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电力体系自动化网络建设及运用

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电力系统自动化技术的应用,将随着信息技术革命的深人发展,随着我国社会主义市场经济体制的日趋完善和经济实力的进一步加强,随着电力企业从生产型向生产经营型的转变,得以更快地发展并加速进人电子信息时代。电力系统和电力企业集团将形成自己的生产过程自动化和管理现代化的信息网络,在现代化企业信息管理中发挥越来越重要的作用。企业信息工作,主要是指进行生产经营和执行决策所需要的资料、数据的收集、整理、加工、传递、存储、分析等管理工作。把企业物流的管理提高到对企业信息流的管理来控制企业的运作。用计算机实现生产工具流程的监控,减轻了工作人员的劳动强度,并通过对数据进行加工分析,为领导和管理者提供辅助决策信息,大大提高办公效率和工作质量。

实现电力企业信息化第一步要实现企业生产过程自动化,通过生产一线的计算机自动控制系统直接采集在线生产信息;第二步是实现企业管理信息化,它是企业管理机关内部的信息系统,其信息直接由在线生产系统传输和基层单位报送。可分为监控信息系统515(Supervisoryiriformation、ys-teminplantlevel)和管理信息系统MIS(Manage-mentinformationsysteminplantlevel)。515和MIS可以是设置在一个网络中的2个功能,共用计算单元和数据服务器,也可以将515网与MIS网用网关(G)或其它接口分隔成2个网,分别设置相应的计算单元和数据服务器,以提高515网的安全性。515十MIS系统,对内是实现生产过程自动化和管理现代化的系统,对外是电网运营和调度系统。

电量采集与计量是电力市场的基础,它直接关系到交易各方的经济利益,是交易结算的依据。目前电力调度部门的电力电量采集通常是采用对电力关口的有功功率遥测信号按时进行积分,累计求得实时电量。电能量采集必须保证采集数据正确,并且连续不间断;传输通道必须保证采集量快速而不间断的传送出去并且解决超大容量数据的统计与处理问题。因此,要求电能量采集装置能够独立采集和处理各关口电能量的实时数据,自带后备电池,确保交流失电后较长时间仍能正常工作,保证数据采集不缺漏;具有统一时钟的校时同步功能,保证全系统数据采集的同时性;按要求保留较长时间数据,每个采样周期的电能量应带时标;具备自诊断及远方诊断功能,接收当地和远方下载数据的功能;可适应问答方式或批处理召唤方式实现远程通信;具备与远动通道和电话通道挂接的能力。

监控信息系统(515)主要处理实时数据,完成生产过程的自动发电控制,监控和管理,故障诊断和分析,性能计算、分析和经济负荷调度等(发电端的远程发送单元<RTU)与网内电厂的厂级515相连构成电网调度系统)。515系统是由多个子系统组成,如网络站监控计算机系统、CRT监控系统、AGC系统、DEH系统、DAS系统、DCS系统和现场总线控制系统FCS系统等。目前我国常用的如热工控制系统,已全面采用了DCS控制系统,逐步形成了数据采集(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、燃烧器管理(BMS)四大系统。

随着计算机的快速发展和控制技术的不断提高,使得机炉控制与电气控制日益显得不协调,控制水平也逐渐拉大。为了解决这一矛盾,有效的办法就是将电气纳人DCS系统控制之中,这样既利用DCS系统已成熟的分散控制技术,又能提高电气控制水平。电气控制将发变组系统、发电机励磁系统、高压厂用电源系统(包括厂用电源正常切换)、低压厂用电源系统和400VPC、高压启/备变电源系统、直流系统和UPS系统(仅监视)、自动同期系统、厂用电快切系统纳人DCS系统以后,并与发变组保护装置、自动准同期装置(ASS系统)、自动电压调整装置(AVR系统)、厂用电快切装置、故障录波装置进行常规硬接口后,可充分利用DCS系统的手段,使电气防误操作等功能实现更方便、更完备,并且将相关量的显示报警与电气设备的控制调节有机地结合起来,有效提高整个电气控制的安全性和可靠性。

