制，操作，反事故措施等，即采用無人值班的管理模式，以提高勞動生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運行的可靠性。另一方面，計算機技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進技術(shù)手段的應(yīng)用，已改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，系統(tǒng)簡化，信息共享，減少電纜，減少變電站占地面積，降低造價等方面已改變了變電站的面貌，變電站自動化已轉(zhuǎn)向了實用化階段并取得了顯著的成效。

1.2 電流和電壓互感器的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

電流和電壓互感器是為電力系統(tǒng)進行電能計量和繼電保護及測控裝置提供電流、電壓信號的重要設(shè)備，其精度及可靠性與電力系統(tǒng)的安全、可靠和經(jīng)濟運行密切相關(guān)，是電力系統(tǒng)電流電壓測量的基本設(shè)備。

傳統(tǒng)的電流和電壓互感器是電磁感應(yīng)式的，具有類似變壓器的結(jié)構(gòu)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)傳輸?shù)碾娏θ萘坎粩嘣黾樱娋W(wǎng)運行電壓等級也越來越高，目前，俄羅斯已有1150kV的骨干電網(wǎng)，我國也已將原來220kV的骨干電網(wǎng)提高到了500kV，國家電網(wǎng)公司已將1000kV的輸電線路納入近幾年的發(fā)展規(guī)劃。隨著電壓等級的提高，電磁式互感器暴露出一系列固有的缺點：(1)絕緣結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，產(chǎn)品的造價也越來越高，產(chǎn)品重量大，支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(2)電磁式電流互感器固有的磁飽和現(xiàn)象，一次電流較大時會使二次輸出發(fā)生畸變，嚴(yán)重時會影響繼電保護設(shè)備的運行，造成拒動或誤動。(3)電磁式互感器的輸出為模擬量，不能與數(shù)字化二次設(shè)備直接接口，不利于電力系統(tǒng)的數(shù)字化進程。

二十世紀(jì)后期，人們一直在尋求一種安全、可靠、理論完善、性能優(yōu)越的新方法來實現(xiàn)高電壓大電流的測量?；诠鈱W(xué)傳感技術(shù)的無源光學(xué)電流互感器（Optical Current Transformer，簡稱OCT）和無源光學(xué)電壓互感器（Optical Voltage Transformer，簡稱OVT）以及基于空芯線圈的有源光電互感器能有效克服傳統(tǒng)電磁式互感器的缺點，近20年來一直受到美國、日本、法國和中國等國學(xué)者和工程技術(shù)人員的廣泛關(guān)注和深入研究，先后研制出多種樣機并掛網(wǎng)試運行，逐步成為互感器發(fā)展的主要方向。

2、關(guān)鍵技術(shù)

2.1 電子互感器技術(shù)

無源光互感器工作基于光學(xué)傳感的原理，存在光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、溫度影響大等影響測量精度以及傳感頭工藝一致性不易保證等缺點，有源光互感器同樣存在溫度影響大、測量部件檢修困難、加工精度不宜保證等問題。

2.2 同步采樣技術(shù)

在傳統(tǒng)的保護測控裝置中,各路模擬量的采樣是由同一個模件負責(zé)的，在同一時刻鎖定采樣值，保證了采樣的同步及測量誤差。而在使用光互感器的情況下，各相電流、電壓采樣可能由不同的采集單元完成，如何保證各相電流和電壓信息的同步,成為合并單元能否正確工作的關(guān)鍵。

2.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

變電站的信息交換特點之一是，信息長度較短，信息量較大，在電網(wǎng)發(fā)生故障的情況時，有可能發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，而間隔層裝置普遍采用嵌入式系統(tǒng)，其處理能力不強，這一特點要求變電站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具有很強的抗風(fēng)暴能力，在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴時，各個裝置能夠正常工作。變電站信息交換的另一個特點是部分信息的實時性要求很高，比如保護裝置之間的信息交換，合并單元與間隔層設(shè)備之間的信息交換，要求變電站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具有分級交換的能力，保證高級數(shù)據(jù)的實時性。變電站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)就像一個人的神經(jīng)，所有的命令、信息都必須通過它傳送，網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性對變電站控制系統(tǒng)來講及其重要的，變電站控制系統(tǒng)應(yīng)該在日常運行時對網(wǎng)絡(luò)的狀況進行監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，這就要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具有智能功能。

2.4 軟件平臺技術(shù)

軟件平臺是數(shù)字化變電站控制系統(tǒng)的重要支撐。數(shù)字化變電站需要實現(xiàn)變電站二次子系統(tǒng)的數(shù)字化和一體化，繼電保護、測量控制、故障錄波、安全自動裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測、一次設(shè)備在線安全監(jiān)測等專業(yè)監(jiān)控功能將在一個統(tǒng)一的軟件平臺上實現(xiàn)，因而支撐軟件平臺的研究開發(fā)十分重要。為滿足100KV到500KV變電站的多層次的需要，該平臺需支持Unix/Linux/Windows跨平臺應(yīng)用，滿足電力系統(tǒng)信息安全要求，支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和各功能的自由分配，滿足變電站安全操作、經(jīng)濟運行等管理需求。

2.5 裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)交換技術(shù)

在數(shù)字化變電站中，采樣數(shù)據(jù)通過合并單元的網(wǎng)絡(luò)送給保護測控裝置，由于保護測控裝置的嵌入式系統(tǒng)的處理能力有限，一般將裝置的數(shù)據(jù)接收模件與數(shù)據(jù)處理模件分開，數(shù)據(jù)接收模件采用帶以太網(wǎng)協(xié)議的實時多任務(wù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理模件普遍采用DSP方式，這兩個模件之間的數(shù)據(jù)交換速率在10Mbps以上。合并單元匯集多個采集單元的數(shù)據(jù)，內(nèi)部模件的數(shù)據(jù)交換更加頻繁，特別是考慮到母線和變壓器的合并單元，內(nèi)部數(shù)據(jù)交換可能達到100Mbps，如何實現(xiàn)如此高速的數(shù)據(jù)交換是本項目的關(guān)鍵技術(shù)之一。

