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SCADA数据集成——让电力企业远离数据孤岛困扰当前电力企业解除管制的商业环境以及更加多变的电力市场使得信息成为电力公司最有价值的资源。一方面，在充满竞争的市场中，实时能量信息帮助公司最大程度地发挥系统运行潜力、提高人员生产力、降低损耗、为系统可能的变化保持必要的灵活性；电能计费信息对于结算必不可少；负荷预测数据帮助电力市场交易人员分析将来的电力交易，等等。作为电力企业的一个重要的应用系统—SCADA，具有准确的电网结构信息和电网的实时运行信息，其他应用系统如果可以灵活、正确地利用这些信息，可极大提高开发效率和准确率。而由于MIS系统和SCADA系统由于是不同的厂商、不同的功能侧重而往往互不通信，各自形成了信息孤岛。SCADA系统的实时数据不能被充分的挖掘分析，形成有价值的决策信息。MIS系统则因为找不到有价值的数据进行挖掘分析，得出的数据缺乏必要的说服力和正确性，并且调度系统的厂商不同，数据接口不规范，提供的对外接口也不一致，使得其它应用系统调用这些数据时需要定制开发单独的接口进行数据传输，系统互连复杂，而且不可重用。基于这种状况，急需将数据接口统一起来，对外提供一致的调度数据出口。通过电网实时数据和MIS系统整合，可以：构建一个整体的数据分析平台，使两个系统相辅相成，有效的利用电网实时数据信息；消除数据孤岛，使两个系统的数据形成统一、有机的整体；为领导层决策提供数据信息支持；公共信息模型CIM(CommonInformationModel)是国际电工委员会IECTC57分会(电力系统控制与相关通信)第13工作组制定的一套国际标准，它用CIM用一套规范化的、面向对象的格式描述电力企业中的各种实际对象(如厂站、发电机、电力变压器等)，通过一种用对象类、对象属性以及它们之间的关系的标准方法表示电力系统资源，用这种方式定义模型可以便于交换信息、便于实现不同厂家开发的系统或应用进行集成。CIM的在国外已经在EMS、DMS和CIS集成得到了广泛的应用，包括美国电力公司、法国电网公司(EDF)等，在国内，上海、浙江等经济发达地区这两年也在多个项目中获得了应用。在本集成案例中，利用符合基于IECCIM模型和IECGID标准的JATUIBV2集成总线构建统一的数据交换平台，提供统一的接口标准。solutions.it168.comsolutions方案概述久隆信息认为企业应用集成不仅仅是集成平台中间件，而且包括集成标准和方法策略。企业应用集成=集成平台软件+集成标准+集成策略与方法EAI=Software+Standard+StrategyJATUIBV2作为企业级的数据总线可以很好的支持在规划阶段的各种集成方案，久隆信息提供JIPP（久隆信息集成规划过程）方法论，可以提供良好、专业的集成前期方案咨询。系统架构通过JATUIB可以有效地集成SCADA、EMS和其他相关系统，并通过标准的数据接口和数据格式提供给其他系统访问。图表1总体架构管理企业的SCADA负荷数据资源企业的数据资源是企业最宝贵的信息财富，数据资源采用不同的格式、不同的表达存放就是企业信息资源的最大浪费，采用元数据集成能够很好的解决数据表达的语义集成问题，并且通过管理元数据，企业信息管理人员就能够逐步管理起企业的所有数据资源。JATUIB通过全局数据视图管理方式提供企业的数据资源管理。solutions.it168.comsolutionsIEC61970/61968CIM是元数据的一种，元数据是指成为多数厂商或用户共同认可模型数据。企业可以使用来自各个标准化组织制定的元数据，也可以制定自己企业范围内使用的元数据。使用元数据是一个长期的过程，企业需要制定一系列的计划和措施来逐步开展标准化工作，下图是JIPP中对企业元数据使用主要过程的描述和建议：图表2企业使用元数据的过程在SCADA领域的基于IECCIM元数据集成已经是一个成熟而热门的方案，可靠、稳定、有效的解决的负荷数据、站点、测点数据的集成问题。统一的访问接口GDA、HSDAJATUIBV2提供符合IEC61970的接口，包括GDA、HSDA等，既可以实现现有并应用系统访问SCADA系统，也便于将来新应用系统的访问。在SCADA集成中的集成模式介绍SCADA数据集成，首先介绍集成的策略。数据集成不仅仅依赖于集成平台，还依赖于集成的策略，在数据集成的策略中，常用的模式有以下几种：图表3在数据集成中的常用模式solutions.it168.comsolutions企业数据集成平台和架构需要支持这些策略，才能完成集成工作。JATUIB很好的支持数据联邦模式和数据同步模式在电力企业中的应用。企业集成的数据联邦模式关键业务集成应用通常要求具有准确的数据完整性、较好的性能和管理需求。这些需求要求对应用集成的开发、调度和操作给出一个结构化的方案。由像JATUIB这样的中间件支持的组件软件模型为分布式环境处理关键性业务应用提供了一个结构化的解决方案。JATUIB应用设计从异构的系统资源中创建了一个虚拟数据视图：在分布式应用系统级提供可管理的统一的、相互关联的资源。