MIS系统是一个覆盖全企业或至少覆盖企业的主要业务部门的辅助管理的人一机系统,主要为运营、生产和行政的管理工作服务,主要完成设备和维修管理、生产经营管理、财务管理等。它和企业的管理密切相关,和企业的管理模式、经营意识密切相关,为企业的最终目标服务。MIS系统是集计算机技术、网络通信技术为一体的信息系统工程。例如:汕头电力局用电管理信息系统是由汕头电力局各个供电公司的微机技术人员自行开发的一套功能完善、适用性强的用电管理信息系统。该系统采用国际先进的交换式快速以太网技术。它能够对各种信息进一步地加工,为企业领导层对生产、经营的决策提供充分依据,更具有合理性科学性,并创造出更多的发展机会;为企业的科学化、合理化、制度化、规范化管理,为企业的管理水平跨上新台阶,为企业持续、健康、稳定的发展打下基础。

MIS系统建设的目的是为了提高工作效益而过渡到一种新的工作方式上去,计算机系统是促进标准化管理、提高企业效益的强有力的工具。MIS系统的建设是一项复杂的系统工程,覆盖全企业或至少援盖企业的主要业务部门。它不同于一般的工程、MIS系统的建设不能急于求成,MIS系统的开发基础是企业现有的经营管理数据和数据处理方式,也就是我们常说的“用户需求”。应该说,用户需求是在不断变化之中的,开发人员对用户需求的理解也会不断深化。特别是我国经济正处于从计划经济向社会主义市场经济转轨的变革之中,企业管理人员的管理水平和技术水平在不断提高,Mls系统必然要随之作出相应的调整。因此,我们不可能要求在企业管理数据和数据处理方法都完善、定型后再去开发建设MIS系统;要将人工方式下零乱的、随机的不规范的数据处理方式转变为由计算机处理的人机结合的系统性的处理方式,需要的是管理科学与计算机技术的有机结合。作为Mls系统的使用人员既要不断的规范自己的管理方式,又要下功夫掌握基本的计算机操作技能,适应人机结合的数据处理方式,并根据管理方式的不断改变提出新的用户需求。MIS系统的开发建设源于用户需求,旨在应用。随着应用的不断深人,对开发建设又提出了更新的要求,使MIS系统提高到一个更高的水平,永无止境。

MIS系统建设不仅包括极为丰富的内容,而且需要全面的把握一种处理方式,并按计算机的特点组织出具有严密逻辑结构的新的系统,这是极为困难的。有的Mls系统建设者提出计算机配置要十年不落后,这实际上是按照一般工程建设的习惯对待MIS系统建设,是错误的,也是有害的。如果系统配置不从实际需要考虑,而是盲目求高求全,不仅不能发挥出作用,而且随着计算机技术的更新换代,价格迅速下跌,大量的投资将化为乌有。MIS系统的开发不是在模拟原有的方式,而是根据计算机的特点重新设计出一种新的工作模式。汕头电力局用电管理信息系统把管理创新和技术革新很好地结合起来,使用电管理业务实现流程化和规范化。系统投人前,基于人工、半人工处理业务的传统工作方式的管理模式制约了计算机技术的工作的发挥,系统投用后,以基于计算机处理业务的现代化工作方式取代了传统工作方法,理顺业务流程,规范业务管理,强化监督机制,提高管理应变能力和用户服务水平。实际工作中,对这一点常常比较忽视,甚至完全根据人工方式的特点设计计算机的功能。系统建设的组织者应善于了解和把握系统性、本质性的问题,有一个明确的系统概念,同时,要采取有效的技术和组织措施,确保在开发工作中处于主动,以便有效的贯彻系统建设的思想,把系统建设推向成功。

Mls平台模式大体上分为四种:主机/终端模式(Mainframe/Terminal)、文件服务器模式(File-server)、客户机/服务器模式(Client/Server,简称C/S)和Web浏览器/服务器模式(Browser/Server,简称B/s)。

目前使用和发展的MIS系统平台模式大体上分为两种:客户机/服务器模式(Client/Server,简称C/S)和Web浏览器/服务器模式(Browser/Server,简称B/S)。

C/S模式主要由客户应用程序(Client)、服务器管理程序(Server)和中间件(middleware)三个部件组成。客户应用程序是系统中用户与数据进行交互的部件。服务器程序负责有效地管理系统资源,如管理一个信息数据库,其主要工作是当多个客户并发地请求服务器上的相同资源时,对这些资源进行最优化管理。中间件负责联结客户应用程序与服务器管理程序,协同完成一个作业,以满足用户查询管理数据的要求。汕头电力局用电管理信息系统就是基于这种模式。

