【正文】 總而言之，我們對(duì)跨平臺(tái)問(wèn)題作了全面的分析和研究，作為系統(tǒng)集成的必備技術(shù)。 跨平臺(tái)技術(shù)主要包括跨平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、跨平臺(tái)的圖形管理技術(shù)、跨平臺(tái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)和跨平臺(tái)的應(yīng)用軟件技術(shù) 。 ? 一些重要斷面的重演。態(tài)反應(yīng)的是數(shù)據(jù)環(huán)境的多樣性，應(yīng)用反應(yīng)的功能的多樣性。運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)中除了靜態(tài)數(shù)據(jù)外還需要運(yùn)行方式等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)主要包括發(fā)電機(jī)出力、負(fù)荷大小、開(kāi)關(guān)刀閘的開(kāi)合狀態(tài)、繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的投退等。 、平臺(tái)對(duì)研究態(tài)的支持 平臺(tái)對(duì)研究態(tài)的支持涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)管理、網(wǎng)絡(luò)管理和系統(tǒng)管理等各個(gè)方面。 ? 與實(shí)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)共享。這種方式稱(chēng)為瘦客戶(hù)端。 1）邏輯結(jié)構(gòu)的橫向分析 從橫向平面的角度研究標(biāo)明，集成系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可采用基于對(duì)象請(qǐng)求代理互操作機(jī)制的分布式對(duì)象結(jié)構(gòu)，如下圖所示。 15 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 采用并發(fā)服務(wù)方式調(diào)用時(shí)間測(cè)試0次數(shù)時(shí)間 (秒)測(cè)試一 測(cè)試二 測(cè)試三 測(cè)試四 測(cè)試五 測(cè)試六 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 圖 23 壓力測(cè)試下客戶(hù)端同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)端時(shí)的調(diào)用時(shí)間 服務(wù)端CP U 負(fù)荷020406080100120110 19 28 37 46 55 64 73 82 91100 109 118 127 136 145 154 163 172 181 190 199 208 217 226 235 244 253 262 271 280 289 298測(cè)試次序user CPU system CPU idl CPU百分比 %圖 24 壓力測(cè)試下 CPU 的負(fù)荷 16 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 、 CORBA 技術(shù)的研究結(jié)論 選擇合適的組件粒度和高效的 CORBA 中間件產(chǎn)品， CORBA 完全能夠滿(mǎn)足調(diào)度自動(dòng)化集成系統(tǒng)的性能要求。故從測(cè)試結(jié)果可知，采用 CORBA 構(gòu)建電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是可行的，影響傳輸效率的關(guān)鍵是對(duì)傳輸數(shù)據(jù)類(lèi)型的選擇。而電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，因此，必須對(duì) CORBA 進(jìn)行性能測(cè)試。 同步方式實(shí)際是一種阻塞方式，客戶(hù)端向目標(biāo)對(duì)象發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，并等待目標(biāo)對(duì)象的響應(yīng)。目前大多數(shù)的 Web Services 都建構(gòu)于 CORBA 之上，并且可以很方便地將 CORBA 架構(gòu)轉(zhuǎn)成 Web Services。 、 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的研究結(jié)論 遵循 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是調(diào)度自動(dòng)化集成系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，從支持平臺(tái)、應(yīng)用軟件到軟件工程配合 IEC 61970 的實(shí)施。這種方式比較靈活，可以在原來(lái)的實(shí)時(shí)庫(kù)中增加面向?qū)ο蟮奶匦?，也可在方?2 中增加關(guān)系和層次特性，應(yīng)用軟件可以加組件封套接入，也可直接接入。缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)模式的相互映射比較困難， CIM 數(shù)據(jù)和原來(lái)庫(kù)中的數(shù)據(jù)需要同步。（ 2）把組件執(zhí)行 環(huán)境作為系統(tǒng)的集成框架，原來(lái)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理退出運(yùn)行，或僅用于粒度較大的組件內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)通信。以應(yīng)用為基本單元是比較合適和實(shí)用的，IEC 61970 也是按應(yīng)用來(lái)分類(lèi)描述接口的，同時(shí)比較適應(yīng)目前的組件容器（中間件）性能。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是完全基于 IEC 61970 CIM/CIS 思想，充分體現(xiàn)組件封裝、繼承和重用的特性，這種一步到位的方案是分布式對(duì)象最終的目標(biāo)。