电力通信调度指挥平台与第三方平台的数据交互方法

技术领域

本发明涉及一种电力通信调度指挥平台与第三方平台的数据交互方法，属于电网通信网络技术领域。

背景技术

智能电网建设是我国电力行业发展规划的重要环节，是保证社会经济生活稳步向前的必然选择，确保电网运行管理中心稳定、全面的获取电力系统运行数据是电网智能化运行的关键所在，电力通信网应运而生。随着网络技术、通信技术以及数据处理技术的不断发展，电力通信网已经成为智能电网稳定运行的支柱，电网调度自动化系统正式基于电力通信网运行的，利用电力通信网进行电网控制能够满足控制信息传递的可靠性要求，因此对电力通信网的管理调度研究正成为智能电网研究的热门课题。

进入新世纪以来，我国电网建设进入高速发展阶段，电力通信网建设也随之发展，我国已经在大多数地区建设了较为完善全面的电力通信网，为电网调度起到了支撑作用。但传统的电力通信网的应用存在以下问题。

一是，当前电网调度过程中，以 EMS（energy management system，能 量 管 理系 统）、SCADA（supervisory controland data acquisition，数据采集与监控系统）系统的数据为基础，实现电网调度主站的负荷预测、故障分析等功能，但是只能应用 SCADA 系统、EMS系统中的少量信息。二是，电网调度过程中需要很多相关信息，但是很多系统的数据不能与电网调度平台实现共享，信息孤岛现象严重。三是，随着智能电网的建设和发展，大量大规模间歇性能源如光伏发电、风电等接入电网，大量传感装置以及新型二次设备应用于线路上，涌现出海量异构信息，使智能电网调度将涉及更多的参量，调度信息的分析过程更加复杂，尤其是异构数据信息，二次处理困难，可能会造成电网调度时机的延误。四是，电网调度过程中需要采集多个生产管理系统如电量报表系统、调度 MIS 系统、调度报表系统等数据，但是各个系统之间数据不能交互处理，调度监控员需要重新录入、核对相关信息，工作十分繁琐。

因此，为了提高电网电力通信调度智能指挥的实时性和准确率，降低调度工作人员的负担，实现电网运行操作安全和效率的协调统一，需要加强电网电力通信调度智能指挥平台与第三方平台如 EMS、SCADA、调度MIS 系统等的数据交互。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电力通信调度指挥平台与第三方平台的数据交互方法，平台与安全区的数据交互通过ESB服务总线实现，安全区之间跨区数据交互通过服务镜像技术实现，为日常调度业务开展提供技术支撑。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种电力通信调度指挥平台与第三方平台的数据交互方法，将电力系统划分为两个大区，分别为生产控制大区和信息管理大区；其中生产控制大区划分为控制区的安全区Ⅰ和非控制区的安全区Ⅱ，信息管理大区划分为生产管理区的安全区Ⅲ和信息管理区的安全区Ⅳ；

通过ESB企业服务总线实现电力通信调度指挥平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的通用数据交互访问服务；通过跨安全区服务代理程序实现安全区Ⅱ与安全区Ⅲ的跨区数据交互。

作为本发明的进一步改进，所述电力通信调度指挥平台将来自安全区Ⅱ、安全区Ⅲ以及安全区Ⅱ和安全区Ⅲ的第三方平台的数据整合至调度平台数据中心，并对来源于安全区Ⅱ、安全区Ⅲ不同系统的异构数据进行整合处理。

作为本发明的进一步改进，所述异构数据的整合处理流程包括数据对象注册和模型整合；

首先进行数据对象注册，电力通信调度指挥平台抽取安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的数据之后，进行数据对象注册，向数据对象注册机申请数据对象ID和命名注册，完成注册的数据对象保存于注册对象列表中；