3、技術(shù)方案

通過對變電站控制系統(tǒng)和電壓電流互感器技術(shù)現(xiàn)狀的分析，現(xiàn)有的變電站系統(tǒng)雖然在近幾年取得了很大的發(fā)展和進步，但是仍然存在著許多有待改進、提高的地方，隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對變電站控制系統(tǒng)認識的提高，以光互感器應(yīng)用和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為框架的數(shù)字化變電站控制系統(tǒng)正受到人們越來越多地關(guān)注，成為變電站控制系統(tǒng)發(fā)展的新焦點。220kV變電站一次接線考慮，主變壓器按本期一臺，最終2臺設(shè)計，電壓等級采用220/110/35kV考慮。

對于主變壓器間隔以及220KV線路間隔、110KV線路間隔全部實施數(shù)字化方案，即從過程層、間隔層到變電站層全數(shù)字化。考慮到35kV間隔設(shè)備安裝在開關(guān)柜內(nèi)，35kV側(cè)本身保護測控一體化裝置已下放，節(jié)省電纜的需求不大，且對低電壓等級而言，光互感器的優(yōu)勢不明顯，甚至增加設(shè)備配置的復(fù)雜性，例如使用了光互感器后各間隔電壓數(shù)據(jù)的獲得、同一個間隔保護裝置與電度表數(shù)據(jù)的采集等，將使成本大幅上升，所以35KV側(cè)不配置光互感器，采用保護測控一體化裝置的方案。

4、結(jié)語

在變電站系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化改造后，在變電站維護、調(diào)試時間、土地使用、系統(tǒng)的可用性、設(shè)備安全等五個方面都將得到提高，使得設(shè)備能夠少校驗，甚至免校驗，減少維護工作量，縮減變電站的土地建筑使用面積，減少變電站系統(tǒng)調(diào)試時間，降低設(shè)備的絕緣要求，對系統(tǒng)能夠快速維護，提高了互感器的安全。數(shù)字化變電站可以在總體上提高變電站的勞動生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運行的可靠性，促進了變電站信息的共享，提升電網(wǎng)的技術(shù)和管理水平，提高電力工業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

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[2]高翔,張沛超.數(shù)字化變電站的主要特征和關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù),2006,30(23):67 72.

[3]IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn).

[4]李九虎,鄭玉平,古世東 等.電子式互感器在數(shù)字化變電站的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化,2007,31(7):94 98.

數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：220千伏；數(shù)字化變電站；一次設(shè)計；二次設(shè)計

1引言

隨著我國電網(wǎng)建設(shè)進程的加快，南方電網(wǎng)公司越來越注重自身的安全性與可靠度。隨著變電站綜自理論和實踐的不斷發(fā)展，微機保護已經(jīng)在南方電網(wǎng)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，在很大程度上提升了電網(wǎng)自動化控制水平。然而值得注意的是，因為變電站自動化正在不斷拓展其應(yīng)用范圍，一些基于常規(guī)數(shù)字化技術(shù)的變電站存在一些亟待解決的技術(shù)問題。由于變電站使用了多個供貨商的設(shè)備和技術(shù)，很容易導(dǎo)致通信協(xié)議難以完全兼容，在協(xié)議轉(zhuǎn)換，有時會使系統(tǒng)通訊發(fā)生錯誤，難以有效地支持系統(tǒng)集成，且不同設(shè)備之間尚未支持良好的互操作，為日常的運營帶來不便，甚至留下安全隱患。而在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)突飛猛進發(fā)展的背景之下，我國微機保護在原理和技術(shù)上已相當(dāng)成熟，來自不同設(shè)備商的產(chǎn)品可以實現(xiàn)互操作，變電站逐步向分布式模式進化，為數(shù)字化變電站的構(gòu)建打下了技術(shù)基礎(chǔ)。本文結(jié)合南方電網(wǎng)的某220千伏數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)進行闡述，具有比較好的理論價值和實踐意義。

2 數(shù)字化變電站一次設(shè)計

數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展是以 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的，本文以南方電網(wǎng)某220千伏數(shù)字化變電站為例，闡述其一次設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。

2.1設(shè)計原則

某220千伏變電站的設(shè)計，在總體上遵循的主要原則為：以智能化、高效化作為主要的設(shè)計理念，在數(shù)字變電站的系統(tǒng)構(gòu)成方面基于“三層兩網(wǎng)”的構(gòu)架，包括過程層、間隔層、站控層，以及不同層次之間的網(wǎng)絡(luò)，用來傳輸GOOSE信號以及SV信號、MMS信號等。此外應(yīng)為數(shù)字化變電站增設(shè)在線監(jiān)測信息系統(tǒng)和狀態(tài)檢修信息系統(tǒng)，從而對站內(nèi)主要設(shè)備，包括主變、220千伏GIS、10千伏高壓設(shè)備等進行實時狀態(tài)監(jiān)控。變電站第一期工程設(shè)置4段母線，從而構(gòu)成單母線4分段環(huán)形接線；主變中性點采用小電阻接地裝置。在設(shè)備配置方面，主變壓器使用油浸自冷有載調(diào)壓變壓器，采用GIS裝置，以及三相一體干式設(shè)備。在主接線方面，220千伏采用雙母線單分段模式，10千伏采取單母線8分段方式，最終構(gòu)成環(huán)形接線，支持自投自復(fù)與互為備用模式。

2.2 10千伏配電系統(tǒng)的應(yīng)用

結(jié)合《南方電網(wǎng)公司專項規(guī)劃》，本文所闡述的數(shù)字化變電站使用目前國際領(lǐng)先的層級方案，最終構(gòu)建220千伏/10千伏/0.4千伏的用戶供電方案。其中，10千伏的開關(guān)柜引入了滿足“五防”模式的鎧裝式開關(guān)柜，為其配置真空斷路器。10千伏無功補償引入的是油浸式電容器，為了能夠有效限制涌流，為所有的電容器串接鐵芯電抗器。10千伏的中性點接地方式為小電阻模式，選用干式變壓器設(shè)備進行接地，并聯(lián)電抗器引入三相一體式，從而節(jié)約用地，減少對環(huán)境的破壞。

