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【关键词】大型数据中心 智能化运维 一体化运维 云化架构
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2016.14.014 中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2016)14-0066-05
引用格式:邓颂清,程尧. 大型数据中心一体化运维管理平台的建设模式研究[J]. 移动通信, 2016,40(14): 66-70.
[Abstract] In order to build and run a data center with high efficiency, based on the analysis of the challenges currently facing the base operation and maintenance management, combined with the development trend of existing management tools, the paper introduced construction mode for large data center integrated operation and maintenance management platform from aspects of system architecture, organizational structure, technical architecture, and network structure, thus realizing the goal of intelligent operation and maintenance, cutting costs while increasing efficiency.
large data center intelligent operation and maintenance integrated operation and maintenance
[Key words]Cloud architecture
1 引言
随着移动互联网、大数据、云计算的飞速发展,全国各地数据中心的规模迅速扩张,如何建设和运营一个高效的数据中心,是数据中心管理人员的重大挑战[1]。
DCIM(Data Center Infrastructure Management,数据中心基础设施管理)是近年兴起的数据中心基础设施管理工具,不同的机构有不同的解读。本文在DCIM的理念基础上,针对大型数据中心(即在全国各地拥有多个基地的大型数据中心),就其一体化运维管理的建设模式提出探讨性方案。
2 基地运维面临的挑战与趋势
数据中心运维管理的主要目的是保障基础设施的可用性及降低风险,提高资产的利用率,降低能耗消耗和运维成本,提高服务水平以及数据中心的效率和效益[2]。
作为承载信息系统运行的数据中心,运维管理的关键是对IT设备以及支撑IT设备运行的风火水电等场地基础设施的管理,包括:对这些基础设施的日常监控和维护;对这些设备进行全生命周期的管理;运维业务管理的流程与规则;对数据中心内基础设施日常运行数据的分析、对比与挖掘。
对于大型数据中心产业基地,特征为辐射全国、规模分布、虚拟资源、弹性调度、安全防护、绿色节能。随着数据中心的发展,功能需求越来越多,管理的规模越来越大,系统间的数据交互越来越广,系统对接口的复杂度急剧上升。由于业务、维护复杂,对管理系统的要求也更高。
现阶段大型数据中心运维面临的挑战如下:
(1)经济性:资源如何有效利用,包括网络、空间、动环资源;如何缩减运行费用,包括能源、维护人员。
(2)灵活性:如何识别及降低过度部署和冗余;如何灵活扩展容量(空间、制冷和供电);如何更快响应业务。
(3)可用性:如何实现精细化管理;如何及时排除隐患,处理复杂故障;如何实现动态资源管理和电子流管理。
(4)管理性:需要有效的数据分析支撑决策和规划;如何实现系统一体化,统一协作、快速响应;如何满足大客户SLA(Service-Level Agreement,服务等级协议)和自服务管理。
面对以上挑战,数据中心应建设“集中化运维、一体化管理、智能化分析、流程化控制”的IT支撑系统,才能实现智能化运维的管理目标,减少运维人员和维护成本,优化资源管理,提升运维效率。
3 平台系统架构、组织架构和技术架构
3.1 平台系统架构
一体化运维管理平台系统架构采用“集中化、一体化、智能化”的设计模式,分层设计,实现功能总集成、流程总调度、资源全监控。一体化运维管理平台系统架构图如图1所示:
基础设施、IT系统全方位监控:包括IT设备和供配电、空调环境、消防等场地基础设施的日常运行监控及数据采集。总部综合监控管理人员全方位管理与监控,对用户、权限进行配置管理,对整体运行情况查询、分析,对故障原因分析判断、智能决策。各基地监控中心人员进行基地全局监控、资源管理、分析报告。机房运维值守人员对运行状态、性能、系统告警进行监测,从而进行运维管理、故障处理[3]。
