一种区域能源管控系统架构技术方案

本发明专利技术涉及一种区域能源管控系统架构，其融合了传统能源监控系统与最新的互联网技术，为区域能源互联网的发展实施提供了一种新的思路，其技术方案能够充分利用变电站监控SCADA系统、新能源监控SCADA系统、配电网监控SCADA系统及能效管理系统等已有的监控系统设施；使用面向服务（SOA）的设计思想，将现有的监控系统进行整合与融合，满足区域能源互联网分布区域广、接入系统多样、测点数目庞大等需求，该系统架构具有能够跨平台与跨语言的特性，因此能够充分利用已有的软件设施及当今互联网中成熟的开源组件，快速构建系统，提升开发速度，具有可复用性好、可扩展性强、兼容性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种区域能源管控系统架构
本专利技术属于电力监控系统
，具体涉及一种区域能源管控系统架构。
技术介绍
源是现代社会赖以生存和发展的基础，然而传统的以煤炭、石油等化石燃料为主的能源模式正日益产生各种严重问题，如环境污染、温室效应、能源枯竭等，严重阻碍了人类的进一步可持续发展；在这种情况下，各个国家都在积极探索各种新的能源开发与使用模式。2016年，随着国家能源局《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》、《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》的相继发布，吹响了能源互联网发展的号角；作为国家能源互联网综合试点示范的主要形式之一，区域能源互联网非常有希望率先落地，各企业都在积极的探索和研究，而区域能源管控系统作为区域能源互联网综合服务的重要和基础组成部分，未来一段时间也将会的得到大力的推动和发展。区域能源管控系统作为一种在园区(区域)范围内对各种能源进行综合监视、控制与协调的综合管理系统，其接入的数据点数量巨大、形式多样，要求系统对数据接入具有良好的兼容性与扩展性；另外，能源管控的相关业务需要在较大的跨度范围上才能实现，这就需要各系统间具有良好可交互性，然而传统的变配电监控系统、新能源微网系统、能量管理系统等接入的数据点较为单一，基本都以信息孤岛的形式存在，系统间的交互性较差，各系统的数据与信息也无法做到跨系统交互与应用，因而也难以满足区域能源管控的相关业务需求。
技术实现思路
针对上述出现的新的业务需求及传统电力及能源监控系统的缺点，本专利技术提出了一种基于SOA（面向服务）思想的分布式区域能源管控系统体系架构。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种区域能源管控系统架构，所述区域能源管控系统架构包括子系统层、子系统服务层、交互层、业务层四个部分；所述子系统层由若干个子系统组成，包括变配电系统、新能源微电网系统、配电网监控系统、能效管理系统等，各子系统自身具有数据采集、数据建模、数据分析处理、监测控制、人机交互等功能，这些子系统可以使用现有已建的相关监控系统，充分利用已有的电力基础设施；所述子系统服务层由各子系统所对外提供的服务组成，对外提供的服务即子系统对外交互的接口，也就是将子系统中需要对外交互的数据及功能以SOA服务的形式对外发布，以打破子系统的信息孤岛，为实现跨系统的管控业务奠定基础；所述交互层包括分布式RPC框架和分布式消息中心，分布式RPC框架主要是对服务的发布与调用进行管理及可视化，提供注册中心，所述子系统的服务发布时都需要在注册中心进行注册；服务的调用者需要使用服务时，向注册中心进行请求，注册中心找到合适的服务并返回给服务调用者；这样可以实现服务提供者与调用者间的解耦，方便实现主备、冗余等策略；分布式消息中心提供各系统间进行实时消息交互的一个桥梁，各自系统及应用可以实现消息的发布、订阅、广播等，是对RPC服务调用功能的补充；所述业务层包括自动控制与调节功能、能源互联互通管控功能、负荷预测功能、能源交易服务、大数据挖掘、辅助决策等，业务基于子系统服务层的各种服务实现。