然后进行模型整合，完成数据对象注册之后，电力通信调度指挥平台抽取安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的数据模型通过主数据列表和匹配列表将安全区Ⅱ、安全区Ⅲ原有系统的数据模型进行清洗，将原有的 ID 和 NAME 转换为全局注册 ID 和NAME，形成统一的数据中心数据对象识别ID编号，完成 ID 编码转换之后，形成电网电力通信调度指挥平台的全景数据模型，将其加载在调度平台数据中心中，供电力通信调度指挥平台调用。

作为本发明的进一步改进，在数据对象注册过程中，对安全区Ⅱ、安全区Ⅲ中的疑似重复数据进行识别和匹配，避免出现重复注册的情况；

在模型整合过程中，如果存在异构数据模型，对异构数据模型进行同构化数据处理，去除多余的字段，完成数据模型拼接。

作为本发明的进一步改进，构建ESB企业服务总线架构，实现电力通信调度指挥平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的通用数据交互访问服务；

所述ESB企业服务总线架构包括用户层、ESB消息处理层和ESB通信转换层，所述ESB通信转换层与电力通信调度指挥平台进行数据通信。

作为本发明的进一步改进，基于ESB企业服务总线架构的平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ形成数据交互模型，在安全区Ⅱ、安全区Ⅲ业务系统间设置适配器，将各个业务的接口统一转成WebService模式，通过统一的接口规范-WebService对外提供服务，业务系统间通过服务的请求实现来实现数据交互。

作为本发明的进一步改进，ESB通信转换层将业务系统功能封装成对外的WebService，同时将外部的WebService请求转换成业务系统自身的可识别数据交换请求，分配数据适配器，实现整个服务的粒度化操作，将这些功能封装成供其他业务系统调用的服务接口，将功能服务提交到UDDI中；

ESB消息处理层中实现SOAP消息的封装管理、消息处理和消息监听；

用户通过用户层根据自己的权限访问服务内容，提出数据交换请求；

通过XSLT将数据请求通过统一XML文档在系统间传输。

作为本发明的进一步改进，所述跨安全区服务代理程序为ESB服务总线的服务镜像技术，基于服务镜像技术构建跨安全区服务架构，实现安全区Ⅱ与安全区Ⅲ跨区数据交互。

作为本发明的进一步改进，安全区Ⅱ、安全区Ⅲ跨区的数据交互的具体实现流程如下：

步骤S1，将镜像服务部署在ESB服务总线，根据WebService客户端输入的查询请求，镜像服务判断查询请求是处于本安全区的全景数据模型中还是处于对侧安全区的全景数据模型中，如果处于本安全区则直接将查询服务消息路由连接至本区的数据服务；如果不在，则将数据请求路由发送至对应的通信程序Ⅰ，由通信程序Ⅰ处理该数据请求；

步骤S2，通信程序Ⅰ接收发来的数据请求之后，根据设置的报文格式形成数据报文文件，跨隔离装置将数据报文文件发送至对侧的通信程序Ⅱ；通信程序Ⅱ解析数据报文之后，发送给ESB服务总线，对客户端的请求进行模拟；

步骤S3，ESB服务总线接收到数据请求报文后，本安全区的数据服务解析得到相应的数据之后返回给ESB服务总线，ESB服务总线再将数据返回给通信程序Ⅱ；

步骤S4，通信程序Ⅱ接收到数据报文文件之后，通过跨隔离装置将其发送到通信程序Ⅰ，通信程序Ⅰ解析该文件，模拟本侧服务端请求，发送给ESB服务总线；ESB服务总线将数据发送给客户端。

作为本发明的进一步改进，电力通信调度指挥平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的通用数据交互，以及安全区Ⅱ与安全区Ⅲ的跨区数据交互均通过报文的形式实现，报文格式包括Header报文头和body报文体两部分，遵循报文头的编辑格式对报文头进行编辑并以此为基础扩展Body域的内容；图形数据报文如模型对象数据报文，SVG图形数据报文使用XML格式。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明对电网电力通信调度智能指挥平台与第三方平台的数据交互进行分析，调度平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的数据交互通过 ESB 服务总线实现，安全区Ⅱ、安全区Ⅲ之间跨区数据交互通过服务镜像、跨隔离装置服务调用技术实现，满足了日常检修等数据的跨区访问需求，为日常调度业务开展提供技术支撑。电网电力通信调度智能指挥平台建设是一项长期的任务，加强其与第三方平台的数据交互，可以使电力系统的数据得到充分利用，实现调度运行、生产技术及市场营销部门的数据共享，利于电力系统的长久发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是电力系统的两大分区框图；