2.3主變的應(yīng)用

本文所介紹的220KV變電站是2012年正式投運的，當(dāng)時該站所供電大的區(qū)域需要220千伏容量是44MVA，因為彼時此站是該供電區(qū)域僅有的220千伏站，并以220/10千伏形成電網(wǎng)，但其他相鄰區(qū)域的變電站卻均為基于10千伏，難以與此變電站實現(xiàn)轉(zhuǎn)供。結(jié)合主變壓器N-1的安全準(zhǔn)則，在過程項目的第一期首先設(shè)置投運2×120MVA主變，從而在很大程度保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)條款，變電站的建設(shè)必須能夠滿足該區(qū)域三年內(nèi)不擴建，因此最終結(jié)果預(yù)測和評估，此變電站第一期工程爭取投運2×120MVA主變，包括兩臺雙繞組三相油浸自冷變壓器。

2.4配電裝置的設(shè)計

對于封閉組合裝置，此變電站引入了GIS模式，選取ABB公司的ABB-TS型氣體絕緣開關(guān)；對于流壓互感設(shè)備，考慮到有源互感器具備很多的優(yōu)勢，包括節(jié)約成本、方便與其他設(shè)備集成、性能較好等，最終引入許昌繼電器集團的XC-3435型GIS互感設(shè)備，結(jié)合工程的實際情況，對傳感器進行熱備份配置，從而在很大程度上增強互感器的性能。結(jié)合上述分析，以及GIS裝置的構(gòu)造特點，選用站內(nèi)110作為供電電源。

3數(shù)字化變電站二次設(shè)計

3.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

本文所述的數(shù)字化變電站是結(jié)合IEC61850規(guī)約設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的，分為三個層次，其中站控層負責(zé)對變電站中的全部重要數(shù)據(jù)進行匯集、存儲，為運營用戶提供實時的數(shù)據(jù)曲線和友好的界面，對位于其他層次的設(shè)備進行監(jiān)控管理；間隔層的功能是對各類數(shù)據(jù)進行實時的匯總，實現(xiàn)不同層次之間的保護和監(jiān)控；過程層所負責(zé)的功能是：對各類運行電氣量等進行實時的探測，并臨時存儲。由這三個層次而構(gòu)建的數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1。

下面對三個層次的組網(wǎng)模式進行闡述。

對于站控層，考慮到這個層次的首要任務(wù)是對數(shù)據(jù)報文進行有效傳輸，并不要求很高的數(shù)據(jù)信息實時性，而對數(shù)據(jù)的可靠性要求較高，因此應(yīng)該設(shè)置冗余備份通道，從而使數(shù)據(jù)可以具備良好的可靠性，所以在網(wǎng)絡(luò)的拓撲方面，最終選取的是雙星型網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合實際情況，環(huán)網(wǎng)也是一種能夠選擇的模式。結(jié)合變電站相關(guān)設(shè)計參考規(guī)范，以冗余Ethernet設(shè)計站控層，并保證數(shù)據(jù)的傳輸高于100兆比特每秒，雙星形網(wǎng)絡(luò)能夠保證足夠的數(shù)據(jù)傳輸可靠性，在數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)故障時進行快速切換；此網(wǎng)絡(luò)承載的信號為MMS信息以及GOOSE數(shù)據(jù)。站控層的不同設(shè)備彼此通過雙發(fā)雙收模式進行信息傳遞。對于過程層，可以有幾種可比較選擇的設(shè)計方案：第一種方案是將GOOSE與傳送網(wǎng)彼此獨立，所得的采樣信息基于IEC60044-8通過光纖通道進行傳遞。這種方案的GOOSE通過光纖Ethernet，結(jié)合不同的電壓等級彼此獨立成網(wǎng)。結(jié)合重要程度的不同，為這些信息設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先級。第二種方案是將GOOSE與數(shù)據(jù)網(wǎng)彼此獨立，數(shù)據(jù)網(wǎng)選取光纖Ethernet，結(jié)合不同的間隔進行分段。第三種方案是使GOOSE與傳送網(wǎng)一體化，采樣數(shù)據(jù)通過光纖Ethernet，按間隔分段。

對以上的三個方案進行比較，第一種方案對光纖網(wǎng)絡(luò)的要求較高，但不需要很多交換設(shè)備，并且將數(shù)據(jù)和GOOSE彼此獨立，不會由于交換機性能而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失敗。這種模式的不足之處也較為明顯，即系統(tǒng)的擴展性不足、難以實現(xiàn)良好的信息共享，不能避免由于光纖出現(xiàn)故障而帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定。由于使用光纖較多，也給施工的過程帶來一些難度。而對于第二種和第三種方案，不需要太多的光纖，能夠滿足系統(tǒng)所需要的高擴展性以及信息的共享。本工程針對第二種方案和第三種方案進行了對比分析。對網(wǎng)絡(luò)性能進行測試。

在測試過程中，把系統(tǒng)的功能分為共網(wǎng)與分網(wǎng)兩種，并引入網(wǎng)絡(luò)性能分析軟件來對比第二種方案和第三種方案發(fā)生各類故障的時候的網(wǎng)絡(luò)性能，和保護動作所需要的時間，最終得到的結(jié)論為：在網(wǎng)絡(luò)所承載的數(shù)據(jù)多于80%的情況下，網(wǎng)絡(luò)交換機的處理性能開始緩慢降低，丟幀的情況逐漸增多；而網(wǎng)絡(luò)交換機的參數(shù)配置也能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)承載的流量造成影響，最終為變電站確定的網(wǎng)絡(luò)配置模式為：在線條的站控層，引入雙星型的可靠冗余網(wǎng)絡(luò)，在站控層和過程層之間采取互相獨立的配置，過程層和GOOSE彼此獨立配置，10千伏過程層采取雙網(wǎng)合一設(shè)置。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2。

