項目背景:
項目名稱:國家電網備調運行控制小系統及華北電網運行控制小系統(D5000系統)
客戶名稱:國家電網公司
電力行業是國家最重要的支撐,關系到國家能源安全和國民經濟命脈。國家電網公司(State Grid)成立于2002年,是經國務院同意進行國家授權投資的機構和國家控股公司的試點單位。國家電網公司作為關系國家能源安全和國民經濟命脈的國有重要骨干企業,以投資建設運營電網為核心業務,為經濟社會發展提供堅強的電力保障。公司注冊資本金2000 億元,經營區域覆蓋26 省、自治區、直轄市,覆蓋國土面積的88%以上。
在項目實施前,電力行業前期使用的是國外數據庫產品,存在著一定的安全隱患,采購成本和服務成本比較高。
客戶需求及業務挑戰:
國家電網為適應特高壓電網運行的客觀需要,落實國家電網公司“四化”的工作要求,全面提升調度機構駕馭大電網的能力,國調中心在公司系統內組織開展廣域全景分布式一體化電網調度技術支持系統的研制工作。作為整個系統的基礎平臺,D-5000是整個系統研制的核心和重點,其開發由國調中心統一組織,各網省調參加,中國電科院和國網電科院共同承擔。
D-5000平臺采用先進的軟件開發技術,具有標準、開放、可靠、安全和適應性強等特點,直接承載著實時監控與預警(新EMS)、調度計劃(OPS)、安全校核(SCS)和調度管理(OMS)四大應用平臺,對提高電網的調度運行水平、加快調度機構的標準化建設和提高調度業務精益化的管理具有重要而深遠的意義。
圖1 總體結構圖
平臺通過自主開發具有完全自主知識產權的電力中間件、調度計劃應用和調度管理類應用系統,實現了電網運行實時監控、在線穩定性分析、調度業務管理等功能。子系統包括:能量管理系統、動態穩定預警系統、廣域相量測量系統、電力計劃管理系統、調度員培訓模擬系統、水調自動化系統、繼電保護及故障信息管理系統、調度生產管理信息系統、電力調度數據網絡系統、雷電監測系統、電網穩定自動控制裝置、微機繼電保護裝置、電網仿真計算系統、變電站自動化系統、發電廠計算機監控系統等。
在平臺建設中,新的電力調度系統面臨著以下幾方面的業務挑戰:
1. 為了適應電網的快速發展和電網安全穩定運行的需要,一定要提高調度駕馭大電網的能力;
2. 為了適應節能發電調度和資源優化配置的需要,一定要提高調度資源優化配置能力;
3. 為了應對頻發自然災害給電網運行造成的巨大影響,一定要建設備用調度體系(N-1);
4. 為了應對日益嚴峻的網絡信息安全威脅對電網運行的影響,一定要完善二次系統縱深安全防護體系;
5. 為了結合計算機、通信、信息技術及電力二次系統技術進步,需要開發新一代電網控制系統。
方案部署及特點:
安全電網運行控制平臺是按照等級保護四級系統保護要求,基于國產服務器和網絡設備,采用國產B級安全操作系統,國產安全數據庫,國產中間件等基礎軟件的分布式一體化調度支持平臺。
其中,對數據庫提出了更嚴格的要求。由人大金倉數據庫系統提供大型通用數據庫管理系統的技術,實現了以下方面的提高:
1. 大大優化了大容量數據快速讀寫和多用戶并發訪問的機制;
2. 提高了數據庫間信息交換的頻率;
3. 建立數據庫服務機群部署的機制;
4. 提高數據的可靠性和相應效率;
5. 規范和開發通用數據庫訪問接口,促進數據庫維護和使用的方便性;
操作系統 |
Kylin3 Linux、Rocky Linux |
數據庫 |
KingbaseES V6.1 |
中間件 |
電力中間件 |
應用服務器 |
聯想、曙光、浪潮 |
開發語言 |
C、Java |
商業價值:
本系統是電力行業在核心業務中使用國產數據庫的項目。在滿足用戶需求的同時,功能、穩定性、效率都達到國外同類數據庫產品的水平,部分指標要優于國外同類產品。用戶在本項目中使用KingbaseES數據庫產品成功上線后,還獲得了來自人大金倉優質貼切的原廠技術服務。一方面用戶大大降低了采購成本和服務成本,另一方面用戶獲得了數據庫產品本身的預期使用價值。更重要的是,KingbaseES數據庫提供了國外產品無法提供的高安全級別功能,在安全性性達到了系統設計要求,避免了安全薄弱點的產生。
客戶評價:
全電網運行控制平臺已在KingbaseES數據庫基礎上完成統一測試和第一階段軟件開發部署任務。自2009年9月在華北電網正式上線運行以來,在大數據量存儲和更新的前提下,KingbaseES數據庫系統的穩定性和效率方面得到了用戶的認可。