《基于电网调度运行的网络发令系统设计》
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摘 要： 针对传统的电网调度发令模式存在的问题,为提高电网发令系统的工作效率并确保其安全性,设计了电网调度运行网络的发令系统,并结合运用信息和网络技术建立了电网调度的网络发令系统,该网络发令系统采用双轨制运作.主要阐述了电网调度业务流程固化功能的实现路径和构建调度操作安全管理的模式,该系统能进一步提高网络发令系统操作的安全性能,有利于工作计划管理的顺利制定及调度业务的有序开展,为电网调度运行的网络发令系统的构建和完善提供参考.
關键词： 电网调度; 网络发令; 系统设计; 作业流程
中图分类号： TM73 文献标志码： A
Design of Network Dispatching System Based on Grid Dispatching Operation
WANG Wei, WANG Xiao, MO Jianguo, HE Yu
（Ningbo Electric Power Supply Company, State Grid, Ningbo 315016）
Abstract： In view of the problems existing in the traditional power grid dispatching mode, in order to improve the working efficiency of the power grid dispatching system, and ensure its security, this paper mainly designs a network dispatching system for power grid dispatching operation, and completes the power grid by using information and network technologies. In the dispatched network issuing system, the network issuing system adopts the dual-track system operation. This paper mainly expounds the realization path of the grid scheduling business process curing function, expounds the mode of constructing the scheduling operation security management. The system further improves the security performance of the network issuing system operation. It is conducive to the ooth development of work plan management and the orderly development of dispatching services, and provides reference for the construction and improvement of the network dispatching system for power grid dispatching and operation.
Key words： Grid dispatching; Network issuing; System design; Operation process
0 引言
不断扩大的电网规模极大的增加了检修任务的工作量,传统调度电话发令模式由于沟通工具的单一,随机打入的各类电话繁多,涉及到正常运行操作和事故处理,增加了主次先后区分的难度,调度员易受到电话干扰导致工作效率降低以及事故难以及时处理;增加了操作监护的难度,工作量的剧增使调度员难以保证各项作业流程的正确性,导致调度失误,大量的人工记录、翻查和统计工作易发生错漏,增加了安全风险.因此对网络发令系统进行构建和完善以满足调度运行的新需求,东成为调度运行操作管理研究的重点之一[1].
1 现状分析
随着用电需求的不断提升电网规模也不断扩大,增加了电网运行方式调整的复杂程度,同时对相应的检修操作任务的效率和质量要求也越来越高,使各级调度的任务量及操作压力大大增加,传统调度运行普遍采用电话发令的模式,经常发生电话排队及塞车现象,存在较多的危险点（包括语音歧义、信息不全、误读、误记等）及监护盲点,导致发令效率较低且安全性易受到威胁,随着现代化大电网的发展和普及,此种传统发令模式已难以满足实际需求.尤其是在实际工作中调度员需面对包括调度MIS、安全管理信息系统、调度/电量报表、短信息发布及错峰指令等在内的多个生产管理系统,各系统间的数据交换处理难度较大,调度监控员的任务量繁重,需完成查询、核对及录入各信息系统内容,为有效解决上述问题,本文主要对电网调度的网络发令系统进行设计,通过一体化的调度智能指挥平台的构建,使网络发令系统的数据流向清晰、结构合理,综合了多项功能,包括操作票的智能填写、执行检修单管理、调度令的网络接发、调度日志的自动生成等,有效的规范了调度业务流程及作业行为,以提高工作效率及安全性能[1].
2 网络发令系统的设计
2.1 系统运行的网络结构及功能设计
该系统需实现对调度指令以网络发令的形式完成网络传输过程,通过管理系统的建立提高智能化、安全性.因此采用B/S 结构构建系统,具备友好的人机界面,通过浏览器调度及运行单位的用户即可登录到对应应用界面,网络结构具体如图1所示.由于网络发令系统对安全性要求极高,本文主要从以下几个方面进行安全设计[2].
（1）系统认证
为提高系统的防护作用,本文使用 PKI 作为系统认证的重要方式,具体认证流程如图2所示,认证分为三部分即登录、操作和签名认证（PKI 系统自带数字签名功能）,客户端认证程序的开发通过PKI（由信息中心提供）即可实现,将各登录用户在用户权限管理中实现同PKI认证用户间的关联,系统对登录的用户进行自动检测,确定客户端已接入PKI认证设备后,进一步确定用户身份与密钥的有效性（USB key中）,判断该用户的合法性.认证方式采用主体为PKI认证外加少量辅助的口令认证,并对PKI认证的间隔时间进行设置,在长时间不使用系统时能够自动锁定,防止无关人员操作系统[3].