资源管理系统3D可视化:实现对所辖数据中心的资源信息管理、调度和配置。基于物联网技术(RFID、二维码等)实现对IDC(Internet Data Center,互联网数据中心)资源自动化全生命周期管理,同时为其它应用管理系统提供有效的资源信息共享[4];基于3D可视化进行机房状态显示、监测、数据展现及交互管理;通过与监控系统的集成,建立业务拓扑、应用拓扑、基础设施拓扑,定义所涉及到的服务器、数据库、中间件之间的资源配置逻辑关系;为业务规划、业务开通、IDC运维保障等提供全面的支撑[5]。功能包括:资源信息、资源容量、资源配置、资源管控、资源生命周期、资源服务请求、资源可视化、电子盘点等功能。
流程管理系统的设计符合ITIL(IT Infrastructure Library,IT基础架构库)规范:依照ITIL规范,建立ITSM(IT Service Management,IT服务管理)体系;建立完整的电子工单流(包含各类服务请求及标准流程);实现自动化运维[6]。
统一运行门户:统一门户作为一体化运维管理平台的统一入口,通过界面集成、数据集成及功能集成等技术将各个子系统中的功能和信息有效组织起来,提供统一的信息服务功能入口以及用户、授权、认证管理,并根据需求定制开发各种呈现内容[7]。
运维大数据分析:针对数据中心基础设施和网络的日常运行建立数据仓库;采用聚类算法,全面应用数据挖掘技术;建立完整的案例库,深度分析,以提升运维质量[8]。
安全监控系统:物理、网络、信息等安全保障,建立IDC/ISP(Internet Service Provider,互联网服务提供商)信息安全监控系统[9]。
3.2 平台组织架构
运维管理平台搭建一级结构,实行集中管理、模块化发展的建设思路。管理中心集中设置,分支被管控点为各基地,在远景规划中可建设备份管理中心。以机房为单位进行扩展,增加被管机房只需要相应增加采集模块即可实现。一体化运维管理平台组织架构图如图2所示:
3.3 平台技术架构
系统采用IT云化架构,远端的桌面用户或大屏显示终端只需要通过IE浏览器登录到各子系统服务器即可访问和浏览各子系统,无需安装独立客户端。平台包含三部分,系统硬件由虚拟的和物理的计算、存储、网络资源组成;系统引擎由统一数据库以及中间件组成;平台应用由各功能系统组成。一体化运维管理平台技术架构图如图3所示。
4 平台接口关系
系统内部接口包括统一门户系统、流程管理系统、资源管理系统、集中监控系统、运维大数据分析系统、安全监控系统之间的信息交互,可向ESB(Enterprise Service Bus,企业服务总线)开放的API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)实现互联的方向发展。一体化运维管理平台内各系统接口关系示意图如图4所示:
一体化运维管理平台内各系统之间的接口关系如表1所示。
5 平台组网方案
运维管理平台采用虚拟技术搭建,单独建设资源池(专享云)。采用基于X86架构的服务器构建,建议以计算节点和存储节点合设的超融合方式建设[10]。
网络建设主要分为业务网络、存储网络、管理内网及带外管理(IPMI)网络;从物理组网来看,网络建设分为业务及管理接入网络、带外管理(IPMI)接入网络和汇聚网络。
业务网络:承载资源池内部之间的网络互访流量以及用户访问外部网络的业务承载,建议采用万兆网络承载,同时考虑双链路实现冗余保护。
分布式存储网络:用于存储业务数据及系统数据,计算服务器需频繁与存储交互,建议采用万兆网络承载,同时考虑双链路实现冗余保护。
管理网络:用于资源池内部计算服务器、存储服务器之间管理流量,在计算节点上创建集群、创建虚拟机、添加存储等以及与管理平台的互通。物理组网上建议可与存储网络共用。
带外管理网络:目的为方便维护管理人员及时地远程维护,千兆网络承载即可。
一体化运维管理平台网络拓扑示意图如图5所示。本网络中局域网为二层互通,所有业务流量、存储流量、IPMI流量、管理流量和外网网卡流量规划在不同的VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)中。
6 结束语
随着时代的发展,传统运维模式正向“一体化、集中化、智能化”方向发展。本文通过介绍建设一体化运维管理平台,实现集中一体化监控和各系统数据信息的透明、关联、共享,从而实现智能化处理、自动化管理,以达到快速响应、高效管控、增值降本的目的。同时,能实现数据整合与智能分析,多维度运维大数据的采集、统计、分析及深度挖掘,实现智能运维;建立能力优势,增强服务提供能力、保障能力、成本控制能力、跨技术协同能力,从而进一步增强云数据中心的竞争能力,提高各种业务的业务量,增加企业的经济效益。
参考文献:
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[7] 王管冲. 浅谈一体化业务平台的统一门户架构[J]. 福建电脑, 2014,30(3).
[8] Bart Baesens. 大数据分析――数据科学应用场景与实践精髓[M]. 柯晓燕,张纪元,译. 北京: 人民邮电出版社, 2016.