如上所述的区域能源管控系统架构，其中，所述子系统服务层包括实时数据服务、历史数据服务、实时消息服务、图形服务、遥控服务等，所述子系统可以根据需求适当减少或增加相应的服务，也可以对这些服务进行拆分或组合，同一种服务对下兼容各个子系统的接口，对上应提供统一的数据访问于交互接口。如上所述的区域能源管控系统架构，其中，所述实时数据与所述历史数据服务均提供对所述子系统中数据的访问功能，通过服务接口，外部应用可以直接访问子系统的实时数据与历史数据，数据直观、快捷；所述实时消息服务提供对所述子系统中实时消息的对外发布功能，外部应用可通过所述实时消息服务的接口获取子系统中的报警、日志、系统状态等实时信息；所述图形服务提供对所述子系统中相关组态图形的发布服务，可使外部应用访问和使用子系统里已有相关组态图形，组态图形的发布应使用开放、通用的格式；所述遥控服务提供对所述子系统中控制点的遥控功能，使外部应用可以直接使用服务接口实现对子系统相关的控制，控制的结果可以使用回调的方式通知外部应用，控制服务具有权限验证、传输加密等安全性措施。如上所述的区域能源管控系统架构，其中，所述能源互联互通管控功能可以建立自己的控制调节模型，根据自己模型需要，通过实时数据服务从各子系统中读取相关的数据点，经过相关计算、分析及逻辑判断，然后再使用控制服务对各系统下发相应的控制调节指令，并可使用消息中心向各子系统推送相关的控制信息；所述能源交易服务可以使用实时数据服务、历史数据服务从子系统中获取相关的能量生成及消耗情况，然后通过相关的建模与分析，为能源的综合服务交易提供相关的数据支撑，并依此开发相关的能源交易服务。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点和优点：1、采用基于面向服务的思想进行设计，各子系统对外的交互接口以服务的方式进行封装，封装的颗粒更大，系统间的耦合性降低，易于维护与扩展；2、系统采用的远程方法调用(RPC)协议及分布式消息中心支持跨平台运行及跨编程语言的交互，解决传统系统架构不同平台及不同编程语言间数据交互困难的问题，为系统提供了良好的可扩展性及兼容性；3、区域能源管控系统的相关业务的实现都是基于传统监控系统的扩展式开发，可以充分利用的监控系统设施，减少工作量，提升开发速度，节约项目建设成本；4、系统中的高级业务及子系统间的数据访问直接使用服务接口调用的形式，不需要传统方式的规约转发与解析，直接使用子系统的数据模型，不需要重新建模，数据传输效率大大提高；5、区域能源管控系统基于SOA思想开发，各子系统具有分布式部署的特点，各子系统的实时数据、历史数据都进行分布式存储，解决了集中式监控系统对数据库容量要求高，处理相应速度慢的缺点。附图说明图1是本专利技术的一种区域能源管控系统的组成与体系架构原理图。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合具体实施例作进一步的说明。如图1所示，整个区域能源管控系统的架构共分四个层次，包括：子系统层、子系统服务层、交互层、业务层。子系统层共包含四种类型子系统，新能源微电网系统、能效管理系统、变配电监控系统、配电网监控系统，子系统的类型不限于这四种，每一种子系统的个数也不限于一个，子系统的种类和个数可以根据实际需要灵活配置，每种子通都包含各自的二次设备、数据采集、数据处理与分析、实时监控、人机交互等功能，都可作为一个独立监控系统运行。