移动互联网技术在电力调度系统中的应用

梁力波

国网山西省电力公司太原供电公司 山西省 太原市 030001

摘要：随着我国电网规模逐渐扩大，电网结构日渐复杂，在电网电力调度管理过程中，对及时、全面掌握电网运行状态提出了更高的要求，建设基于移动通信技术的电力调度系统是电网运行管理规划以及信息化发展的必然趋势。目前关于移动通信技术在电力领域应用的相关研究较少。因此，利用移动通信技术的信息传输量大、高效便捷等优势，将其与电网调度系统相结合，通过对智能移动平台的移动通信、平台管理以及安全控制等关键技术进行研究，构建基于移动平台的电力调度系统，以解决传统电力调度流程繁琐、时效性差、效率低等问题。

关键词：移动互联网；电力调度

1 基于移动互联网的电力调度系统

基于移动平台电力调度系统的总体框架主要由调度核心系统和调度移动通信服务平台两部分组成，调度移动通信服务平台又分为电力调度移动通信服务器和移动通信设备两部分。基于移动通信网络和调度数据网，调度移动通信服务平台经由电力调度移动通信服务器将调度核心系统传来的调度指令及相关调度信息实时地传送到各个移动通信设备中，实现调度指令的快速下达、配调工作人员的移动化作业及现场操作的实时监控。调度移动平台具有较好的灵活性和扩展性，能够兼容来自不同厂家的第三方应用软件的接入，并对第三方应用软件进行统一化管理，提供了完备的安全控制和系统维护等支持服务，能够适应不断扩大的电网运行管理业务需要。

2 电力调度系统移动互联网关键技术研究

基于移动平台的电力调度系统应具备相对独立、灵活、易扩展的基本特性，为此采用多层次的体系结构对系统进行构建，每层基于面向对象模式，各层次间紧密联系形成一个有机整体。

2.1 移动通信设备

目前市场上智能手机、平板电脑等智能移动终端广泛使用的操作系统主要有2类，即IOS 系统和 Android系统。因此，需要分别对IOS和 Android这2种操作系统采用对应的开发工具和编程语言进行客户端应用软件的开发，使这2大类移动端设备具有相同的操作权限和功能应用，能够稳定运行。

2.2 移动通信网络

大量的电网运行数据，如实时数据、巡检图片等，通过移动通信网络在移动通信设备和调度移动平台之间传输，数据信息的流畅交互是基于有效的通信手段而建立。移动通信网络主要借助三大通信运营商的无线网络实现通信，随着GPRS、3G、4G通信技术的不断成熟，极大地解决了网络通信卡顿、通信费用高等问题，大大地提升了数据的传输效率。满足电力调度系统移动通信网络要求的成熟技术主要有虚拟专用网络(Virtual Private Network, VPN)和接入点名称(Access Point Name, APN),都是基于专用网络进行访问。

VPN 技术相比于APN技术，其优势在于自定义开发支持较好，无需切换网络，通信成本低，但安全性没有APN高。因此，对于各移动通信设备间的通信，主要通过VPN通道进行，而在与移动通信平台进行数据连接时，为保证数据安全和功能可靠，需通过VPN 服务器认证后，采用APN通道形式访问移动通信平台和调度核心系统以确保了应用的网络安全性，同时通信过程数据加密。

2.3 移动通信服务平台

调度移动平台主要提供服务管理和数据交互与存储的功能。服务管理，即为智能移动终端的客户端软件提供服务端支持，包括平台服务和子应用服务等，并进行统一的维护管理；数据交互与存储，即为系统提供数据支持。

电力调度移动通信服务平台基于企业内部数据交互的规范及标准，采用基于SOA 架构模式的总线服务方式，通过对数据进行服务化封装，在服务总线上发布服务接口，其具有易扩展，灵活性高的优点。当移动客户端向移动通信服务平台发送数据请求时，平台通过代理服务器接口，从调度核心系统获取调度指令及相关调度信息数据返回给移动客户端。此外，移动通信服务平台还应具备数据存储的功能，根据某时间段内某类业务的需求量制定相应的存储策略，对从调度核心系统中接收到的数据进行单独存储，若实时传递的信息量较大，那么仅保留时效性最新的数据。