关键词:天地一体化信息网;水利卫星通信;水利信息化;发展趋势
引言
2015年是卫星年,发生了以下卫星“大事件”:8月,北斗系统第18,19颗导航卫星首次实现星间链路建立,标志着我国成功验证了全球导航卫星星座自主运行核心技术;9月,第20颗北斗导航卫星发射,首次搭载了氢原子钟,同月,我国发射首颗Ka通信技术试验星;11月,40nm高精度北斗导航定位芯片正式,航天恒星了Anovo2.0卫星通信产品,国产VSAT系统首次采用国际标准,同月,“老挝一号”通信卫星发射升空,开创了中国航天“天地一体化+商业运营”的国际合作新模式。这些看似各自相对独立的卫星产业事件,其实是紧密联系在一起的,反映出我国卫星导航、遥感、通信等领域的“黄金期”已经到来,我国天基系统的基础实力正在显著提高,通过采用网络通信技术实现各种卫星系统之间的互连互通,构建星际互联网,将使各种卫星系统的效能实现本质的提升。谷歌,SpaceX,OneWeb也相继宣布投资建设近轨道卫星,用于向全球提供卫星互联网服务,“天地一体化+商业运营”已成为国内外运营商都在争夺的新阵地。种种迹象表明,星际组网、天地一体化通信网络的实现已进入倒计时,信息网络正在从地面、空间分割走向一体化[1]。未来天地一体化通信网的实现势必会对当前的水利卫星通信网发展带来巨大的影响甚至是变革。
1水利卫星通信网的局限性
水利卫星通信网作为保障防汛抗旱指挥调度应急通信的重要手段,自2009年进行卫星转发器更替及主站改造升级后,经过6年的发展,新一代水利卫星网已初具规模,已入网运行近600个卫星小站,在2014年云南鲁甸地震灾区发挥了重要的作用。尽管新一代的水利卫星网具有DVB-S2、Ku+C双星双波段技术体制,但点对点的垂直服务模式决定了其在技术性能、综合保障能力方面仍存在局限性,为此以水利卫星通信网在云南鲁甸地震灾区实战中的体现为例,分析卫星专网体制本身的局限性。1.1专网的局限性,使得响应时间较长鲁甸地震发生后,水利部信息中心迅速启动应急预案,派出技术人员携带多种卫星终端设备本抵达堰塞湖现场,为小站开通寻址,直至与水利部防汛指挥中心建立通信联系,时间已过24h。而地震发生后第一时间,“高分二号”卫星等多颗遥感卫星灾区就已经向指挥部传递了灾区第一手资料。水利卫星应急通信建立的时间一定程度上取决于抵达目的地的时间,而灾区如果处在边远山区、道路损毁严重等进入环境条件恶劣地区,通联时间很难得以保证。当水利卫星应急队伍还在“路上”时,灾区信息已遥感至“云端”。1.2与其他卫星专网功能上相互孤立,业务上不能互补在灾区应急保障中,终端卫星小站能够通过水利卫星专网实现语音、视频传输业务,现场视频效果是远超遥感卫星的图片信息,使现场情况更加直观。但随着各领域卫星专网终端设备陆续抵达堰塞湖现场,水利卫星小站的呼通率急剧下降。在这次堰塞湖处置中,除了水利卫星系统,还有来自中央、省、市级电视台的卫星专网,水文水位监测卫星系统,武警水电部队卫星系统等十多种几十套卫星设备,各系统(除水位监测系统)的主要功能相同,都是提供语音、视频传输业务,只是服务对象及传输目的地不同而已。尽管各行业卫星专网固定的组网模式在行业内起到了重要的信息支撑作用,但站在国家卫星事业发展的角度上,卫星通信专网是卫星事业发展初期,用户需要量低、基础设施少、使用费用高的特定时期的产物。行业间卫星专网系统重复建设现象也较严重,尤其在灾区的应急通信保障中,现场电磁情况异常复杂,极易发生相互干扰。1.3专网功能单一,缺少综合保障能力鲁甸灾区堰塞湖处置过程的应急通信保障任务中,水利卫星专网系统担负的是建立现场指挥部与各方的语音、视频传输业务通信保障任务,而堰塞湖现场水位监测是由地方的水位监测系统完成的。在堰塞湖现场环境突变,需要紧急撤离时,出现了因天黑能见度差、路滑坡陡、几乎迷路的情况,本用于通信保障的卫星终端因体量大、需固定建联的弱点,无法达成与各方的联系,这突显了水利卫星终端功能的单一性、局限性,以及综合保障能力的缺乏。此时,如果兼备北斗导航系统功能,能自动将工作人员当前具置及相关信息实时传回,监控中心便能在地图上动态显示监控终端设备及工作人员的具置,从而基于电子地图实现对工作人员的动态和可视化路线的规划,起到全方位综合保障作用。现有的各通信系统由于通信体制多样,致使各类通信网均有显著的封闭性,相互间互联互通实现比较困难,制约了现有通信资源效能的发挥,成为应急通信的瓶颈[2]。这些问题,也普遍存在于水利通信网中,制约着水利信息化的发展,但随着天地一体化通信网的实现将得到根本性的解决。
2天地一体化通信网的影响
