[关于SOA电力信息系统集成平台的研究与方案] 系统集成项目管理工程师

　　摘要：分析了当前电力系统信息集成的实现技术及其存在的局限性，提出了构建面向服务架构的电力系统信息集成平台的设计方案。　　关键词：SOA；信息孤岛；信息集成平台；Web Services
　　中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）12-0245-02
　　一、当前电力信息集成的现状
　　电力企业信息集成的实现技术在业务需求与技术的双重驱动下经历了三个阶段的演变：
　　（一）点对点的集成
　　应用系统之间的互操作通过点对点的函数调用来实现，即每个企业信息系统（EIS，Enterprise Information System）都紧密地与其它EIS通过它们的点对点连接在一起。当只有少量系统需要集成时可以快速实现，但如果一个EIS发生改变就会打破与它有关的应用集成，而且每个EIS都要求有足够多的整合点来支持更多的系统集成，即有n个互相集成的EIS，就需要n（n-1）/2个不同的整合点。这种方法很难集成大量的应用系统，且集成的系统越多，维护就越困难。
　　（二）企业消息总线或中间件集成（即EAI）
　　通过面向消息的中间件（Message-Oriented Middle ware，MOM）来实现应用系统之间的数据互操作，成为一个集中业务处理的平台，称为EAI（企业应用集成），它基于消息总线/代理或者中间件。EIS和消息中间件之间的连通性是用私有总线API和应用程序API来实现的，消息中间件和应用程序之间的紧密耦合使所有的应用程序都需要了解与其集成的其他应用程序的内部工作方式。
　　（三）基于与布式通讯技术的企业应用集成
　　基于CORBA、DCOM和RMI等分布式通讯技术的企业应用集成，虽则可以实现一些复杂的应用集成，并也取得了相当大的收益，但在Web环境中，还存在一定的局限性：首先，它们的体系架构并不适合扩展到Web上，包括应用服务的发布和访问，即使有相当的延伸，应用间的交互往往还不是基于Web技术；其次，各种分布式计算技术虽然各自基于某种标准，但由于传输、数据定义、访问模型等机制均不一样，各自的应用还不是很容易互连互通，同时缺乏一种普遍的方法进行描述和定位，故直接集成的难度较大。在信息表达和交换方面，XML技术有极大的发展空间，但在现有分布计算平台中融入这种技术并不很合适，故对广泛的应用交互是不利的。此外，类似RMI、CORBA、DCOM之间出于厂商利益的技术对抗，客观上也阻碍了应用服务被统一纳入Web环境。
　　二、信息集成平台的研究
　　电力信息集成平台的结构，按主要业务分别为发电侧管理、输电侧管理、配电侧管理及智能决策管理。平台管理功能体系如图1所示。
　　图1电力信息集成平台管理功能体系（一）发电侧管理。用于规范发电侧市场竞争行为，有效管理好电力生产和采购，降低电力采购成本。具体内容为：发电企业管理、电力商品管理、电力采购订单管理、合同管理、电力储备管理、电力供应行为管理、电力供应智能分析及招投标管理。
　　（二）输配电侧管理。主要用于管理和规范电力供应过程中的电力输配行为，全面采集电力传输过程中的电网信息，进行相应的分析，并预防与处理故障，确保电力输配的安全、稳定，提高企业的电力供应质量。具体内容为：电网公司部门管理、电力上网管理、电力调度管理、配网自动化管理、物资管理、安全生产管理、人力资源管理及财务管理。
　　（三）售电侧管理。主要用于管理和规范电力销售行为，固化、优化电力销售过程管理，提高整个电力大企业的对电力销售过程的掌控能力和管理效率。主要职能是各级市、县级供电企业，主要以电力销售为主，企业的经营过程是追求经营管理最优化、供电工程的线损最小化和售电过程中的效益最大化的过程。具体内容为：售电企业管理、电力商品管理、电力订单管理、电力供应能力管理、售电行为管理、电力客户管理及售电智能分析。智能分析有需求曲线管理、需求因素管理、需求预测管理、电力供应链计划。
　　（四）智能决策管理。其功能主要用于为以上三个功能正常运行提供全面辅助的支持，为整个电力系统的安全稳定运行提供保障。具体内容为：系统智能监控管理中心、电力数据挖掘、电力知识管理、电力业务流程管理、电力报表统计及安全管理中心。
　　三、基于SOA模型的信息系统集成方案
　　面向服务的架构（service.oriented architecture，SOA）是一种基于服务驱动的松耦合、多应用集成的技术解决方案，是目前信息系统技术发展的主流方向。它来源于早期的基于组件的分布式计算技术，在世界主要信息技术公司和标准化组织推动下，已经成为一个广泛认可的规范。基于SOA的MAS，把MAS和SOA的实现架构结合起来，利用服务机制对Agent进行封装，可通过多个Agent之间的合作实现复杂信息系统的各种功能。SOA元模型是由业务模型、服务模型及实施模型3个子模型构成的企业应用体系结构模型，它可用（B，S，I）三元组来形式化表示。其中B、S、I分别表示业务模型、服务模型和实施模型。业务模型是指从企业的全局视角出发，根据企业的职能角色、业务过程以及业务活动三个层次，对企业的业务功能结构以及业务过程进行抽象描述的应用体系框架。服务模型是对业务模型的进一步抽象，它是针对企业应用实体所能提供应用服务资源能力的一种结构化模型，这种服务资源包括基础数据服务资源、通用业务服务资源、基础业务服务资源、流程服务资源和第三方提供的其他可用服务资源等。实施模型是指根据企业的具体需求，结合所依赖的应用平台，从企业内、外提供的不同类型的服务中选取所需的服务，并根据不同的行业规则特点与企业的具体解决方案进行服务的动态选择与组装。在开发与部署过程中，SOA元模型提供了三层服务管理机制，即：（1）管理服务及其接口；（2）管理业务模型向服务模型间的关系映射与转换；（3）管理底层的应用系统平台与服务间的交互与组装。