图2是电力系统与电网电力通信调度指挥平台的数据交互流程框图；

图3是ESB企业服务总线架构图；

图4是基于ESB企业服务总线架构的平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的数据交互模型；

图5是安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的跨区数据交互服务架构图；

图6是报文格式表格。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

如图1和2所示，

一种电力通信调度指挥平台与第三方平台的数据交互方法，将电力系统划分为两个大区，分别为生产控制大区和信息管理大区；其中生产控制大区划分为控制区的安全区Ⅰ和非控制区的安全区Ⅱ，信息管理大区划分为生产管理区的安全区Ⅲ和信息管理区的安全区Ⅳ；

安全区Ⅰ典型系统包括调度自动化系统、变电站自动化系统、继电保护、安全自动控制系统等。

安全区Ⅱ典型系统包括水库调度自动化系统、电能量计量系统、继保及故障录波信息管理系统等。

安全区Ⅲ的代表性的典型系统包括调度生产管理系统、统计报表系统等。

安全区Ⅳ典型系统包括办公自动化系统（OA）、客户服务系统等。

电网电力通信调度指挥平台全面覆盖了电力部门调度运行的各种业务流程，通过该平台的建设，实现数据交互与共享，为电网调度运行提供全面的支撑。该平台运行中，需要与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的第三方系统平台进行数据交互，以安全Ⅱ区数据为基础实现配电网调度控制功能如配电网实时监控、图模管理、故障诊断、馈线自动化等，以安全Ⅲ区数据为基础实现配电网抢修指挥功能如计划停电分析、统计分析等，实现各个平台的数据交互共享，从而提高电力部门的调度运行工作效率和安全管理水平。

通过ESB企业服务总线实现电力通信调度指挥平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的通用数据交互访问服务；通过跨安全区服务代理程序实现安全区Ⅱ与安全区Ⅲ的跨区数据交互。

作为本发明的进一步改进，所述电力通信调度指挥平台将来自安全区Ⅱ、安全区Ⅲ以及安全区Ⅱ和安全区Ⅲ的第三方平台的数据整合至调度平台数据中心，并对来源于安全区Ⅱ、安全区Ⅲ不同系统的异构数据进行整合处理。

作为本发明的进一步改进，所述异构数据的整合处理流程包括数据对象注册和模型整合；

首先进行数据对象注册，电力通信调度指挥平台抽取安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的数据之后，进行数据对象注册，向数据对象注册机申请数据对象ID和命名注册，完成注册的数据对象保存于注册对象列表中；

然后进行模型整合，完成数据对象注册之后，电力通信调度指挥平台抽取安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的数据模型通过主数据列表和匹配列表将安全区Ⅱ、安全区Ⅲ原有系统的数据模型进行清洗，将原有的 ID 和 NAME 转换为全局注册 ID 和NAME，形成统一的数据中心数据对象识别ID编号，完成 ID 编码转换之后，形成电网电力通信调度指挥平台的全景数据模型，将其加载在调度平台数据中心中，供电力通信调度指挥平台调用。

作为本发明的进一步改进，在数据对象注册过程中，对安全区Ⅱ、安全区Ⅲ中的疑似重复数据进行识别和匹配，避免出现重复注册的情况；

在模型整合过程中，如果存在异构数据模型，对异构数据模型进行同构化数据处理，去除多余的字段，完成数据模型拼接。

如图3所示，

构建ESB企业服务总线架构，实现电力通信调度指挥平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的通用数据交互访问服务；