天地一体化通信网是通过各种功能卫星星间、星地链路,将地面、海上、空中和深空的用户和飞行器及各种通信平台密集联合的,比如,地面和卫星之间可以根据应用需求建立链路,实现实时数据的传输[3]。天地一体化通信网会对水利卫星通信网在结构体系、业务组网方式、运行维护管理业务等方面产生影响。2.1结构体系的改变2.1.1空间段当前的水利卫星通信网以2颗通信卫星为空间中继;天地一体化通信网空间段是由不同轨道、性能的各种卫星组成的天基星座,不仅具有通信功能,还有遥感、导航、定位等多种功能。2.1.2地面段水利卫星通信网地面段是以固定、车载、便携卫星站等卫星终端,相互独立存在的;天地一体化通信网地面段则是庞大、复杂的通信终端物联网,不仅包括通信卫星终端、遥感、导航等各类卫星终端,还包括有线、短波等各类通信网终端,各类终端通过物联网平台实现统一调度、互通交互。2.2业务组网方式的改变水利卫星网是水利行业内“点对点”垂直保障组网模式,与其他通信网相互独立,无业务交集,业务模式如图1所示。天地一体化通信网采用“网对网”综合星际云服务保障组织模式,将天基卫星网络和包括水利卫星专网等各行业专网在内的地面物联网进行有机结合,业务模式如图2所示。应急保障中,不论是空间段还是地面段获取的灾区信息都可以汇聚到应急指挥中心,实现资源共享、统一调度,地面任意用户可以按需调用,能让地面物联网最大化辅助卫星网络的工作,使通信保障更完善。2.3运行维护管理业务的改变现有的水利卫星通信网是政府投资建设的,租用星上资源,地面主站系统及小站由政府管理运行维护,运维采用外包服务的方式,运维人员以掌握专网结构组成,主站及小站设备性能、运行指标、故障处理等维护技术为主;未来的天地一体化通信网不仅是技术手段的提升,而且是多层面的遥感、通信、导航综合应用,是跨领域资源共享与信息综合服务[4],将采用统一的公网运营商管理模式,面向网内所有用户提供服务,普通用户不需要自建主站系统,可直接免费或付费使用服务。这种商业化的公网运营模式,打破了行业卫星专网因自建主站,而需要投入高额建设管理经费的传统模式。因此,未来的水利卫星通信系统作为天地一体化通信网的子系统,由运营商提供运维服务的模式也将成为可能。运维单位也将因各综合通信组织的需要,由技术型向综合业务管理、各网系组织协调的业务型转变。
3水利卫星通信发展趋势的分析
尽管天地一体化信息系统实现之路,还面临研究天基信息处理、空间信息融合、天地系统的交互、地面系统互联互通、天地一体化信息系统与仿真、安全防护等系统应用效能提升的瓶颈问题,但在政策引导下[5],激光、量子通信等新技术不断涌现,这些技术壁垒终究会被攻克。水利卫星通信网应制定适应未来科技发展的顶层设计、总体规划,主动推陈出新,走创新、融合、统一的发展之路。3.1创新1)应用上的创新。为满足用户对未来应急网络综合保障的需求,创新发展思维,开展多网协同、集成服务的应用研究,构建水利卫星综合应用体系;为满足未来激增的用户对卫星网提出的容量、速率向更高量级的发展需求,开展Ka频段宽带卫星通信系统等应用。2)技术上的创新。未来一体化网络对技术人员提出的不仅仅是掌握最新技术能力的要求,面对庞杂的网系结构,更是要具备较强的组织协调能力,因此不能满足目前技术服务外包的现状,要培养专业化的在职人员队伍,以创新和应用项目为契机,组织新技术研究、学习,甚至选派技术骨干参与相关国家重大课题项目科研活动。3.2融合未来的一体化网络,是一个星际、天地融合的庞大且复杂的综合网络,注定今后10年甚至更长时间的一个重要发展主题就是“融合”。水利卫星网应开展以下2方面的融合:1)行业间融合。2015年11月16日,水利部与交通运输部在北京召开座谈会,进一步深化2部合作[6]。2部都有各自的信息系统,而交通运输部的北斗导航系统在民用领域的应用是国家示范工程,2部应该以此为契机,展开在卫星网络上的资源整合和共享,率先展开行业间卫星网络的交流、合作。2)新技术与系统融合。要开展与国内在空天地科技领域处于领先水平的中国航天科工、中国航天科技、中国电子科技等集团在卫星领域的合作,加强物联网、云计算、大数据等新技术与水利卫星通信的业务融合,例如利用北斗导航系统在定位、授时、短报文功能上的特点,扩大北斗终端设备应用范围,开展公网未覆盖区域的水文测报、地下水监测等方面的技术应用合作。3.3统一未来的地面物联网是各类通信网络如卫星网、电话网、移动网、互联网进行安全可靠的信息交互和共享,网与网之间、数以百万计的各类终端设备之间能否互联互通得以实现的关键。因此,统一的技术体制、接口标准,对物联网的实现至关重要。要在水利行业内深入开展水利卫星通信系统与其他水利通信网融合的顶层设计和技术体系建设,统一协议标准,构建综合集成的网络信息体系,建立起一套能够实现不同通信系统的集中接入、统一调度、互通交互的物联网系统。