2.4 调度核心系统

调度核心系统是建立基于移动平台的电力调度系统的根基所在，提供电网运行调度数据的来源以及辅助平台应用建设的规范和标准，包括了运行管理系统、运行监控系统、数据中心和气象系统等，通过调度核心系统进行停电检修计划、调度指令、图纸信息等实时信息的收发，实现对大电网的电力调度。

2.5 系统安全控制

在大电网电力调度运行控制的过程中，需要对信息数据进行加密处理，防止信息泄露情况的发生，以保障系统的安全性。而移动通信设备终端所具备的可移动性、高网络开放性、所处环境复杂等基本特点，无法保证信息传输的安全性和保密性。为此，基于《电力监控系统安全防护规定》的基本准则，按照“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的总体策略对移动平台进行设计，从通信、认证、数据3个方面对系统安全进行控制。

(1)设备通信。

各移动通信设备基于VPN通道在外部公用数据网间进行通信的，采用APN通道形式访问供电局内网与移动通信平台进行通信。通过防火墙等网络防护技术以及软硬件系统构建移动通信服务平台的隔离区(Demilitarized Zone, DMZ)和可靠性高、扩展性强、技术先进以及安全性高的调度核心系统数据中心(IDC),实现隔离区与调度核心系统的可控通信。

(2)信息认证。

对于移动通信设备，其用户密码与动态口令需要通过移动通信服务平台的集中认证系统的认证，才能保证移动智能终端以及访问客户的合法性。对于第三方应用软件，其携带有用户凭证并装设了票据验证插件的业务服务器，因此无需像移动通信设备那样需要输入用户密码，可通过票据认证结果来进行移动通信服务平台的访问，若票据认证通过，则允许访问相关业务数据，否则无法访问相关业务数据。需要说明是，当第三方应用软件需要与调度核心系统进行数据交互时，必须要经过移动通信服务平台转发，且数据信息需要做加密处理。

3 基于移动平台的电力调度系统功能架构设计

基于移动互联网技术的调度移动通信服务平台分为电力调度移动通信服务器(PC端)和移动通信设备(移动端)2部分，通过权限设置机制，PC端和移动端能够实现与调度核心系统之间的调度操作指令、图纸信息以及配调人员与各地市局操作人员间网络发令全过程的实时交流，能够显著提升电力调度运行管理的效率。其主要包括：命令票查询、网络发令以及信息处理3大模块。

(1)命令票查询。

此模块一般用于待执行、执行中以及执行完毕3种类型状态命令票查询操作。

(2)网络发令。

此模块是电力调度移动通信服务器的核心，其中心任务是对系统调度指令全过程进行网络传输。系统调度操作指令全过程包括：地调方发令、厂站方复述、地调方核实、厂站方核实、厂站方报告操作结果、地调方复述、厂站方核实、地调方收令。对于上述系统调度操作指令全过程中的各项调度指令，必须逐项完成；对于同一操作层面的、相互独立的各项调度指令，允许同时对这些调度指令进行并行下发，但需等待这些并行调度指令全部执行完成后方可下发下一操作指令。此外，电力调度移动通信服务平台还提供了“发送预览”以及“预览确认”这两个功能项。各地区配调部门可以通过预览调度指令通知，实时地向调度指挥中心反馈本地区的电力运行状态，能够为电力调度指令的下发顺序提供依据，防止出现指令不能及时传递的情况。

(3)信息处理。

信息处理模块的主要功能是实现对待处理以及已处理命令票的管理。信息处理中心将命令票的动态变化情况实时发送至相应的操作部门和操作人员，工作人员也可通过消息中心主动查询其所负责命令票相关的历史处理信息，掌握命令票执行的全过程。

结语

充分利用了移动通信技术高效便捷的信息传输优势，构建了基于移动平台的电力调度系统，扩展了智能化电网运行管理的技术手段，为解决传统电力调度流程繁琐、时效性差、效率低等问题提供了有效途径。

参考文献

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[2]Liu W,Wang S,Yi Z,et al.An Android Intelligent Mobile Terminal Application:Field Data Survey System for Forest Fires[J].Natural Hazards,2014,73(3):1483-1497．