在国家 “核高基”重大专项和 “８６３”项目的大力支持下，国家电网公司统一组织中国电科院、国网电科院、各网省调度中心、相关科研院所和生产厂家等几十家单位，联合开发了智能电网调度控制系统。该系统已成功运用到国家电网公司国家电力调度控制中心、６个区域电网调度控制中心和２７个省级电网调度控制中心，并在部分地级调控中心推广应用共２４９套。为总结和交流相关经验，国家电网公司国家电力调度控制中心组织编著了《智能电网调度控制系统》丛书，包括《智能电网调度控制系统总体架构》《智能电网调度控制系统支撑平台》《智能电网调度控制系统应用技术》３个分册。

本书是《智能电网调度控制系统支撑平台》分册，共１４章，包括：支撑平台总体架构、服务总线、消息总线、消息邮件及工作流程、实时数据库、时间序列数据库、关系数据库、模型维护与方式描述、数据采集与交换、并行计算、图形人机界面、公共服务、支撑平台管理、安全防护与等级保护。

本书可供从事调度自动化与电力系统规划、设计、研究、制造、测试、运行、检修的专业技术人员与管理人员学习、培训使用，也可供大专院校相关专业广大师生阅读参考，还可作为工程招标的参考技术规范。

内容简介

《智能电网调度控制系统支撑平台》为《智能电网调度控制系统》丛书的第二册，支撑平台。主要围绕智能电网调度控制系统支撑平台展开论述，从近年电网调度自动化系统基本服务和基础功能的发展和SOA架构，到智能电网调度控制系统支撑平台的主要功能，包括消息总线、服务总线、数据存储、公共服务、数据采集与交换、并行计算、平台管理和安全防护等功能的详细设计、技术特点和应用案例，zui后对未来的技术发展方向进行展望。

目录

第1章支撑平台总体架构 1
1.1 智能电网调度控制系统总体架构 1
1.2 支撑平台内部结构 2
1.3 支撑平台功能模块 4
第2章服务总线 7
2.1 技术背景 7
2.2 SOA架构 8
2.3 服务文本描述 10
2.4 服务二进制描述 14
2.5 服务模式及流程交互 16
2.6 资源定位及域管理 17
2.7 服务消费者 19
2.8 服务提供者 20
2.9 远程服务代理 22
2.10 通用服务原语 23
2.11 通用服务列表 34
2.12 小结 37
第3章消息总线 39
3.1 技术背景 39
3.2 功能结构 40
3.3 消息数据结构 43
3.4 消息原语 46
3.5 消息频道 49
3.6 消息订阅与传输 50
3.7 消息多态应用 52
3.8 集群化支持 53
3.9 部署与应用 54
3.10 小结 56
第4章消息邮件及工作流程 57
4.1 技术背景 57
4.2 消息邮件功能结构 59
4.3 消息邮件描述格式 60
4.4 消息邮件路由转发 61
4.5 消息邮件负载均衡与安全机制 63
4.6 消息邮件部署与应用 67
4.7 工作流程引擎功能结构 69
4.8 工作流程描述规范 71
4.9 工作流程流转模式 73
4.10 工作流程部署与应用 82
4.11 小结 87
第5章实时数据库 88
5.1 技术背景 88
5.2 功能结构 92
5.3 分区存储与直接定位 94
5.4 模型数据验证 96
5.5 数据同步与复制 98
5.6 多应用和多态支持 99
5.7 访问接口 101
5.8 远程安全访问 110
5.9 冗余互备与集群化配置 113
5.10 广域实时数据库 114
5.11 小结 121
第6章时间序列数据库 122
6.1 技术背景 122
6.2 时间序列实时库元数据结构和存储方式 126
6.3 时间序列实时库数据服务 127
6.4 时间序列实时库访问接口 127
6.5 时间序列实时库远程访问和多态支持 131
6.6 时间序列历史库总体结构 132
6.7 时间序列历史库索引机制 136
6.8 时间序列历史库压缩存储机制 137
6.9 时间序列历史库数据服务 139
6.10 时间序列历史库数据访问接口 141
6.11 小结 144