4结语
关键词:特高压输电线路;故障原因;查找方法
中图分类号: TV 文献标识码: A
引言
输电线路属于电力运行系统当中的重要设备,而特特高压输电线路更是重中之重。其将庞大的电能运输到各个地方,属于联系各个变电站与重要用户的连接纽带。特特高压输电线路的顺利运行属于电力供应系统稳定持续运行的一项重要保障。若其发生故障会造成电力系统的运行发生故障,进而影响大范围内的生产与生活用电。
1、故障种类及原因分析
1.1雷击
特特高压输电线路拥有两个极性相反的电极,根据电极“同性相斥,异性相吸”的特性可得知,直流输电线路很容易招来电云的雷击。不过,直流输电线路的两极几乎不可能在同一时间遭受雷击。因此,当一个点击遭受雷击时,因雷击时间较短,直流输电线路的电压会在瞬间升高再降低。倘若直流输电线路瞬间升高的电压高于线路某处的绝缘电压,那么特特高压输电线路就会发生闪络放电情况从而引发直流输电线路的故障。
1.2覆冰
北方冬季持续时间较长,所以长时间内的下雪和阴霾天气,造成各种冰凌与积雪难以融化,也就造成输电线路上常期存有冰凌。因为输电线路数量多且线路复杂,难以及时的进行覆冰的清理任务,但是覆冰的存在也对输电线路的安全稳定运行造成了巨大的压力。输电线路上覆冰量少会造成电路的摆动,覆冰量大的话则会造成整个输电线路的运行处于瘫痪状态。只要出现故障因素,因为在冬季气候因素较为恶劣,工作人员维修速度缓慢、工作强度巨大,因此无法及时的将输电线路进行故障修复的话,会出现大范围内停电的情况
1.3外力破坏
近年来,我国在输电线路的施工过程中造成的事故屡见不鲜。由于很多施工单位不注重防护措施,忽视了机械的选择,场地人员的安全疏散等问题,造成电杆拉线断裂、导线扯断、放电区的破坏等问题不仅会影响施工过程和电力系统的完善性,还会对施工人员的人身安全造成伤害。导线的单相接地问题约占电网故障问题的90%。
1.偏
风偏闪络已经成为了输电线路中最为常见的故障之一。在强风环境下,尤其是在微地形区域,会使得绝缘子串向杆塔方向倾斜,减少了导线和杆塔之间的空气间隙,当间隙小于绝缘强度要求时就会产生放电现象。总的来说,强风会影响电压闪络,暴雨通过雨水电阻率的形式影响闪络强度。在暴风雨的天气,不同影响相会叠加,就更容易引发输电线路的故障。
1.5污闪
从雾霾的形态来看,雾是大量悬浮在近地面空气中的微小水滴,形成雾时大气湿度近于饱和。霾是由空气的极细微的干尘粒及气态化合物二氧化硫、氢氧化物组成。雾和霾也可相伴发生,即工业、交通、生活烟尘成为雾的凝结核,形成悬浮雾滴,并吸附易溶于水的二氧化硫、氢氧化物等气体。在静稳气候影响下持续积累,进而形成较大范围的雾霾。雾霾天气对输电线路的不利影响是明确的。一是对绝缘子上已积聚的污秽有湿润作用,二是雾霾通过湿沉降的方式,对绝缘子的积污有增加作用。现场测试和模拟试验结果表明,雾霾越浓,时间越长,绝缘子表面积污增加越多,对绝缘子上表面的积污影响明显大于下表面。污闪试验结果表明,在污霾条件下,绝缘子的污闪电压随表面积污的增加有所降低,而污霾造成的积污湿润则是绝缘子污闪性能下降的主要原因。另外试验结果也表明雾霾对空气间隙的击穿电压影响不明显,在严重雾霾天气下发生的输电线路放电仍是绝缘子串的沿面放电
电力设备的积污对雨闪、冰闪、雪闪均有影响,因此,应加强对污秽的监测及各种不利气候条件下的预判分析,在绝缘配置上可采取针对性的防雨闪、防冰闪、防雪闪绝缘结构及参数,在需要时也可进行带电除冰、除雪和带电清洗、清扫维护作业:(1)在污秽较重的区域或杆塔间隙限制无法调爬的线路采用合成绝缘子;(2)在变电站加强停电清扫和带电清扫,或加装增爬裙或涂刷 RTV涂料;(3)加强盐密测量与监测,结合运行经验和预期的环境污染状况,全面检查和调整污区等级划分;(4)加强线路绝缘子的清扫和劣质绝缘子的检测和更换。
2、合理设计减少故障
2.1选择合适的导线类型
在特高压输电线路中导线发热是其中最容易产生的故障,而为了有效的避免这一问题的发生,在敷设线路时,相关人员就应该选择恰当的导线类型,最重要是要保证导线的截面积符合要求,一般情况下,在敷设的过程中,可以稍微留下一定量的导线,以防后期使用,为了避免出现导线过热的现象,工作人员应该实时对导线进行检测,通常导线出现过热主要是因为接地装置出现问题或者设备多余。一般情况下,无论是对导线的监测,还是对地电阻的检查,一年之中最少要两次,这样才能充分的保障导线正常运行,不会因为过热现象而使导线损坏。除了对导线要细心检查之外,还要对一些与导线相关的设备进行检查,这样当因为导线过热而出现故障时,这些设备能够及时的将电源等设备切断,使事故不会扩大,也减少了火灾发生的概率。