3.2過程層流量設(shè)計

結(jié)合數(shù)字化變電站的數(shù)據(jù)傳輸實際情況，站控層擁有很高的數(shù)據(jù)傳輸量，但其傳輸過程對實時性并沒有極高的要求。而變電站的過程層由于涉及到很多實時采樣數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)量大且對實時性有著很高要求，同時要求數(shù)據(jù)具備良好的可靠性。在SV信息和GOOSE信息均以基于網(wǎng)絡(luò)的模式進行傳輸?shù)那闆r下，必須對網(wǎng)絡(luò)的實時流量進行良好的配置管理，才能保證信息傳輸?shù)目煽?，因此在信息傳輸中引入了報文過濾模式，目的是降低網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的實時流量以及數(shù)據(jù)傳輸和處理的負載。對于SV網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)的實時性必須得到保障，而信息瞬時流量較高、信息的流向是固定的，因此加入引入合理的流量控制方案，便能夠使網(wǎng)絡(luò)流量得到隔離，從而降低網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的負載，使網(wǎng)絡(luò)的實時性與可靠性都得到提升；而相比之下GOOSE信息的數(shù)據(jù)流量不大、但是信息的流向不易控制，而且隨著裝置的改變會發(fā)生變化，如果對其進行一定程度的信息隔離，便能夠使其傳輸范圍得到控制，讓所有的數(shù)據(jù)端口僅需接收與本端口相關(guān)的信息，減輕了無關(guān)數(shù)據(jù)的判別，從而增強安全與可靠指標(biāo)。本項目最終設(shè)計為通過組播的模式完成信息傳輸，對于數(shù)據(jù)發(fā)送者，只需要發(fā)送一個信息幀，接著的其他信息幀僅僅在需要的時候才會進行分發(fā)，這樣能夠保證所有的網(wǎng)段僅保留一個必要的數(shù)據(jù)流，從而在很大程度上降低系統(tǒng)的負荷，使所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬得到壓縮。

3.3母線快速保護

本項目以基于GOOSE的網(wǎng)絡(luò)來進行間隔開關(guān)保護數(shù)據(jù)的傳輸，以基于GOOSE標(biāo)準(zhǔn)的保護動作信息替換傳統(tǒng)的饋線動作母線保護，從而大幅度簡化母線保護模式，也減少了所需的電纜量，在饋線擴容時完全不受影響，為以后的升級打下了良好的基礎(chǔ)。

3.4在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

該數(shù)字化變電站以基于IEC61850的模式實現(xiàn)在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要的在線監(jiān)測項目闡述如下。對于變壓器設(shè)備的實時監(jiān)測，采用NS800I設(shè)備來抽取需要的數(shù)據(jù)信息然后對其進行匯總，主要的監(jiān)測項目有：（1）變壓器油色譜監(jiān)測，采集信息后首先在本次存儲，數(shù)據(jù)在過程層經(jīng)過初步分析之后，傳輸至變電站控制中心，可在管理人員的工作站界面顯示。（2）變壓器套管監(jiān)測：對泄漏電流監(jiān)測，抽取電壓信號，得出套管泄漏電流的實際值，計算電容量及介損。采用NS821I智能數(shù)據(jù)監(jiān)測節(jié)點，對所有的信息進行處理和上傳。（3）變壓器鐵心接地電流，通過穿心CT進行監(jiān)測，數(shù)據(jù)被傳輸?shù)奖O(jiān)測智能柜的NS821I單元。（4）智能組件監(jiān)測：以PSSC601對數(shù)據(jù)進行采樣和處理。（5）GIS監(jiān)測，通過NS860I對監(jiān)測信息進行處理和傳輸，具體項目有斷路器在線監(jiān)測、SF6氣體特性在線監(jiān)測等。（6）避雷器在線監(jiān)測，監(jiān)測參數(shù)為避雷器的阻性泄漏電流，數(shù)據(jù)被傳輸至監(jiān)測單元。

3.5站域控制模式的設(shè)計

為了實現(xiàn)良好的站域控制，就必須引入信息化體系，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，最終發(fā)揮信息的最大化效用。結(jié)合當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展，對采樣信息來說存在著兩種主流模式，一是以IEC60044協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的點對點傳輸，二是采用網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備進行數(shù)據(jù)信息的傳輸。如果采取點對點傳輸，則IEC60044規(guī)約會為需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息加入必要的前綴標(biāo)簽，不需要數(shù)據(jù)處理單元進行參與，而且能夠維持較為穩(wěn)定的延時；IEC61850-9協(xié)議的信息傳輸是基于Ethernet的，所以光纖單元在信息成功接收之后，會觸發(fā)數(shù)字處理單元中斷服務(wù)，獲取信息幀的標(biāo)記，但這同時也會造成中斷程序的頻繁調(diào)用，為系統(tǒng)帶來新的不確定因素。如果以交換設(shè)備進行信息傳輸、則能夠保證系統(tǒng)的共享性。本變電站最終經(jīng)過對比，選擇北斗和GPS雙鐘備用模式，采用面向?qū)ο蟮姆椒▽φ麄€變電站進行建模。

4結(jié)束語

隨著信息技術(shù)和發(fā)展與應(yīng)用的逐步深入，數(shù)字化變電站漸漸成為變電站設(shè)計用戶建設(shè)的新趨勢，其最大的優(yōu)勢是能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化、能夠使來自不同廠商的設(shè)備基于完全一致的協(xié)議、可以進行良好的是互操作、可以在線實時對設(shè)備狀態(tài)進行監(jiān)測，大大降低了系統(tǒng)擴展成本和工作量。因此是當(dāng)前的變電站發(fā)展大方向之一，值得我們在實踐中繼續(xù)探索。

參考文獻

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數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)范文第4篇