所述ESB企业服务总线架构包括用户层、ESB消息处理层和ESB通信转换层，所述ESB通信转换层与电力通信调度指挥平台进行数据通信。

如图4所示，

基于ESB企业服务总线架构的平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ形成数据交互模型，在安全区Ⅱ、安全区Ⅲ业务系统间设置适配器，将各个业务的接口统一转成WebService模式，通过统一的接口规范-WebService对外提供服务，业务系统间通过服务的请求实现来实现数据交互。

作为本发明的进一步改进，ESB通信转换层将业务系统功能封装成对外的WebService，同时将外部的WebService请求转换成业务系统自身的可识别数据交换请求，分配数据适配器，实现整个服务的粒度化操作，将这些功能封装成供其他业务系统调用的服务接口，将功能服务提交到UDDI中；

ESB消息处理层中实现SOAP消息的封装管理、消息处理和消息监听；

用户通过用户层根据自己的权限访问服务内容，提出数据交换请求；

通过XSLT将数据请求通过统一XML文档在系统间传输。

作为本发明的进一步改进，根据《电力二次系统安全防护规定》中的相关要求可知，为了确保数据的安全性，安全区 Ⅱ 与安全区Ⅲ之间不能直接进行数据交互，存在正向、反向隔离装置，安全区 Ⅱ 的数据经正向隔离装置单向传输到安全Ⅲ区，安全Ⅲ区的数据经反向隔离装置单向传输到安全 Ⅱ 区。由于调度平台以安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的数据为基础进行调度，因此，调度平台应该支持安全区 Ⅱ、安全区Ⅲ之间的跨安全区数据传输，在不违反二次安防约束条件下实现安全Ⅱ 区数据与安全Ⅲ区数据通过正向和反向隔离装置跨区交互，满足调度平台的数据交换要求。由于电力系统专用的隔离装置数据传输过程中，采用电力行业专用的数据描述语言 E 语言进行描述，常规的服务总线无法与电力系统的隔离装置进行数据交互传输，因此所述跨安全区服务代理程序为ESB服务总线的服务镜像技术，如图5所示，基于服务镜像技术构建跨安全区服务架构，实现安全区Ⅱ与安全区Ⅲ跨区数据交互。

作为本发明的进一步改进，安全区Ⅱ、安全区Ⅲ跨区的数据交互的具体实现流程如下：

步骤S1，将镜像服务部署在ESB服务总线，根据WebService客户端输入的查询请求，镜像服务判断查询请求是处于本安全区的全景数据模型中还是处于对侧安全区的全景数据模型中，如果处于本安全区则直接将查询服务消息路由连接至本区的数据服务；如果不在，则将数据请求路由发送至对应的通信程序Ⅰ，由通信程序Ⅰ处理该数据请求；

步骤S2，通信程序Ⅰ接收发来的数据请求之后，根据设置的报文格式形成数据报文文件，跨隔离装置将数据报文文件发送至对侧的通信程序Ⅱ；通信程序Ⅱ解析数据报文之后，发送给ESB服务总线，对客户端的请求进行模拟；

步骤S3，ESB服务总线接收到数据请求报文后，本安全区的数据服务解析得到相应的数据之后返回给ESB服务总线，ESB服务总线再将数据返回给通信程序Ⅱ；

步骤S4，通信程序Ⅱ接收到数据报文文件之后，通过跨隔离装置将其发送到通信程序Ⅰ，通信程序Ⅰ解析该文件，模拟本侧服务端请求，发送给ESB服务总线；ESB服务总线将数据发送给客户端。

电力通信调度指挥平台与安全区Ⅱ、安全区Ⅲ的通用数据交互，以及安全区Ⅱ与安全区Ⅲ的跨区数据交互均通过报文的形式实现，如图6所示，报文格式包括Header报文头和body报文体两部分，遵循报文头的编辑格式对报文头进行编辑并以此为基础扩展Body域的内容；图形数据报文如模型对象数据报文，SVG图形数据报文使用XML格式。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。