對(duì)應(yīng)用軟件的組件化封裝要按照組件模型進(jìn)行，如 CORBA 模型，使其接口符合標(biāo)準(zhǔn)。兩次實(shí)際工程的運(yùn)用，全面深入地消化了 CIM。而 CORBA 是 OMG 組織制定的比較成熟的規(guī)范，比較適合于以 UNIX 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為主的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。 501 是 CIM 模型從 UML 轉(zhuǎn)換成 XML RDF格式，用于模型的語(yǔ)法校驗(yàn)， 502 是 CDA 映射到 CORBA， 503 是互操作實(shí)驗(yàn)的 CIM XML數(shù)據(jù)交換格式。 IEC 61970 的 CIS 部分基本處于草案階段。聚合是一種整體和局部特殊的關(guān)聯(lián)。在第四部分的 CIS 中， 401 到 449 是數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)、事件處理等通用接口的描述， 450 到 499 是針對(duì) SCADA 等具體應(yīng)用的接口描述。 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)研究的重要內(nèi)容，在國(guó)調(diào)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，技術(shù)研究小組與國(guó)內(nèi)同行及時(shí)將 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)系列中相對(duì)比較穩(wěn)定成熟的內(nèi)容進(jìn)行翻譯、討論和實(shí)驗(yàn)。 6 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 第三章 技術(shù)研究重點(diǎn) 對(duì) IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)的研究 、對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的跟蹤 IEC 61970 系列標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)內(nèi)外調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和理論提升，反過(guò)來(lái)對(duì)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的研究具有鮮明的指導(dǎo)意義。摒棄傳統(tǒng)的一一對(duì)應(yīng)做接口或通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)共享的方式。直流聯(lián)網(wǎng)后形成的交直流輸電系統(tǒng)，使傳統(tǒng)的靜態(tài)分析軟件、暫態(tài)分析軟件、優(yōu)化控制軟件和培訓(xùn)仿真軟件面臨新的難題。計(jì)算機(jī)處理速度和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提高，使得一 些離線(xiàn)應(yīng)用變成在線(xiàn)應(yīng)用，并不斷激活新的應(yīng)用。在國(guó)外，這也是一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。 ? 靈活的客戶(hù) /服務(wù)器模式：應(yīng)用軟件所有模塊集中部署于一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器，而不同 的模塊又可以選擇不同的服務(wù)器作為值班主機(jī)，潮流計(jì)算等非實(shí)時(shí)應(yīng)用還可以配置多份數(shù)據(jù)實(shí)體供不同的客戶(hù)端進(jìn)行獨(dú)立的互不干擾的分析計(jì)算。 OPEN2020E設(shè)計(jì)中還充分注意克服原有系統(tǒng)中的瑕疵，從設(shè)計(jì)上徹底消除了所有問(wèn)題產(chǎn)生的根源。 ? OPEN2020E平臺(tái)支持 UNIX平臺(tái)下與 Windows風(fēng)格分毫不差的操作界 面、支持不 2 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 同界面之間的拖拽式操作、支持適用于不同業(yè)務(wù)需求的多視圖功能、具備在線(xiàn)幫助功能， OPEN2020E首次做到了在 UNIX操作系統(tǒng)下達(dá)到甚至超過(guò)了Windows下的操作方便性。 《調(diào)度自動(dòng)化集成技術(shù)研究》于 2020年 2月通過(guò)國(guó)電公司組織的項(xiàng)目驗(yàn)收，與會(huì)專(zhuān)家聽(tīng)取了項(xiàng)目研究工作的匯報(bào) 、觀看了實(shí)際系統(tǒng)演示并進(jìn)行了認(rèn)真的討論，最終給出的驗(yàn)收結(jié)論認(rèn)為該項(xiàng)目的核心技術(shù)研究“國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、與國(guó)際先進(jìn)水平同步” 。 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)支持的 調(diào)度自動(dòng)化信息集成系統(tǒng) OPEN2020E 技術(shù)白皮書(shū) 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 二零零四年十月 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 序 言 南瑞作為國(guó)內(nèi)電力自動(dòng)化領(lǐng)域的主要科研機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)近三代人的奮斗，在國(guó)內(nèi) EMS系統(tǒng)一直處于龍頭地位，在調(diào)度自動(dòng)化的里程碑上有許多第一的記錄。還需要指出的是該項(xiàng)目于 2020年 6月獲得國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，這也是從事這方面研究的若干單位所獲得的唯一獎(jiǎng)項(xiàng)。 ? OPEN2020E系統(tǒng)對(duì)于技術(shù)的采用并不是為了技術(shù)而技術(shù)，所采用的以 CORBA為代表的諸多先進(jìn)技術(shù)都是 IT領(lǐng)域里成熟的技術(shù)，而且經(jīng)過(guò)了設(shè)計(jì)人員的仔細(xì)論證與反復(fù)測(cè)試。也正是這種自我檢討，才使 OPEN2020E在設(shè)計(jì)上更完善。 ? 遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，易于實(shí)用化：應(yīng)用軟件完全遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程及實(shí)用化考核要求中規(guī)定的的功能要求、性能指標(biāo)要求，軟件運(yùn)行中可以方便地對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用戶(hù)手冊(cè)中還對(duì)如何提高各項(xiàng)性能指標(biāo)給出了詳細(xì)的指導(dǎo)。 國(guó)際電工委員會(huì)第 57 技術(shù)委員會(huì)在 90 年代就開(kāi)始了這方面的工作，成立了專(zhuān)門(mén)的EMSAPI 工作組對(duì)解決 EMS 系統(tǒng)的接口問(wèn)題進(jìn)行研究，提出了即插即用的解決方案 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)系列。計(jì)算機(jī)軟件業(yè)的組件化、面向?qū)ο?、中間件和多代理等思想，使得調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)、性能指標(biāo)和功能等方面產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，系統(tǒng)的開(kāi)放性、可靠性和靈活性越來(lái)越好。電力體制的改革，不僅提出了與電力交易相關(guān)的新的應(yīng)用需求，而且對(duì)原有應(yīng)用軟件也提出改造要求，要考慮市場(chǎng)環(huán)境下的電 價(jià)等因素。電力市場(chǎng)中電價(jià)的引入，要求 EMS 系統(tǒng)中應(yīng)用軟件考慮電價(jià)因素。在系統(tǒng)研發(fā)之前，我們就對(duì)這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了關(guān)注和跟蹤。技術(shù)研究小組對(duì) IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的 CIM 部分進(jìn)行了翻譯和校對(duì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施依托的 CORBA 技術(shù)進(jìn)行了研究和測(cè)試，完成了與國(guó) 內(nèi)主要 EMS 廠家基于 CIM RDF XML 的互操作實(shí)驗(yàn)。目前 CIS的大部分內(nèi)容還在不斷完善階段。繼承關(guān)系是隱式表示的，簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)和聚合是要顯式表示的。 401 是 CIS 的總體框架說(shuō)明， 402 是接口用到的標(biāo)識(shí)、名字空間和連接等公共服務(wù)。 從 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容看， CIM 定義了公用的電網(wǎng)模型規(guī)范，是標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)； CIS 定義了軟件即插即用的接口描述，是標(biāo)準(zhǔn)的精華。然后，對(duì)國(guó)內(nèi)外的 CORBA 中間件產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和選擇，特別是對(duì)IONA、中和威的商業(yè)產(chǎn)品及 Mico、 Tao 等免費(fèi)產(chǎn)品進(jìn)行了性能、功能和互操作性測(cè)試，并且模擬調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信環(huán)境進(jìn)行性能分析。 另外，盡管 CIS 部分的標(biāo)準(zhǔn)還不完善，項(xiàng)目組根據(jù)國(guó)外的最新文獻(xiàn) CIS 進(jìn)行了初步研究，特別是對(duì) GDA 部分進(jìn)行了相關(guān)接口服務(wù)端和客戶(hù)端軟件的開(kāi)發(fā)和實(shí)驗(yàn)。 應(yīng)用軟件組件化的關(guān)鍵是組件粒度的選擇，原則上既可以大到把整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)組件，也可以小到把系統(tǒng)中某一公用的模塊作為組件，組件粒度大小的確定要綜合考慮軟件重用和組件執(zhí)行環(huán)境的效率等因素，需要被其它軟件共享復(fù)用的部分可劃定為單獨(dú)的組件，組件 執(zhí)行環(huán)境的效率較高，組件粒度可選小。然而這種方案目前具有如下不足：（ a）不能利用原來(lái)積累的應(yīng)用軟件功能，開(kāi)發(fā)工作量巨大，工程實(shí)施浩繁，不利于系統(tǒng)的平滑過(guò)渡和穩(wěn)定運(yùn)行，因此僅對(duì)新的 EMS 開(kāi)發(fā)商可選擇這種模式；（ b）由于組件粒度很小，從目前組件執(zhí)行環(huán)境的性能看，還不能完全滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求，需要對(duì)組件執(zhí)行環(huán)境的性能進(jìn)行優(yōu)化。從實(shí)際系統(tǒng)的集成方式看，不同廠家之間在應(yīng)用級(jí)別的異構(gòu)和互聯(lián)是比較合適的，太細(xì)沒(méi)有實(shí)際意義，例如不可能把 DTS 應(yīng)用內(nèi)部由不同廠家異構(gòu)，太粗不能滿(mǎn)足要求。