隨著我國進入互聯(lián)網(wǎng)時代，我國各個行業(yè)都開始逐漸的應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。我國的醫(yī)院信息也逐漸步入互聯(lián)網(wǎng)+時代。然而醫(yī)院目前所采用的形式就是通過“一卡通”的形式來就診，但是在實際應(yīng)用的過程中，還存在一些漏洞和缺陷。但如果把“一卡通”的就診模式轉(zhuǎn)換成“卡卡通”的形式，這樣就更加方便去醫(yī)院就診。本文通過對“卡卡通”的就診模式提出的理念和具體設(shè)計方案，從而使醫(yī)院信息真正的步入到互聯(lián)網(wǎng)+時代。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)院數(shù)字化 互聯(lián)網(wǎng)+ 關(guān)鍵技術(shù)

隨著我國醫(yī)院逐漸向數(shù)字信息化方向發(fā)展，我國多地醫(yī)院已開始實行“一卡通”的形式就診。持卡人只需要在醫(yī)院辦理一張就診卡，就可以直接到各個科室的進行就診。醫(yī)生在診斷以后開具的診斷書、電子處方等等，患者可以直接去相對應(yīng)的檢查科室進行檢查、藥房取藥等等。隨著患者人數(shù)持續(xù)上升，但在具體的實際情況中，存在一部分就診的患者沒有帶卡片，所以就直接在去重新辦一張，時間一長，也就很難分清楚那個是就診卡可以用，那個不能用，其在就診的時候，還有不少患者直接把就診卡都弄掉了等等一系列問題。怎樣才能更好的解決這個問題呢？

1 “卡卡通”就診提出的理念與設(shè)計方案

為了解決以前的“一卡通”在應(yīng)用的過程中所出現(xiàn)的問題，本文針對此問題提出了一個唯一可以識別身份的“卡卡通”模式。基于大數(shù)據(jù)時代背景下，HIS系統(tǒng)與許多系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了“卡卡通”的一些相關(guān)信息建設(shè)，如：銀行、醫(yī)保等等。其主要是患者直接在醫(yī)院的HIS系統(tǒng)下進行實名制注冊，在醫(yī)院就診的時候，只需要提供自己的身份證號碼進行驗證，就可以直接進行就診。

1.1 “卡卡通”的設(shè)計

“卡卡通”的設(shè)計方案主要是由以前的一卡通模式演變而來，是通過第三方系統(tǒng)平臺來驗證患者身份識別的卡片，這張卡可以直接在后面的系統(tǒng)自動搜索患者的身份證號碼，將其傳送到HIS系統(tǒng)，從HIS系統(tǒng)中搜到的患者唯一的驗證身份信息內(nèi)容，將其與卡進行關(guān)聯(lián)，如果成功的進行關(guān)聯(lián)以后，就可以直接憑著這張卡進行就診。基本步驟如下：第一步：建立基礎(chǔ)平臺，由于HIS系統(tǒng)與銀行、醫(yī)保等多方面的系統(tǒng)進行相互關(guān)聯(lián)。第二步：患者在進行就診的時候，可以利用這個就診卡在醫(yī)院直接去分診室進行就診。在就診前需要將這張卡唯一的索引號進行關(guān)聯(lián)，如果關(guān)聯(lián)成功以后，可以直接去就診。第三步，先要判斷卡的類型，看是第三方的卡還是醫(yī)院里面的就診卡，如果是醫(yī)院里面的就診卡，在HIS系統(tǒng)就會顯示無效的信息。但如果是第三系統(tǒng)的卡，在輸入密碼以后，就會出現(xiàn)唯一的索引號，然后在將唯一的索引號與卡進行關(guān)聯(lián)。

其具體的操作流程如下：

（1）進入醫(yī)院以后到醫(yī)院的自助設(shè)備上插入第三方的卡。

（2）插卡以后將會進入HIS系統(tǒng)進行查詢患者的詳細信息，如果已關(guān)聯(lián)成功，將會出現(xiàn)唯一的索引號。

（3）如果沒有關(guān)聯(lián)成功，就要先判斷卡片是醫(yī)院的就診卡還是第三方系統(tǒng)上的卡，然后在進行查詢，如果提示無效信息，就需要查詢是否在HIS系統(tǒng)中進行實名制注冊。

（4）如果已經(jīng)注冊過，可以把患者的證件號碼與索引號相互關(guān)聯(lián)，然后在進行操作。

（5）如果沒注冊，需要用患者的有效證件號碼進行注冊，然后查詢唯一的索引后，最后在進行關(guān)聯(lián)以后，掛號、預(yù)約等等。

1.2 流程優(yōu)化對比

在以前的一卡通就診過程中，如果患者是第一次去醫(yī)院就診，需要攜帶自己的有效證件方可辦理就診卡，辦完就診卡以后去醫(yī)院看病的時候，需要隨身攜帶就診卡。但轉(zhuǎn)換到卡卡通這種模式以后，患者只需要通過自己的證件號碼在醫(yī)院的第三方平臺進行注冊，然后再去就診。在就診的時候，只要通過有效的證件號碼可以識別患者的身份信息，就可以進行就診，也不需要每次就診的時候都要帶就診卡，以前的一卡通就是通過卡號進行識別患者的身份信息，而卡卡通是通過患者的有效證件號碼識別身份信息。

2 實施效果及應(yīng)用體會

2.1 在醫(yī)院自助設(shè)備上的醫(yī)用

醫(yī)院的就診卡升級為卡卡通以后，例如：如果不是第一次來醫(yī)院就診所使用的銀行卡掛號，就診患者可以直接在醫(yī)院大廳進行自助掛號等。只需要將銀行卡插入到自助掛號機里面，輸入銀行卡密碼，然后選擇自己就診的科室、醫(yī)生等所有信息，然后再次輸入密碼進行繳費，最后取出掛號單和自己的銀行卡，這種方法比較簡單、方便。

2.2 應(yīng)用體會

醫(yī)院的系統(tǒng)升級以后，由于于銀行系統(tǒng)相互連接，所要求的安全性能也比較高，所以在傳輸信息的時候采用的是TCP這種方式進行傳輸。醫(yī)院的自主設(shè)備可以兼容各種類型的卡，這對患者來說也比較方便，插卡的地方只有一個，但在讀卡的時候可以讀出各種各樣的卡。這款自主設(shè)備具有各種各樣的功能，是最適合應(yīng)用卡卡通實施就診流程。

3 結(jié)束語

綜上所述，通過先前的一卡通就診模式與卡卡通設(shè)計方案進行對比分析，從而可以真正的實現(xiàn)在就診的時候只需要對患者的身份進行識別的卡片，就可以在醫(yī)院就診。其就診時間比原來的一卡通模式還有效的減少了就診時間，同時，這也是醫(yī)院數(shù)字化減少向互聯(lián)網(wǎng)+轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵性技術(shù)。

參考文獻

[1]李東林，龐秋奔，黃偉貞，等.醫(yī)院數(shù)字化向互聯(lián)網(wǎng)+時代轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵技術(shù)[J].電腦編程技巧與維護，2015，（22）：76-77，94.