B/S模式是一种以Web技术为基础的新型的MIS系统平台模式。把传统C/S模式中的服务器部分分解为一个数据服务器与一个或多个应用服务器(Web服务器),从而构成一个三层结构的客户服务器体系。第一层客户机是用户和整个系统的接口;第二层web服务器将启动相应的进程来响应这一请求,并动态生成一串HTML代码,其中嵌人处理的结果,返回给客户机的浏览器;第三层数据库服务器的任务类似于C/S模式,负责协调不同的Web服务器发出的SQL请求,管理数据库。首先它简化了客户端。无需象C/S模式那样在不同的客户机上安装不同的客户应用程序,而只需安装通用的浏览器软件。

针对MIS系统建设中存在的问题,美国学者马丁提出了以数据为中心的开发思想。MIS系统都是以数据库为基础实现的,我们把分类组织到数据库中的数据称为数据平台,以数据平台为核心的系统其结构就由:输人一数据平台一输出(包括处理)三个部分组成。这样的系统具有以下特点:

1.系统性。只要数据平台的内容充分,就可以得到各种综合性的结果。比如数据平台包含了有关电价和电费计算公式,那么电费就可以很方便地计算出来。由于各种汇总和分析结果直接由组织起来的数据得出来,因而也可以减少处理环节,达到使管理工作规范和节省人力的目的。

2.适应性。实际的管理工作中,大量的数据处理并不需要复杂的数学计算,只要有了详细而又合理组织起来的数据,凭借现有的计算机开发工具,实现是很方便的。另一方面,由于所开发的各种功能是相互独立的,功能的改动也方便。这使得系统的功能可以灵活的增加和改动,能适应实际工作的需求。

3.稳定性。电力生产的数据处理过程是多变的,但是,其基本的数据却是稳定不变的。

4.结构合理。基于数据库的数据平台,通俗地讲就是分门别类存放起来的数据。企业中的数据有着不同的类别,按照这些类别进行区分,数据平台就具有合理的结构。比如:电厂中的汽机、锅炉、人事、燃料、物资等子系统的数据相互间比较独立,数据量也较大,属于不同的大类。这些大类构成了数据平台的主体结构。

综上所述,MIS系统建设是把人工方式下零乱的数据处理转变为由计算机系统处理的人机结合的系统性的数据处理,MIS的系统性是以数据平台为核心实现的。新旧系统之间的不同,通俗地讲就象家庭做饭和厨师做饭的不同,厨师做饭先要由刀工将菜备齐,在此基础上才能实现高效的操作,刀工齐备的菜就相当于系统的数据平台。MIS的硬件设备会由于设备的升级而被淘汰,所开发的系统会由于工作的变化而被更换,数据平台则能随着数据库升级,只要基础数据是稳定的,就可以长期使用下去。因此,MIS建设的根本性任务是将人工方式下的零乱的数据组织成统一的数据平台。

MIS系统是现代经营管理科学与现代计算机技术的有机结合体,需要复合式的人材,这就是我们说的系统分析员,系统分析员比一般的计算机技术人员更为重要、也更为难得。企业MIS系统的建设要注重对系统分析员的选拔、培养。MIS系统建设的方法论在国外是一项非常活跃的研究领域,国内MIS系统建设难以达到预期效果的重要原因之一是缺乏有效的方法论的指导。

信息系统的建设不能背离515+MIS系统建设的规律性。它涉及到用户、原有工作模式、计算机软硬件、程序开发和数据的共享、工作模式、网络维护等许多方面,应该有统一的规则和约定,作为系统的各种元素之间联结的规则,使系统成为有机的整体,我们应该清楚地认识到信息系统的建设是一个渐进的过程,任何急于求成的做法都会导致系统开发的混乱或失败。

信息时代的到来和企业改革的需要,使得电力企业对于管理信息系统建设的需求越来越大。管理信息系统建设自身存在的问题,使之不能充分发挥应有的作用。作为面向全行业的专门从事管理信息系统研究开发的技术力量,有责任对于电力管理信息系统开发进行深人研究,提出一般性的方法解决这个问题。其中包括:管理信息系统建设的中长期规划、开发目标的选择、数据平台的建立、新的工作方式的形成、系统的维护和升级。只有做好这些基础性工作才能保证系统的稳定运行。这不仅需要培养一批合格的网络维护人员,更应该培养一些优秀管理人员和基层计算机操作人员,才能建设好管理信息系统,使用好管理信息系统。

电力体系自动化网络建设及运用责任编辑:陈老师    阅读:人次