子系统服务层可根据实际需求，每种子系统都有一套自己的服务，以提供外部应用与子系统间的交互，这些服务一般主要包括：实时数据服务、实时消息服务、历史数据服务、遥控服务、图形服务，在此只提供了服务的示例方式，服务的种类和数量可以根据实际需求灵活调整，这些服务使用RPC(远程方法调用)协议基于SOA的思想进行开发，此示例中使用ZeroC公司的开源RPC框架Ice进行开发，服务的接口使用中间语言Slice进行设计，各个服务的开发可以根据子系统的接口选择C++、Java、C#等不同的开发语言，在此实施示例中使用C++来开发子系统的各个服务，另外，对于系统传输中由于安全要求需要加密的，可以使用IceSSL功能对服务提供者与服务调用者之间的数据传输进行加密。实时数据服务与历史数据服务提供对子系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种区域能源管控系统架构，其特征在于：所述区域能源管控系统架构包括子系统层、子系统服务层、交互层、业务层四个部分；所述子系统层由若干个子系统组成，包括变配电系统、新能源微电网系统、配电网监控系统、能效管理系统等，各子系统自身具有数据采集、数据建模、数据分析处理、监测控制、人机交互等功能，这些子系统可以使用现有已建的相关监控系统，充分利用已有的电力基础设施；所述子系统服务层由各子系统所对外提供的服务组成，对外提供的服务即子系统对外交互的接口，也就是将子系统中需要对外交互的数据及功能以SOA服务的形式对外发布，以打破子系统的信息孤岛，为实现跨系统的管控业务奠定基础；所述交互层包括分布式RPC框架和分布式消息中心，分布式RPC框架主要是对服务的发布与调用进行管理及可视化，提供注册中心，所述子系统的服务发布时都需要在注册中心进行注册；服务的调用者需要使用服务时，向注册中心进行请求，注册中心找到合适的服务并返回给服务调用者；这样可以实现服务提供者与调用者间的解耦，方便实现主备、冗余等策略；分布式消息中心提供各系统间进行实时消息交互的一个桥梁，各自系统及应用可以实现消息的发布、订阅、广播等，是对RPC服务调用功能的补充；所述业务层包括自动控制与调节功能、能源互联互通管控功能、负荷预测功能、能源交易服务、大数据挖掘、辅助决策等，业务基于子系统服务层的各种服务实现。...

【技术特征摘要】
1.一种区域能源管控系统架构，其特征在于：所述区域能源管控系统架构包括子系统层、子系统服务层、交互层、业务层四个部分；所述子系统层由若干个子系统组成，包括变配电系统、新能源微电网系统、配电网监控系统、能效管理系统等，各子系统自身具有数据采集、数据建模、数据分析处理、监测控制、人机交互等功能，这些子系统可以使用现有已建的相关监控系统，充分利用已有的电力基础设施；所述子系统服务层由各子系统所对外提供的服务组成，对外提供的服务即子系统对外交互的接口，也就是将子系统中需要对外交互的数据及功能以SOA服务的形式对外发布，以打破子系统的信息孤岛，为实现跨系统的管控业务奠定基础；所述交互层包括分布式RPC框架和分布式消息中心，分布式RPC框架主要是对服务的发布与调用进行管理及可视化，提供注册中心，所述子系统的服务发布时都需要在注册中心进行注册；服务的调用者需要使用服务时，向注册中心进行请求，注册中心找到合适的服务并返回给服务调用者；这样可以实现服务提供者与调用者间的解耦，方便实现主备、冗余等策略；分布式消息中心提供各系统间进行实时消息交互的一个桥梁，各自系统及应用可以实现消息的发布、订阅、广播等，是对RPC服务调用功能的补充；所述业务层包括自动控制与调节功能、能源互联互通管控功能、负荷预测功能、能源交易服务、大数据挖掘、辅助决策等，业务基于子系统服务层的各种服务实现。2.根据权利要求1所述的区域能源管控系统架构，其特征在于：所述子系统服务层包括实时数据服务、历史数据服务、实时消息服务、图形服务、遥控服务...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺俊强，潘合玉，刘永祥，王洪亮，李绪勇，韩学军，张长炜，朱宁超，张文俊，羊阳，成印沙，汪相坤，
申请(专利权)人：许昌智能继电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41