第7章关系数据库 145
7.1 技术背景与功能框架 145
7.2 关系数据库服务 147
7.3 关系数据存储 154
7.4 数据库访问标准接口 156
7.5 历史数据采样与访问 166
7.6 应用与部署 169
7.7 小结 170
第8章模型管理 172
8.1 技术背景 172
8.2 通用电网描述规范（CIM/E） 173
8.3 电网公共模型和应用专用模型 174
8.4 时间维度的模型统一维护 175
8.5 空间维度的模型统一维护 181
8.6 模型版本管理 183
8.7小结 183
第9章数据采集与交换 184
9.1 技术背景 185
9.2 功能架构 185
9.3 远程数据索引表同步 187
9.4 多机负载均衡及多源数据处理 188
9.5 数据转发及统一监视服务 189
9.6 对IEC60870-5和IEC60870-6系列标准的支持 191
9.7 对IEC61850系列标准的支持 194
9.8 对DL/T 476标准的支持 194
9.9 对IEEE1344等其他标准的支持 198
9.10 电力系统通用服务协议及其测试实施 199
9.11 小结　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　217
第10章并行计算 220
10.1 技术背景 220
10.2 功能结构 223
10.3 并行任务调度 224
10.4 并行计算通信方式 228
10.5 在线数据及计算参数准备 242
10.6 计算程序接口及交互机制 243
10.7 在线并行计算流程 251
10.8 广域并行计算 253
10.9 小结　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　261
第11章图形人机界面 262
11.1 技术背景与总体架构 262
11.2 图形文件的格式规范 265
11.3 通用图形原语 268
11.4 电力系统图形原语 270
11.5 图形样式与菜单描述 274
11.6 图形的编辑与生成 277
11.7 图形的交换与浏览 289
11.8 通用图形人机界面部署与应用 299
11.9 小结　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　301
第12章公共服务 302
12.1 功能架构 302
12.2 通用告警服务 303
12.3 文件传输服务 308
12.4 报表服务 310
12.5 图形服务 314
12.6 地理信息服务 317
12.7 历史数据服务 322
12.8 小结 323
第十三章集成化支撑平台管理 321
13.1 支撑平台管理功能架构 322
13.2 系统集群管理 323
13.3 节点及应用管理 327
13.4 进程管理 334
13.5 多网冗余 336
13.6 服务器资源监视 338
13.7 权限与安全管理 344
13.8 日志与审计 349
13.9 系统文件备份恢复 352
13.10 关系数据库备份恢复 353
13.11 CASE管理 355
13.12 时钟同步 357
13.13 主备调系统同步 360
13.14 本章小结
第14章安全防护与等级保护 364
14.1 技术背景 364
14.2 安全防护体系 365
14.3 等级保护 367
14.4 基础设施安全 370
14.5 结构安全 371
14.6 本体安全 375
14.7 安全免疫 376
14.8 应急备用 377
14.9 安全管理 378
14.10 小结 380
第15章结语 381