2.2保证数据的准确性
通常情况下,变电站都安装了线路故障的动态记录设备,即故障录波器。在相关规定中,故障录波器的数值误差不得超过2km或5%,无错误判相,并能对故障前后的电流、电压进行准确记录,这为故障查找提供了有利的参考。故障录波器提供资料的准确性由以下四方面决定:(1)装置接线正确;(2)装置整定的定值准确,这由定值计算、参数测量决定;(3)线路改造后的二次核相;(4)线路跳闸后的分析、调整和校正装置定值,这是确保装置准确性的关键。大多数特高压输电线路安装有微机保护,该保护装置的要求较低,只需要根据线路参数便能准确计算和整定,其测距数据是故障检查的重要参考资料。由于输电线路的单相故障较多,所以明确线路相位十分重要,可在每基线路杆塔的号牌上制作标识,这样能够减少查找人员的工作量。
3、故障查找方法的研究
3.1特殊区段特殊巡视
故障的准确查找必须依靠合格和专业的特高压输电线路运行维护管理部门,运维部门必须在第一时间进行数据整合、结果定性分析、现场巡视等任务。 具体的巡视过程应该注意到以下三个方面的问题:(1)巡视人员的确定,必须保证每个不同时期都要有人员进行检查并且安排好每个人员的具体负责区域;(2)附近环境的巡视。 在巡视过程中勘测人员往往只重视线路的磨损、短路、断路的问题,忽视了附近环境的巡视,可能会造成严重的安全隐患,比如小火苗的燃烧现象等,最终酿成致命错误;(3)对巡视路线的设计,内部巡视应该统筹直线巡视和交叉巡视这两种方式。 同时在巡视过程中可以设定标记物等,提醒不同的巡视人员注意。总之,故障的查找归根结底就是人的判断。因此,巡视人员的工作安排是必不可少,也是至关重要的。
3.2将故障杆号的区段按照设备特殊区域进行预测
因为每条线路所处地域的不同,恶劣的天气是线路跳闸事故最多发生的时候,所以每条线路受到的影响程度就会有所不同。如,夏季雷雨天是线路最大出现故障的时候,而杆塔是最容易受到雷击的地方,要对其注重检查;如在大风或无雨的天气,就要对周边的超高树木建筑和特殊的杆塔进行检查,尤其是之前就发生过故障的杆塔;如果天气在较好时发生了故障,就要对道路的各交跨点和较易受到外力破坏的区域进行重点检查;如果出现大雾时发生了故障,就要对多雾区域的杆塔进行勘查。
3.3建立运维大数据综合分析系统
结合冰区、风区、污区、雷电活动区、山火易发区等数据及线路数据、地理数据、运行数据、气象/微气象数据等,构建输电线路全域数据系统。通过数据挖掘技术,获取特性及规律,建立各类故障分析模型,实现线路故障分析预警、线路设备和运行状态评价等高级应用功能,为极端气候减灾防灾、应急抢修提供决策参考,为差异化设计和运行维护提供技术依据。
3.4研究多种监测方式相结合的一体化监测系统
在极端气候和大范围自然灾害条件下,及山区、高原、冻土区等地区,电网设备监测方法受到极大限制。为从全局、全天候、全天时动态探测线路的状态,有必要深入研究卫星广域遥感遥测技术。卫星遥感技术可在大范围灾害天气下对输电线路走廊的地形、地质、植被、输电线路状况等进行广域监测,包括杆塔损毁监测、地质灾害监测、走廊山火监测等,为线路故障抢修提供有效的监测数据。对于超、特特高压输电线路集中分布的重要输电通道,应构建多种监测方式相结合的立体化监测系统。
3.5构建输电线路一体化运维体系
由感知监测系统、故障分析系统、检修运维系统共同组成一体化运维体系。在线路状态的感知和监测方面,形成一个地空立体化系统。包括无人机、直升机、机器人组成的巡检系统、各类在线监测装置组成的监测系统、各类检测设备、仪器组成的检测系统及卫星遥感遥测形成的广域感知与监测系统。在状态分析和故障预警方面,通过特高压输电线路全域数据系统,挖掘信息和故障特性规律,建立故障分析模型,形成线路故障判别和预警系统。在线路检修和运维方面,通过研发和应用机械化、自动化的检测检修设备,准确确定故障,及时响应并消除隐患,提高应急抢修和快速恢复能力。总之,借助信息化手段和方法,使感知监测、状态分析、检修维护形成一个互动、整体、高效、智能化的运维体系。
结束语
总而言之,特高压输电线路单相接地故障是电力系统中最常见的问题,高压输电线路发生故障时,对电力系统的稳定性和安全性都会造成巨大的影响。 准确、快速的确定输电线路故障点的位置不仅能够缩短故障持续的时间, 还能减少输电线路故障所带来的经济损失。 因此,对特高压输电线路的接地故障定位技术进行的研究是保证电力系统正常稳定运行的重要课题。
参考文献
[1]桑丙玉.特高压输电线电流差动保护算法研究[D].西南交通大学,2009.