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數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)范文第5篇

論文 摘要：簡要回顧了數(shù)字化供電系統(tǒng)的理論，從數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用集戍兩個方面介紹了數(shù)字化供電系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合系統(tǒng)建設(shè)實踐重點介紹了公共信息模型(cim)、服務(wù)構(gòu)建技術(shù)與專業(yè)圖形控件技術(shù)等內(nèi)容，為進一步完善數(shù)字化供電系統(tǒng)技術(shù)理論體系做出了有益的嘗試。

論文關(guān)鍵詞：數(shù)字化供電系統(tǒng)；公共信息模型；面向服務(wù)架構(gòu)；數(shù)據(jù)集成；應(yīng)用集成

0  前言

作為一種廣為接受的技術(shù)體系，“數(shù)字化供電系統(tǒng)”的內(nèi)涵包括：數(shù)字化電網(wǎng)、信息化管理和 企業(yè) 應(yīng)用集成。從本質(zhì)上說，“數(shù)字化供電系統(tǒng)”是企業(yè)適應(yīng)內(nèi)外部變化，提升管理能力、提高服務(wù)水平、增強核心競爭力的一種技術(shù)手段。它不是一個剛性的系統(tǒng)，而是有生命力的系統(tǒng)工程。隨著it技術(shù)的 發(fā)展 ，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、接口整合技術(shù)、商業(yè)流程支持技術(shù)在電力企業(yè)信息化建設(shè)中得到了深入的應(yīng)用，“數(shù)字化供電系統(tǒng)”的技術(shù)實現(xiàn)體系正在逐步完善中。

本文以“數(shù)字化供電系統(tǒng)”技術(shù)實現(xiàn)中數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用集成技術(shù)為主線，結(jié)合重要客戶供電風(fēng)險預(yù)控管理的業(yè)務(wù)需求，介紹了實踐過程中的公共信息模型、數(shù)據(jù)整合與數(shù)據(jù)訪問、基于soa架構(gòu)的應(yīng)用集成、服務(wù)構(gòu)建技術(shù)、專業(yè)圖形構(gòu)建技術(shù)等內(nèi)容。

1建設(shè)背景

重要客戶供電風(fēng)險預(yù)控管理需要將分散在不同系統(tǒng)中的表征電網(wǎng)風(fēng)險因素的數(shù)據(jù)，集成起來進行分析，這些數(shù)據(jù)包括scada／ems中的電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，生產(chǎn)系統(tǒng)中的設(shè)備技術(shù)規(guī)范數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)、維護檢修數(shù)據(jù)，營銷系統(tǒng)中的客戶數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)是企業(yè)層面的全局數(shù)據(jù)，通過企業(yè)數(shù)據(jù)中心，將這些數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進行描述與標(biāo)識，形成數(shù)字電網(wǎng)的核心內(nèi)容，未來可以給更多的業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用。

重要供電客戶風(fēng)險預(yù)控管理的業(yè)務(wù)應(yīng)用功能，如供電風(fēng)險評估、方案優(yōu)化等功能都需要以數(shù)字電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以電網(wǎng)拓撲分析 計算 為手段來實現(xiàn)，還需要圖形化的形式來展示數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。而拓撲計算與自動成圖等業(yè)務(wù)邏輯存在于電網(wǎng)gis系統(tǒng)中，采用開放的、集成的技術(shù)體系架構(gòu)對這些業(yè)務(wù)邏輯進行封裝與部署，為各類有需求的應(yīng)用服務(wù)，從而逐步建立完善企業(yè)應(yīng)用集成的技術(shù)體系。

2數(shù)據(jù)集成

數(shù)據(jù)集成的首要指導(dǎo)原則是：盡管數(shù)據(jù)可能在不同的地方、以不同的語義、格式存儲，訪問方法各異，但是，對于數(shù)據(jù)使用者而言，數(shù)據(jù)好像駐留在一個單一的數(shù)據(jù)源里一樣。因此，數(shù)據(jù)集成技術(shù)實質(zhì)上將信息需求者屏蔽于所有這些復(fù)雜性之外，使用者的應(yīng)用程序可以通過諸如sql或xml的標(biāo)準(zhǔn)語言，或標(biāo)準(zhǔn) 網(wǎng)絡(luò) 服務(wù)來對數(shù)據(jù)進行使用。

對于數(shù)字化供電系統(tǒng)而言，首先，需要將來自不同層面、不同系統(tǒng)的、具有不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)整合在一起，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一表達、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一訪問途徑，最終實現(xiàn)各業(yè)務(wù)管理間有序的信息交換與共享，保障各管理條線的業(yè)務(wù)協(xié)同。將這些來源不同、結(jié)構(gòu)不同、標(biāo)準(zhǔn)不同的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的格式和標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)范，要求企業(yè)構(gòu)建一個統(tǒng)一的企業(yè)級公共數(shù)據(jù)模型，從而將原本分散在不同應(yīng)用中的信息按照該模型組織為一個整體。