（2）数据加密模块
该模块主要负责数据保密,以确保数据不被窃取或修改,本文在设计系统时对网络传输、数据内容、传输认证及存储过程进行加密.网络传输加密流程如图3所示,加密工作具体使用安全套接层协议实现,服务器端的证书及公钥则使用OpenSSL 软件实现生成过程,使用对称加密方式完成对数据内容以及数据存储的加密过程,由系统管理员（具备最高权限）负责对加密私钥进行设置,私钥长度由超过16位的数字和字母构成,并且要求私钥需定期进行修改.数据传输认证加密流程如图4所示,主要对PKI的数字签名进行加密.在不增加数据库服务器负荷的基础上,为提高系统的运行速度,主要加密处理部分关键数据（包括操作票内容、下达回复操作指令等）[2].
2.2 服务器正常运行的实现
为保证服务器的正常运转,本文设计的安全方案为：操作系统采用Linux,防火墙软件则使用IPtables,并且系统只对应用使用的端口进行开放,只有本系统的网段内的IP才能对端口进行连接,为防止恶意DOS攻击的发生限制同一IP的连接次数（1s内不超过10次）,结合使用杀病毒软件Antivir for Linux.关键程序文件需要系统计算其MD5值后对比正确值,以免文件完整且不被恶意修改.根据实际需要
检查客户端的部分OCX、DLL文件.此外系统还具备即时备份数据库的功能,定期根据计划任务在Oracle（位于信息中心）服务器上完成备份工作.通过备用服务器等的设置避免某一服务器崩溃而产生严重影响[4].
（1） 固化调度日常作业流程
主要包括：固化检修计划的执行过程,根据检修计划建立作业流程,形成全流程管理,包括接收、许可和终结工作票以及发布设备停送电操作指令.在正式网络发令前,需编制、审批操作票,经过危险点分析、发布预览等程序后,符合网络下令的条件才能作为正式操作票处理.接发各个调度指令的流程为：調度下令后,系统进行变电复诵,调度确认执行及执行完毕, 完成最终变电确认.需按照流程逐项完成操作票中各项调度指令,在多项操作符合同一逻辑关系时,可通过并项设置实现同时下令,此时下一操作项下令需完成所有并项中所有操作项才可进行.系统根据网络接发令相关信息实现完整票面内容的自动形成,并在调度日志中进行记录.
（2） 调度安全校验
对于不断汇集和流转的各类运行操作信息和表单,需调度员进行综合分析及处理,据此作出判断并下达准确的调度指令,为防止人为导致的错误操作和下令,系统通过智能分析并提供安全校验,防止误操作的基础在于操作票的正确性.首先需确保操作票的逻辑正确,通过拓扑关系和防误闭锁逻辑的结合使用实现智能操作票,系统根据电子图板上的模拟操作即可判断操作的准确性,在此基础上完成操作票的生成;结合电网实时数据及模拟操作可完成趋势分析,通过标准调度术语的调用实习符合票面规范的操作票的自动生成;对分散的信息进行整合,建立关联机制,具体包括：检修单间的关联,检修单与操作票的关联,工作票与安全措施间的关联,在横向上实现检修单、操作票、工作票的相互融合.危险点分析及预控主要内容为：识别操作前危险点,针对各厂站及相关设备建立并不断完善危险点数据,系统根据实际情况在操作票拟票、审票时,调出可能的危险点,完成危险点分析与确认才能成为正式票,在操作票各网络发令节点上,确认已附加的危险点及注意事项才能完成后续操作[5].
3 系统实现的基础
3.1 提高效率的基础
通过计算机及网络信息技术的使用,提高了整理、记录、统计等工作的自动化水平,从而使运行人员工作量得以显著降低,具体采取的主要措施包括：
（1）完成了系统数据类型和关系信息库的建立,用于记录运行操作、接发的调度指令等,实现各流程节点对电网中的大量所需数据（包括一、二次设备信息及各层级部门信息等）进行调用.网络发令系统同时针对厂站、设备、线路参数和线路拓扑等建立起数据关系,提高了数据和信息的传递效率.
（2）对记录模板进行标准化处理,并使用智能语句,结合电网数据类型,通过模板调用数据的使用,完成对调度运行操作的相关内容的标准化记录,除智能操作票模块外,主要包括：业务流程模板,系统会对调度运行过程中遇到的各类业务进行汇总和总结,对不同调度业务的整个过程设计从开始到终结对应每一步的记录模板;调度指令模板,主要功能在于综合令和单项令的生成,结合完整的电网数据,对操作的类型进行选择（包括停电、送电、转电等）,使用调度术语逻辑实现标准的调度指令的自动生成,对所需操作的厂站、一二次设备状态进行编写[6].