　　基于SOA模型的集成方案应包括以下环节： 　　（一）定义信息系统内部与外部各种相关应用资源要素，对系统内与各个子系统间的不同业务实体进行抽象，并对其属性与功能进行分析描述。
　　（二）对系统内、外不同的业务实体间存在的关系进行抽象，建立系统的业务模型，增加定义了系统集成边界，并实现跨信息系统间的数据准备和业务流程与规则的定义。
　　（三）部署基于SOA的基础设施平台，包括统一描述、发现和集成协（universal description discovery and integration，UDDI）服务注册中心，基于简单对象访问协议（SOAP）的消息引擎等口引。
　　（四）方案库中存在信息系统的针对性方案，则根据方案库中提供的方案以及业务模型，从ODDI中心筛选出所需要的业务服务单元。
　　（五）形成新的完整解决方案，存入方案库，并将私有的企业资源规划（ERP）系统服务单元发布到UDDI中心进行注册，供合作伙伴调用。
　　四、结语
　　构建基于SOA的电力信息集成平台能充分发挥SOA架构的服务组件重用性、异构信息系统集成的松耦合性、Web Services通信的简单性，解决了当前的软件开发模式和信息集成方法造成的电力系统信息孤岛和信息集成的紧密耦合局面，实现了电力信息的共享和整合，极大地促进了电力系统信息集成的应用与管理水平的提升。（上接第244页）通过上面这例子说明，设备的日常巡视的体检记录为我们提供分析其变化趋势所必要的数据，只要我们懂得并可以加以研究、分析，便能掌握时机防止其隐患的出现或者进一步的恶化，真正做到“病向浅中医”的原则，防范于未然。
　　（三）健全设备退运管理制度，拒绝带病上阵
　　既然通过建立设备的健康卡，我们就能掌握哪些设备是在健康状态运行、哪些处于亚健康、哪些处于濒危状态了，哪些事情我们还必须要配套进行的呢？
　　一直以来，管运行的人都知道：出现缺陷、隐患了，就加强巡视、立项消缺，但还没有一个标准。当前，我们就是需要配合设备健康档案管理工作，建立一个完备的设备退运评估机制，让大家清楚处于怎么样的健康状态下的设备该在什么时候进行退运，就像人那样——进医院看病去。
　　再拿上一节的例子：柜子的SF6在泄漏了，而且每月泄漏量为0.2kPa，属于微量泄露，目前不足以定义为缺陷。但是，如果气压低于6kPa就不能达到理想的绝缘要求，我们这个柜子还剩下多长时间就得要“进院”呢？可以的话，马上就回厂是最理想的。但实际需要考虑的因素不仅仅是它的健康问题，还有它退运的影响。所以我们需要根据电网运行的实际需要，预测设备能否坚持到下一个停电检修周期：根据其气体泄漏量计算，从投产开始，20个月后SF6的气压将不足6kPa，而这个柜子的下一期停电检修计划将在其投运后的第12个月，距离当前尚有6个月。
　　那就是说，情况不发生突变时，该柜子可以安排在其下一期停电检修时更换，但其间需要加强巡视确保一旦突变成为缺陷可以第一时间进行消缺处理。
　　三、没有设备健康档案，资产全生命周期管理就只能浮于纸上
　　通过前面的分析，我们已经很清楚知道，要完善资产全生命管理，落脚点是建立设备的健康档案，通过建立设备健康档案带动GIS系统数据维护管理、设备基础资料的维护管理、日常巡视制度等等制度的建设和完备过程。
　　就好像人一样，想要健康，我们就需要做一连串相关的事情，且已不可而且马虎不得，这才能确保我们健康目标的达成。因此，抓准设备的健康运行管理，就能一发牵全身，牵动其他相关联的工作，使这些工作围绕共同目标制定其各自的工作计划，体现其价值所在——电网的健康运行。
　　电网运行管理的精益化，就是提倡资产的全生命周期管理，而设备健康档案管理就是中心环节，也是体验运行管理根本价值的重要一环，所以重视设备健康档案建设，抓好设备健康档案的管理就是有效体验精益化管理的精髓。
　　四、结语
　　完备设备运行数据的维护、管理，建立健全健康档案，分析健康指数，形成一个完善的设备健康管理机制，不但为日常巡视工作提供数据分析平台，更为运行管理提供工作计划的指导性依据，把隐患消灭在萌芽状态，有效确保电网的安全、稳定运行。如果在供电行业推广、完善，必将能为电网的安全稳定运行提供有力支持和减少故障。
　　参考文献：
　　[1]（美）Thomas Allen Short，徐政.配电可靠性与电能质量[S].北京：机械工业出版社，2008.
　　[2]丁荣，王书孟.10kV及以下配电线路典型故障分析与预防[M].北京：中国电力出版社，2005，（8）.
　　[3]电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].北京：中国计划出版社，2006，（6）.

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