前言/序言

前言
我国电网随着国民经济的发展而快速发展，截至2015年底，我国电网装机规模达15.08亿千瓦，已经数年超过美国电网（11.9亿千瓦）和欧洲电网（9亿千瓦），成为世界上装机规模zui大、电压等级zui高、年发电量zui大、风电和光伏装机zui多的特大电网。如何保障特大电网的安全稳定运行、全局优化经济调度、重大事故协同处置、大规模可再生能源有效消纳，是各国大电网调度都面临的重大挑战。原电网调度中心十余套各自独立的自动化业务系统，难以支持调度中心的横向集成和调度系统的纵向贯通，难以支持多级电网的协调控制和优化调度，难以满足纵深安全防护和等级保护的要求，迫切需要研发新一代的智能电网调度控制系统。
为此，在国家“核高基”和“863”重大专项的大力支持下，国家电网公司统一组织中国电科院、国网电科院、各网省调度中心、相关科研院所和制造厂商等几十家单位，联合开发了智能电网调度控制系统。该系统包含一体化支撑平台，以及实时监控与预警、调度计划、安全校核、调度管理四大类应用。经过5年多来的努力，系统已成功运用到国家电力调度控制中心、6个区域电网和27个省级电网调度控制中心，覆盖了国网公司全部等保四级系统，并在183个地级调控中心推广应用，实现了国网省多级调度控制业务的一体化协同运作，推动了调度技术的升级换代，实现了电网实时监测从稳态到动态、电网分析从离线到在线、电网控制从局部到全局、电网调度从单独到协同的重要技术进步，促进了可再生能源有效消纳，已成为特大电网调度须臾不可或缺的主要技术手段。
系统具有自主知识产权，相关技术获授权发明专利9项，获得软件著作权4项，核心技术形成国际标准2项、国家标准6项、行业标准7项、企业标准24项，项目团队发表论文135篇。该项目的支撑平台和应用技术成果分获2011年、2012年中国电力科技进步一等奖，总体成果获2013年度国家科技进步二等奖，并作为国家电网智能电网工程的重要组成部分获得2014年度国家科技进步一等奖。中国电机工程学会对该项目的鉴定意见“主要成果为国际首创”，国际电工技术委员会（IEC）主席评价该项目为“世界级成果”，国际特大电网运行组织（GO15）秘书长称该项目“领先欧美电网三到五年”。
虽然该系统已经大规模推广应用，并受到了国内外专家同行的高度赞扬，也在公司系统内进行过多次相关技术讲座，但还没有一本专著对智能电网调度控制系统进行系统性地介绍。目前，从事调控相关业务人员、系统开发厂家以及电力专业的师生，都对智能电网调度控制系统相关的技术进展高度关注，期望能够出版专著。
为了更好地总结和交流相关技术，我们组织编著了《智能电网调度控制系统》，共三册，名称分别为“总体架构”、“支撑平台”、“应用技术”。
diyi册《总体架构》主要围绕智能电网调度控制系统的总体架构展开论述，从调度自动化技术的发展历程和面临挑战开始，论述了智能电网调度控制系统的体系架构，基础平台和四类应用，模块化配置原则，平台与应用之间的关系和各应用之间的相互关系，运行数据传输流程及安全防护技术等内容，zui后对未来的技术发展方向进行展望。第三册《应用技术》主要围绕智能电网调度控制系统实时监控与预警、调度计划、安全校核、调度管理四大类应用展开论述，从近年电网调度自动化领域应用技术的发展，到智能电网调度控制系统主要功能，包括综合智能分析与告警、在线安全稳定分析、安全约束发电计划、联合安全校核、调度运行管理等功能的详细设计、技术特点和应用案例。
第二册《支撑平台》主要围绕智能电网调度控制系统支撑平台展开论述，从近年电网调度自动化系统基本服务和基础功能的发展和SOA架构，到智能电网调度控制系统支撑平台的主要功能，包括消息总线、服务总线、简单邮件、实时数据库、时序数据库、关系数据库、人机图形界面、工作流程、集群管理、公共服务、数据采集与交换、并行计算、平台管理和安全防护等功能的详细设计、技术特点和应用案例。共十四章。diyi章介绍了平台的总体架构。第二至四章介绍了各类数据传输总线。数据传输总线是构建面向服务体系架构（SOA）的基础，是系统内/系统间信息传输的桥梁，分别介绍服务总线、消息总线、消息邮件和工作流程引擎。第五至七章介绍了数据库管理。数据库用于存储电网模型、实时数据、历史采样数据、告警数据的介质，是各项业务交互的数据基础，根据数据访问实时性、吞吐量的要求，数据分别存储在实时数据库、时序实时数据库、时序历史数据库、关系数据库中。第八章为电网模型与方式描述，介绍了通用模型描述规范、电力系统模型架构与模型一体化管理等方面的内容。第九章为数据采集与交换，分别介绍了数据采集与交换的原理、技术特点及电力系统通用服务协议等方面的内容。第十至十四章介绍了平台的各类基本服务，包括并行计算平台、人机图形界面、公共服务、平台管理和安全防护技术等多方面的内容。
本书全面系统地总结了智能电网调度控制系统支撑平台，可作为工程技术人员系统学习使用智能电网调度控制系统支撑平台的参考书籍，也可作为高等院校或专项技术培训的参考教材，还可作为工程招标的参考技术规范。