由于支撐平臺(tái)的作用主要是為應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和顯示提供支持，是應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件的緩沖層，通過(guò)支撐平臺(tái)的變化使應(yīng)用軟件能適應(yīng)不同的運(yùn)行環(huán)境，因此，支撐平臺(tái)可根據(jù)新技術(shù)和新標(biāo)準(zhǔn)的要求作較大調(diào)整，把 CORBA 等組件容器作為系統(tǒng)的集成框架。建議僅用做與外部系統(tǒng)接口。 研究表明，遵循 CIM/CIS 標(biāo)準(zhǔn)的新平臺(tái)，要以 CORBA 作為系統(tǒng)集成框 架，并采用三位一體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。 CIM 是 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)成熟的內(nèi)容，要全面貫徹， CIS部分雖然還在完善，但要采用 CORBA 等組件技術(shù)，為 CIS 的完全實(shí)施作好準(zhǔn)備。 組件執(zhí) 行環(huán)境是實(shí)施 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，組件方式由服務(wù)端提供實(shí)現(xiàn)接口，而 13 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 客戶(hù)端直接完成調(diào)用即可，具體過(guò)程如下圖所示。這是 CORBA 通信中最基本的一種應(yīng)用，客戶(hù)端使用該方法激活請(qǐng)求之后，一直等到請(qǐng)求執(zhí)行完畢后才繼續(xù)執(zhí)行。 測(cè)試主要分為數(shù)據(jù)類(lèi)型測(cè)試和壓力測(cè)試兩部分。 2）壓力測(cè)試 采用 CORBA 構(gòu)建的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)多采用客戶(hù)端對(duì)服務(wù)端調(diào)用的方式。調(diào)度自動(dòng)化集成系統(tǒng)可把 CORBA 作為整個(gè)系統(tǒng)的集成框架，合理使用 CORBA 的各種功能和服務(wù)，從核心上保證 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。 主機(jī) 終端 (a) 主機(jī)終端結(jié)構(gòu) 終端 … 服務(wù)器 客戶(hù)端 (b)客戶(hù)服務(wù)器結(jié)構(gòu) 客戶(hù)端 … 數(shù)據(jù) 服務(wù)器 工作站 (c) 功能分布結(jié)構(gòu) 工作站 … 應(yīng)用 服務(wù)器 … 圖 31 傳統(tǒng)系統(tǒng)的 體系結(jié)構(gòu) 17 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 分布式對(duì)象結(jié)構(gòu)具有硬件設(shè)備無(wú)關(guān)性、操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)性、編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)性、位置無(wú)關(guān)性和移植無(wú)關(guān)性等。胖客戶(hù)端方式，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較輕，但系統(tǒng)靈活性差。盡管研究態(tài)和實(shí)時(shí)態(tài)的運(yùn)行數(shù)據(jù)環(huán)境是相互獨(dú)立的，但靜態(tài)的數(shù)據(jù)和程序應(yīng)能共享。 數(shù)據(jù)庫(kù)的支持包括靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)兩部分。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用相關(guān)，由相關(guān)的任務(wù)來(lái)完成。當(dāng)然，平臺(tái)在實(shí)現(xiàn)多態(tài)時(shí)要和多應(yīng)用綜合考慮。通過(guò)研究態(tài)可以定位到某段時(shí)間內(nèi)最高負(fù)荷、最異常值等斷面的數(shù)據(jù)。 跨平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)主要研究了 CORBA 技術(shù)和 XML 技術(shù)， CORBA 技術(shù)用于實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的緊耦合的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，具有硬件和操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)性， XML 技術(shù)用于非實(shí)時(shí)性的松耦合的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，是一種跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)載體。 對(duì)新的應(yīng)用需求的研究 、對(duì)廣域檢測(cè)分析保護(hù)控制 WARMAP 的研究 從對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)具有從穩(wěn)態(tài)分析到動(dòng)態(tài)分析、從局部分析到綜合分析的總體趨勢(shì)。 另外，在 WEB 界面和 CIM 數(shù)據(jù)庫(kù)瀏覽界面等實(shí)時(shí)性要求不高的地方，采用 JAVA 進(jìn)行 21 國(guó)電南瑞科技股份有限公司 開(kāi)發(fā)，具有可執(zhí)行代 碼級(jí)的跨平臺(tái)能力?；ゲ僮鞣绞绞侵鸽m然軟件只能在一個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行，但在另一個(gè)平臺(tái)上可以對(duì)其功能進(jìn)行調(diào)用，實(shí)現(xiàn)互操作。對(duì)于歷史上保存的電網(wǎng)模型可以重新調(diào)入研究態(tài)進(jìn)行回顧和分析。 需要指出的是平臺(tái)支持多態(tài)和支持多應(yīng)用是不同的，一個(gè)態(tài)下可能有多個(gè)不同的應(yīng)用，一個(gè)應(yīng)