关键词:定值 OMS系统 电网管理
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(a)-0171-02
1 专业管理的目标描述
1.1 专业管理的理念或策略
电网的快速发展给电网的安全稳定运行提出了更高要求,而继电保护装置的正确动作是保证电力系统安全稳定运行的必要条件。为确保电网或电力设备发生任何故障时,继电保护装置正确可靠动作,整定计算显得尤为重要。随着电网规模日益扩大、运行方式多变,整定计算的任务日益繁重,在“三集五大”体系建设的模式下,如何理顺各部门合作关系,完成整定计算任务,如何指导县调相关专业开展工作,如何推广县调定值单由县调计算,由地调进行复核、审核的新工作模式,给调控中心提出了新的挑战。
1.2 专业管理的范围和目标
继电保护全过程管理范围主要包括继电保护整定计算和定值管理。通过各部门职责分工合作,确保整定计算正确顺利进行,确保保护及安全自动装置正确动作,保证定值单执行的及时性与准确性。
2 主要流程说明
要做到继电保护定值全过程管理,必须做到各部门、各单位职责明确,为此,在“继电保护定值全过程管理办法”中对各部门、各单位的职责进行了明确,主要包括以下内容。
(1)市公司,副总经理(或总工):批准地调年度继电保护整定方案。电力调度控制中心:负责设备参数及工程资料的收集、归档工作,负责管辖范围内继电保护装置的整定计算、复核、审核工作,下发定值单、建立调度管辖范围内继电保护装置定值库(电子化),配合定值单的执行,编制年度继电保护整定方案,执行上级调度编制的继电保护整定方案。复核、审核县公司定值单。
基建部(项目管理中心):向调控中心提出新建、扩建、改建输变电工程确切投产日期,提供现场设备参数、二次图纸和保护装置技术说明书等,负责组织线路参数实测并向继电保护部门提供实测报告,组织协调工程施工单位执行调度机构下发的定值单。
运维检修部:向调控中心提供技改工程与已投运变电站的整定计算相关资料,执行调度机构下发的定值单,负责与新建工程的工程施工单位核对定值,向调控中心汇报定值执行情况,完成OMS定值流转。
(2)县公司,分管生产副总经理(或总工):批准县调年度继电保护运行整定方案。电力调度控制中心:负责设备参数及工程资料的收集、归档工作,负责调度管辖范围内继电保护装置的整定计算。下发定值单,配合做好继电保护整定定值单执行工作。编制年度继电保护整定方案,执行上级调度编制的继电保护整定方案。
运维检修部:向继电保护部门提出新建、扩建、改建输变电工程确切投产日期,提供现场设备参数、二次图纸和保护装置技术说明书等。执行调度机构下发的定值单。
各部门和单位的职责明确后,详细界定了在继电保护定值全过程管理的各环节相应部门和单位的具体工作内容及考核方法。
整定计算应按照选择性、灵敏性、速动性、可靠性且合理取舍的原则,符合DL/T 584-2007《3~110 kV继电保护装置运行整定规程》和DLT 559-2007《220 kV~750 kV电网继电保护装置运行整定规程》的要求,为确保整定计算顺利进行,调控中心注重与整定计算资料提供部门及时沟通协调,提高工作效率,根据上级调度下发的归算阻抗,及时对所辖继电保护装置进行整定、校验,对全网定值的配合进行全面的核查,严格履行计算、复核、审核三级把关制度。
2.1 地调和县调电网图形拼接
地调和县调电网图形拼接的基础是整定计算软件设备统一规范命名,地调在《关于下发继电保护整定计算软件设备命名及电子化定值库构建的通知》中,要求各县调对整定计算软件设备进行了统一规范命名。为推进整定计算软件使用,举办了县调整定计算培训班,提升了各县调继保整定专职业务素质。
地调和县调电网图形拼接后,一是县调的网络布置一目了然,地调可使用其数据库里的线路及变压器参数,自行进行整定计算,从而复核、审核县调定值单的合理性。二是形成了电网的逐级配合关系,地调容易掌握受电网结构、运行方式、时限过长等因素制约存在的定值失配情况。三是逐步实现整定计算中软件模块相同、整定计算原则相同,定值流转模式相同的地、县调一体化运作。
2.2 确保流程正常运行的人力资源保证
为保证继电保护定值全过程管理工作落到实处,对工作流程的每个环节设定了对口的专责联系人。见表1。
3 专业管理存在的问题
目前,定值单通过OMS系统进行流转,定值单的执行情况由定值单执行部门登录OMS系统填写回执,无法实现在电子化定值单上填写回执,即对于电子化定值单还无法实现闭环管理。因此,要求定值单执行部门定期把纸质版定值单回执(含调试人员和调试时间)反馈给调控中心。
通^OMS系统已经建立了电子化定值库,实现了定值的在线浏览,但是,OMS系统无法识别某间隔最新定值,只是简单的把该间隔最新的一个定值单标红处理,对于220 kV电压等级有双套保护的定值单,难以区分最新定值单和历史定值单,定值单查询浏览需要人工识别最新定值,这给定值单浏览查询带来不便。
参考文献
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[2] 许建安.电力系统继电保护[M].北京:中国水利水电出版社,2005:11-36.