数据联邦就是用来实现这种虚拟数据视图的技术，数据联邦使交互式文件共享进化到并发数据元素访问，在数据级支持更细粒度的管理。具体化了真正分布式应用处理的概念，其分布式应用集成规模和管理能力都得到了提升。更重要的，这些应用建立在在较细粒度的元数据访问上，更有效地利用系统数据资源。面对更大规模的关键业务应用，如要进行有效的分布式处理，就要求从客户/数据库方案转变到三层客户/应用系统/数据总线结构。以后者为核心的企业集成模型是能有效地开发和调度应用业务逻辑，管理分布式应用的可靠执行。图表4数据联邦原理示意图在SCADA数据集成中，数据联邦可以对多个SCADA厂站数据、测控数据按照IECCIM元数据进行标准化，提供多个SCADA系统的数据整体视图，避免了对单一SCADA数据源的访问，并提供了这些数据之间的关联。solutions.it168.comsolutions企业集成的数据同步模式数据同步指从一个或者多个数据源收集数据，对这些数据进行适当地处理后发送到某些目的数据源。图表5数据同步原理示意图构建SCADA历史数据库时都需要实时数据库的数据同步到历史数据库中，同时在电力的负荷预测应用中，还需要来自营销、集抄、负控等各系统的数据，这些都可以采用JATUIB数据同步的方式进行有效管理。数据合并-公共数据库平台模式数据合并模式通常称为公共数据库平台的方法。这种方法主要用在专业数据的数据挖掘和数据集市等辅助决策和综合查询功能上。因为更快速的集中数据查询，所以企业能够更加快速地访问全部需要数据，并使数据合并策略成为数据仓储和商务智能应用程序的理想策略。在这种策略下，JATUIB可以提供数据联合访问和同步的通道，并结合采用ETL、ODS工具与数据仓库工具共同完成数据合并策略。集成后主要应用负荷数据的集成对电力企业有非常大的作用，各部门和专业都会用到这方面的数据，而非标准的数据格式和接口方式制约了这些应用的发展。以下是一些常见应用举例。负荷分析负荷分析是电力企业的重要应用，有效地获取数据是负荷分析的重要环节，在许多分析场景中没有合适的数据、足够的数据和标准的数据是负荷分析中的难点问题，在集成之后这些问题都迎刃而解。solutions.it168.comsolutions图表6总负荷统计报表生产MIS实时数据展现图表7生产MIS中实时数据集成在生产MIS或GIS中常常需要察看实时数据，通过标准的集成平台来访问SCADA数据可以使各种应用一目了然。企业信息门户在企业信息门户中，通过JATUIBIECGIDTSDA适配器和数据联邦策略封装的SCADA数据容易查询各站的实时信息，以及通过IECGIDHSDA接口封装的历史信息。solutions.it168.comsolutions图表8企业信息门户负荷信息展现状态分析设备状态检修一直是生产维护中重要的工作，采用标准的方法接入SCADA实时数据和历史数据使状态分析工作分析更加有效。采用JATUIB作为集成总线JATUIB电力企业集成总线，是一个基于标准的企业集成平台。它基于IEC61970GID接口规范开发，支持IEC61970/61968CIM等多种元数据模型。它可以降低在电力环境中集成的难度和复杂度，提供了标准的集成方法。JATUIB扩展了普通EAI技术中间件的能力，使之能支持电力系统模型CIM和基于GID标准的应用程序接口（API），采用XML消息和分布式对象技术来支持跨平台应用间交互能力。JATUIB使企业能够构建灵活的、模型驱动架构（MDA）的和面向服务(SOA)的应用集成和数据仓库。使已有的电力信息系统能最大的保留原有投资价值并提升应用价值。JATUIB电力企业集成总线使得各个应用系统在一个集成环境下运行，实现应用系统之间的互操作，提供企业整体数据集成核心环境。图表9JATUIB管理控制台solutions.it168.comsolutions久隆信息不仅提供JATUIB产品，而其提供信息集成和规划的咨询服务，这些工作使电力企业能够根据需要轻松调整资源，在电力企业内形成一个整体的（/一体化的/无缝的）信息化应用体系，所有应用系统成为企业信息中的不同组件，集成中间件成为这个体系的调度中心。所有这些工作都使得企业能够在一个分布式环境中随时随地根据需要访问信息。在企业信息集成建设开始蓬勃发展的时候，久隆信息是国内率先支持IEC61970/61968GID/CIM标准的厂家之一，也是率先在电力企业应用集成领域研究和支持服务的企业之一，而现在，在企业信息集成建设开始起飞的时候，久隆信息又是站在开发集成产品和发展集成相关技术的前沿，JATUIB在这个领域里具有无可比拟的重要地位。JATUIB是一个成熟的产品，在企业集成平台产品领域享有良好的实践口碑和非常强的市场形象。同时，久隆信息仍然继续发展这项产品和面向电力行业业务深入集成服务，继续保持与新兴技术和电力企业行业应用模式的同步。项目实施完成以后，JATUIB电力企业集成总线为供电公司SCADA数据提供了统一的数据交换平台，使SCADA系统能方便地为外界提供标准服务；同时，平台提供了统一的数据接口，各应用系统通过统一的数据平台即可访问各种SCADA系统，统一了供电公司的调度出口，极大地方便了调度数据的共享与利用。solutions.it168.comsolutions