其次，數(shù)字化供電系統(tǒng)采用集中統(tǒng)一存貯的數(shù)據(jù)整合模式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成。這種模式可以有效地保證對共享數(shù)據(jù)的訪問效率，從而有效地保證基于共享數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用的執(zhí)行效率和實現(xiàn)方便性，并使得共享信息易于管理。對于整合后的信息，對外提供多種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)手段，使整合后的信息資源能方便地提供給各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用。

2．1公共信息模型

公共信息模型用于在企業(yè)級規(guī)范信息分類、各類信息的屬性、各類信息間的關(guān)系以及約束規(guī)則。其范圍包括電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運行工況、業(yè)務(wù)活動相關(guān)信息、企業(yè)架構(gòu)等基礎(chǔ)管理信息等方面完整的定義和描述，實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)元素標(biāo)準(zhǔn)和信息編碼體系。通過公共信息模型可以有效地實現(xiàn)企業(yè)級數(shù)據(jù)表示的一致性和唯一性，并在公共信息模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建統(tǒng)一的訪問信息途徑，實現(xiàn)跨業(yè)務(wù)域的信息共享和交互，并易于在此基礎(chǔ)之上實現(xiàn)企業(yè)級信息的分析和挖掘。

公共信息模型涉及對象多且關(guān)系復(fù)雜，信息共享和支持未來應(yīng)用的目標(biāo)，也對公共信息模型質(zhì)量和前瞻性提出了很高的要求。本文的公共信息模型設(shè)計基于iec cim模型進行剪裁和擴展。ieccim模型是iec61970、iec61968系列標(biāo)準(zhǔn)的一個重要組成部分，cim是使用uml類圖描述的信息模型，其內(nèi)容包括電力系統(tǒng)資源及電力企業(yè)的主要業(yè)務(wù)活動對象，該模型提供了一個電力系統(tǒng)管理對象的信息結(jié)構(gòu)視圖。

基于cim模型設(shè)計公共信息模型可以重用現(xiàn)有的設(shè)計，以提高效率；利用成熟的設(shè)計，以避免設(shè)計中可能出現(xiàn)的疏漏，保證設(shè)計質(zhì)量；利用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計，可以使系統(tǒng)更加開放，使系統(tǒng)和眾多遵循cim標(biāo)準(zhǔn)的其它系統(tǒng)可以更好地交互。公共信息模型的設(shè)計是一件復(fù)雜的系統(tǒng)工作，通過確定待分析的對象、歸納現(xiàn)實對象、抽象設(shè)計類、建立類層次結(jié)構(gòu)等過程，最終形成統(tǒng)一的公共信息模型(見圖1)。

目前北京市電力公司已完成了變電、輸電、配電、自動化、保護、it、通信等共130多種設(shè)備和客戶資料等營銷系統(tǒng)對象的建模工作。建立起兼容已有的國際標(biāo)準(zhǔn)和北京電力的業(yè)務(wù)實際情況，經(jīng)過多次測試和迭代，從較高層次上抽取出共性的數(shù)據(jù)和模型(見圖2)。

2．2數(shù)據(jù)整合與數(shù)據(jù)訪問

共享數(shù)據(jù)庫etl服務(wù)負責(zé)從各數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)將獲取的數(shù)據(jù)按照公共信息模型設(shè)計規(guī)范把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換清洗，然后裝載到共享數(shù)據(jù)庫。同時，還提供rdf支持手段實現(xiàn)大批量一次性的數(shù)據(jù)裝載和交換。通過多樣化的數(shù)據(jù)集成手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成性、完整性、一致性、安全性等目標(biāo)。

各個業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)是共享數(shù)據(jù)庫的消費者。訪問共享數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的方式主要有3種。一是通過在 企業(yè) 服務(wù)總線部署的基于cis標(biāo)準(zhǔn)接口的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)實現(xiàn)，適用于數(shù)據(jù)交換類型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)訪問；二是通過在企業(yè)服務(wù)總線部署的業(yè)務(wù)域數(shù)據(jù)服務(wù)進行訪問，適用于專業(yè)性較高、數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜、數(shù)據(jù)處理邏輯實現(xiàn)難度較高的數(shù)據(jù)訪問，例如對電網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)的訪問服務(wù)；三是通過數(shù)據(jù)連接器訪問共享數(shù)據(jù)庫，適用于在共享數(shù)據(jù)庫上建立新的應(yīng)用系統(tǒng)。 

3應(yīng)用集成技術(shù)

應(yīng)用集成技術(shù)的核心是通過各種軟硬件技術(shù)將已有的和新建的業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成起來，共同完成企業(yè)的各種業(yè)務(wù)活動，并能夠靈活快速地適應(yīng)企業(yè)的 發(fā)展 和市場的變化。對于重要客戶供電風(fēng)險預(yù)控管理而言，需要將電網(wǎng)gis系統(tǒng)、400主動服務(wù)系統(tǒng)、短消息系統(tǒng)內(nèi)私有的業(yè)務(wù)功能按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)約進行封裝與部署，形成企業(yè)層面可復(fù)用、可管理、可信任的資源。如電網(wǎng)gis系統(tǒng)提供的自動成圖服務(wù)、拓撲 計算 服務(wù)等。數(shù)字化供電系統(tǒng)應(yīng)用集成技術(shù)應(yīng)用主要包括：基于soa的應(yīng)用集成架構(gòu)、服務(wù)構(gòu)建技術(shù)及專業(yè)圖形控件技術(shù)。

3．1基于soa的應(yīng)用集成架構(gòu)

數(shù)字化供電系統(tǒng)采用soa架構(gòu)的松耦合方式，構(gòu)造出為企業(yè)層面服務(wù)資源平臺，使原來各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)私有的應(yīng)用功能成為可由其他業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)自由調(diào)用的服務(wù)。在保證服務(wù)可以獨立運行的同時又可與其它應(yīng)用系統(tǒng)進行協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的應(yīng)用集成和功能重用，促進了多個業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的應(yīng)用水平提升。服務(wù)使用了開放、中立的標(biāo)準(zhǔn)來定義接口規(guī)范(包括格式和傳輸協(xié)議)，與其所使用的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言無關(guān)，所有服務(wù)調(diào)用方及服務(wù)提供方之間均可用統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)的方式進行通信，能夠很好地解決傳統(tǒng)模式下異構(gòu)系統(tǒng)間接口困難的問題。通過基于soa架構(gòu)的服務(wù)，數(shù)字化供電系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢表現(xiàn)為：