《智能电网调度控制系统支撑平台》分册由辛耀中、陶洪铸、尚学伟、翟明玉等编著，全书由辛耀中负责统稿，严亚勤协助统稿，由许洪强、张晓华、李丹、刘永奇、凌卫家等负责审核。其中：
第1章总体架构由辛耀中、翟明玉、尚学伟、陶洪铸、严亚勤、崔恒志等编写；
第2章服务总线由辛耀中、梅峥、李军良、叶飞、马发勇、李西太、黄海峰、邓兆云、彭清卿、王恒、高原、雷宝龙、张鸿、万书鹏、易强、郭海龙、高宝山等编写；
第3章消息总线由辛耀中、王恒、武瑞龙、叶飞、马发勇、李军良、何毅斌、厉启鹏、谢小刚、李汝阳、武杨、葛以踊、雷宝龙、耿仁辉、张凯、高原、万书鹏等编写；
第4章消息邮件和工作流由梅峥、辛耀中、程旭、李西太、梁云、叶飞、李军良、王恒、马云龙、厉启鹏、马发勇等编写；
第5章实时数据库由彭晖、陶洪铸、李军良、马志斌、金芬兰、王瑾、吴庆曦、侯勇、刘金波、靳晶、于宏文、魏娜、徐建航、蒋军、陈俊安、吴京京等编写；
第6章时序数据库由彭晖、陶洪铸、王瑾、葛云鹏、吴庆曦、谢晓冬、刘涛、詹庆才、马发勇等编写；
第7章关系数据库由陈鹏、解梅、季学纯、马志斌、王玉军、孙炜、季惠英、王清让、梅峥、李昊、史浩秋、李军良、王昌频、张瑞、卞月峰、郑春伟、汪洋、钱行、伍凌云等编写；
第8章电网模型与方式描述由辛耀中、米为民、蒋国栋、解梅、张勇、陈鹏、王智伟、万博、苏瑞、武冰、时勇、隋国星、季学纯、王兴志、路轶等编写；
第9章数据采集与交换由数据采集与交换由杜鹏、高保成、陈宁、李汇群、叶飞、王民昆、陈清山、晏亮、温昭琦、黄海峰、张鸿、屈刚、米为民、王智伟、王军、金鑫、赵静、丁德鑫、孙云彦、武会超、王永福、卢长燕等编写；
第10章并行计算由严剑峰、辛耀中、何春江、陈勇、严亚勤、谢梅等编写；
第11章图形人机界面由辛耀中、李伟、赵林、孙云枫、孟鑫、黄昆、孙湃、程芸、沈国辉、苏大威、曹蓉蓉、苏运光、马仲佳、刘仁勇、张亮、田国辉、芦玉英、程大闯、汪小闯、刘艳、许花、赵昆、李猛、程亿强、严振、殷霞等编写；
第12章公共服务由孙云枫、李军良、陶洪铸、曹蓉蓉、梅峥、雷宝龙、叶飞、蒋国栋、陈鹏、马志斌、季学纯、沈国辉、万书鹏、高原、蒋小龙、王景、钱行、解梅、葛朝强等编写；
第13章平台管理由陶洪铸、翟明玉、高原、王恒、陈鹏、叶飞、黄昆、马志斌、曹蓉蓉、马发勇、丁捷、管玉昕、顾文杰、杜鹏、雷宝龙、任升、万书鹏、沙一川、袁鑫等编写；
第14章安全防护由辛耀中、南贵林、高昆仑、孙炜、杨维永、朱世顺，高明慧、徐项帅、吕超、余勇、马骁、梁野、李勃、张亮等编写。

本书得以顺利出版，首先非常感谢中国电力出版社，将本书列入国家电网公司电力科技著作出版项目，并给予全方位的大力支持；特别感谢本书的责任编辑罗翠兰、陈雷、陈倩，正是他们认真负责的态度和一丝不苟的精神，及时发现并纠正了书稿中的不少错误，为本书增色良多，作者深受感动。
本书作者多为科研工程一线技术人员，写作水平有限，书中肯定还有不足之处敬请读者批评指正。

作者：辛耀中、陶洪铸、尚学伟、翟明玉等
2016年９月
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