3.2 提高效率的方式
（1）按关联关系组织工作计划、操作票、工作票,通过对工作计划进行综合查询、对执行情况进行自动反馈,本级调度相关的全部工作计划使用系统完成导入,并自动接收工作票.以包含设备及厂站信息的检修单和工作票为依据,工作人员以同本部门有关的工作计划为主开展工作,显著降低了人工翻查、筛选其他各平台的工作量.按照不同操作类型定义调度操作指令票（从工作计划生成）.工作票的许可和终结的通过网络接发令及标准模板完成,使检修单状态变更、回填执行信息情况能够自动完成,使综合停电的管理效率得以有效提升.
（2）自动生成调度日志,各业务流程在系统中进行时触发系统后台,通过智能语句的调用实现调度日志记录的自动生成.对调度业务流程使用标准模板进行时,以不同的调度业务流程为依据调度日志对各自的记录内容和格式进行定义,同时对业务类别进行详细记录.除此之外,系统会将已执行的包括执行人、时间等在内的操作票内容完整记录到由系统自动生成的当值调度日志中,形成统一规范的格式,避免调度员重复工作,同时提高了日志记录的准确性.
（3）设备信息库自动更新,电网数据类型和数据关系的建立实现了在系统中各类统计报表的简单快速获取,显著降低了跨部门查找的工作量,同时能够根据实际需要对查询条件进行自定义实现各种有针对性统计信息的获取（如查询变电站、设备类型/数量、工作人员配置等）,并实现相关电网统计报表的自动生成以供查阅或下载使用.对于执行业务流程和操作票,设备信息库会进行同步自动更新,在系统中业务流程记录和操作票相当于一条命令,执行时需更新对应信息库,例如执行完操作票后,系统会更新被操作设备的状态;更新设备库中新投产设备的信息;对运行维护部门汇报内容更新设备缺陷状况等.从而使人工维护工作量得以显著降低,便于当前电网规模和状态的管理[6].
4 总结
针对传统的电网调度发令模式存在的问题,为提高电网发令系统的工作效率并确保其安全性,本文主要对电网调度运行的网络发令系统进行了设计,结合运用信息和网络技术完成了电网调度的网络发令系统的建立,该网络发令系统采用双轨制运作,主要阐述了电网调度业务流程固化功能的实现路径,阐述了构建调度操作安全管理的模式,進一步提高网络发令系统操作的安全性能,有利于工作计划管理的顺利制定及调度业务的有序开展,为电网调度运行的网络发令系统的构建和完善提供参考.随着智能电网的建设和完善,作为重要环节之一,对智能调度需在现有基础上做进一步研究和开发,加强智能应用及数据支撑能力,构建安全稳定的调度一体化管理调控平台.
参考文献
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[2] 何泓儒,杨国庆,黄定威,等.电力调度网络发令系统及其提示装置的探讨研究[J].机电信息,2018（30）：35-36.
[3] 周波,陈章国,胡超,等.基于广东电网调度智能指挥平台（DICP）的电厂发电设备精细化管理的设计与实践[J].电气应用, 2015（S2）：488-491.
[4] 辛耀中,石俊杰,周京阳,等.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].电力系统自动化, 2017（1）：2-8.
[5] 金肇江.电力调度运行中的调度安全风险与应对[J].低碳世界, 2017（36）：117-118.
[6] 温翔宇.电力调度运行操作中调度安全及防护对策研究[J].中国新技术新产品, 2018（17）：147-148.
（收稿日期： 2019.01.08）
作者简介：王威（1979-）,男,宜城,高级工程师,硕士研究生,研究方向：地区电网调度控制和运行技术.
王晓（1980-）,男,嘉善,高级工程师,本科,研究方向：地区电网调度控制和运行技术.
莫建国（1984-）,男,苏州,高级工程师,研究方向：地区电网调度控制和运行技术.
何宇（1982-）,男,宁波,工程师,研究方向：地区电网调度控制和运行技术.文章编号：1007-757X（2020）02-0128-04
本文点评，上述文章是关于系统设计方面的相关大学硕士和系统设计本科毕业论文以及相关系统设计论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
系统设计引用文献:
[1] 最新超市管理系统设计论文选题参考 超市管理系统设计论文题目选什么比较好
[2] 优秀计算机控制系统设计论文选题 计算机控制系统设计论文题目怎样定
[3] 经典信息系统设计论文题目 信息系统设计毕业论文题目如何定