(1)在企業(yè)層面擁有一個功能完備的可復(fù)用、可信任、可管理的服務(wù)集合；

(2)不需要大量數(shù)據(jù)維護與管理工作；

(3)提高了跨業(yè)務(wù)域的應(yīng)用系統(tǒng)共享全局信息的能力；

(4)可以方便地整合不同類型的電網(wǎng)數(shù)據(jù)用于自身的分析與決策。

3．2服務(wù)構(gòu)建技術(shù)

由于數(shù)字化供電系統(tǒng)采用soa這種服務(wù)架構(gòu)體系，需要對服務(wù)根據(jù)自身業(yè)務(wù)“按需(onde—mand)”分析、拆遷、改造為不同粗細等級的服務(wù)，如粗顆粒度服務(wù)、細顆粒度服務(wù)、基礎(chǔ)、高級。細顆粒度服務(wù)，既可被粗顆粒度服務(wù)調(diào)用，也可被高級調(diào)用；基礎(chǔ)，既可被高級調(diào)用，也可被粗粒度服務(wù)調(diào)用；同時基礎(chǔ)和細顆粒度服務(wù)之間也可相互調(diào)用。粗粒度服務(wù)及服務(wù)組合，簡化相關(guān)應(yīng)用的調(diào)用過程，調(diào)用效率大大提高。服務(wù)設(shè)計時，服務(wù)之間復(fù)用性與復(fù)雜性關(guān)系也做了有效平衡。

數(shù)字化供電系統(tǒng)根據(jù)自身業(yè)務(wù)的需求，需要在公共信息模型的基礎(chǔ)上開展“按需(onde．mand)”構(gòu)建方面的研究。其基本內(nèi)容是以“按需模式”來抽取完備電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型的信息子集，構(gòu)造出不同的專業(yè)電網(wǎng)模型，如專題圖電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型、主配網(wǎng)一體化雙向拓撲分析等，以滿足不同專業(yè)的功能業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。根據(jù)具體的應(yīng)用需要，通過專業(yè)需求規(guī)則進行電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)的自動抽取，從而生成特定電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型提供給特定應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用。這樣不僅可以大大提高專業(yè)信息系統(tǒng)的開發(fā)效率，保證了特定應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時也保證了不同應(yīng)用系統(tǒng)的電網(wǎng)模型信息共享。

3．3專業(yè)圖形控件技術(shù)

應(yīng)用控件是指基于微軟公司activex技術(shù)的可重用的軟件組件?？捎眠@些組件增加網(wǎng)頁、桌面應(yīng)用程序和軟件開發(fā)工具的交互性以及更多的功能，例如圖形顯示效果或彈出式選單等。應(yīng)用控件可用不同程序設(shè)計語言編寫，包括java、c++和visualbasic等。應(yīng)用控件一旦被開發(fā)出來，設(shè)計和開發(fā)人員就可以把它當(dāng)作預(yù)裝配組件，用于開發(fā)客戶程序。以此種方式使用activex應(yīng)用控件，使用者無需知道這些控件是如何開發(fā)的，在很多情況下，甚至不需要自己編程，就可以完成網(wǎng)頁或應(yīng)用程序的設(shè)計。

重要客戶供電風(fēng)險預(yù)控管理對電網(wǎng)資源的展現(xiàn)形式給出了明確的方案：對系統(tǒng)中涉及的各種信息(包括：電網(wǎng)圖形、電網(wǎng)拓撲、設(shè)備開關(guān)狀態(tài)、實時負荷等方面的信息)通過圖形方式統(tǒng)一展現(xiàn)，對重要客戶供電風(fēng)險分析結(jié)果的展現(xiàn)形式同樣以圖形展示為主(包括：全數(shù)字電網(wǎng)設(shè)備邏輯接線、電源點到客戶的供電系統(tǒng)圖、線路地理圖等)。

為滿足圖形化展示的要求，需要開發(fā)一系列專業(yè)圖形應(yīng)用控件來滿足要求，把電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的部分功能適當(dāng)抽象，以控件的形式供開發(fā)者或最終用戶使用，將會帶來許多傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)開發(fā)工具無法比擬的優(yōu)點。應(yīng)用控件小巧靈活。各應(yīng)用控件都集中地實現(xiàn)與自己最緊密相關(guān)的系統(tǒng)功能，該控件提供空間數(shù)據(jù)管理能力，并且能以靈活的方式與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)連接。在保證功能的前提下，系統(tǒng)表現(xiàn)得小巧靈活，能夠滿足用戶各種應(yīng)用需求。

強大的地理信息系統(tǒng)功能。這些應(yīng)用控件采用直接調(diào)用形式，無論是管理大數(shù)據(jù)的能力還是處理速度方面均不比“電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)”內(nèi)部應(yīng)用遜色。小小的應(yīng)用控件完全能提供地理圖形、電網(wǎng)圖形、專題分析等空間處理能力和豐富的空間查詢與統(tǒng)計能力。

與其他應(yīng)用系統(tǒng)精密結(jié)合。由于這些應(yīng)用控件可以直接嵌入其他電網(wǎng)信息化應(yīng)三用系統(tǒng)開發(fā)工具中，對于廣大開發(fā)人員來講，就可以自由選用他們熟悉的開發(fā)工具，并與那些應(yīng)用系統(tǒng)緊密結(jié)合。而且，其他系統(tǒng)的開發(fā)人員可以像管理數(shù)據(jù)庫表一樣熟練地管理電網(wǎng)圖形等空間數(shù)據(jù)并調(diào)用其查詢統(tǒng)計及分析結(jié)果，無須對開發(fā)人員進行特殊的培訓(xùn)，而且開發(fā)的系統(tǒng)能夠滿足實際應(yīng)用的需求。