关键词:配电网、配电自动化
On the Distribution Automation System
Abstract: The formation of the distribution network or regional power plants from power grids to accept power through the allocation or distribution facilities in place step by step according to the voltage of electricity distribution networks to users, is one of three systems of power systems. Distribution automation system is a system of comprehensive engineering, the success of the reliability of power distribution equipment, automation is the organic integration of the program. Distribution network based on the size, geographical distribution and grid structure, proposed distribution automation.
Keywords: distribution network, distribution automation
0.概述
依据国家电网公司《关于下达坚强智能电网第二批试点项目计划的通知》(国家电网智能【2010】131号)、《关于做好配电自动化试点工作的通知》(国家电网生配电【2010】69号)以及山西省电力公司《关于下达坚强智能电网第二批试点项目计划的通知》(晋电智能【2010】157号),太原南城中心区配电自动化(配网调控一体化支持系统)试点工程列为国家电网公司第二批智能电网试点工程。
按照《配电自动化技术导则》和《配电自动化建设与改造技术原则》的要求,结合太原南城中心区配电网的实际情况,试点区域范围选择为建设路以西,滨河东路以东,南内环街以北,府东、府西街以南,约16平方公里的区域。2009年,南城中心区建成区负荷密度达到13.43MW/km2;人均用电量达到7197kWh/人,10kV负荷228MW。
本项目按典型接线方式对中心区一次配电网架进行梳理和优化,将部分重载线路分线改造列入城网改造项目实施,使其满足N-1的负荷转供要求。在一次网架比较坚强的基础上,建设覆盖太原市城区范围、符合IEC61968/IEC61970国际标准、以“信息化、自动化、互动化”为特征的配电自动化主站系统。在中心区完成配电自动化和通信网络全覆盖,实现标准型配电自动化模式,支持配电网调控一体化管理方式。
1.配电自动化系统应用现状
2001年,我公司选择迎泽街以南、并州路以东、并州东街以北、建设路以西约1.5平方公里区域进行了配电自动化试点建设,涉及三个110kV变电站(郝庄、广场、城南)的5条10kV线路,柱上开关13台实现了三遥,柱上变压器16台实现了遥测。主站系统采用烟台东方电子DF9100配电自动化系统,系统于2003年建成投入试运行,主要可实现配网实时监控功能(SCADA功能)、集中型半自动方式的配网馈线自动化功能。配网自动化主站系统没有前置处理设备及相关通道,所有子站/终端信息均需通过主网调度自动化系统转发。且系统实时数据采集量很低,主站未采用CIM模型,也不具备信息交互方式,2007年配电自动化系统已退出运行。主站硬件为2001年东方电子生产的设备,已接近10年的使用年限,本次自动化建设中不能再利用。
试点区域共有开关站21座,其中8座开关站已实现综合自动化,但未配置数据网络传输设备,个别开关站综自系统设备运行年限较长,其余13座均未配置综合自动化系统。有1座开关站的自动化信息接入了太原电网调度自动化系统。开关站自动化装置的可用率(可继续使用自动化设备数/已安装自动化设备数)为62.5%。本工程对综合自动化系统未达到使用年限5座开关站自动化设备继续使用,仅对3座达到使用年限综合自动化系统进行更换。其余13座开关站改造另行报批。
试点区域共有配电室26座,其中3座已实现综合自动化,但未配置数据网络传输设备。
试点区域环网单元、箱变、柱上开关均未装设配电自动化终端设备,不满足配电自动化要求,需进行改造完善。
试点区域共有12条线路装设故障指示器,能将短路、接地、过流及停电信号传至配电工区调度后台。本工程对此12条线路装设故障指示器全部利用,可用率达到100%。
试点区域共有443台柱上公用变压器装设了无线采集终端,实现了运行数据采集,配电工区通过公司MIS系统实现了对配变综合信息监测。原有自动化装置(配变无线采集终端)的可用率为100%。本项目公用变压器仍采用装设无线采集终端实现公变数据采集,原有443台公用变压器无线采集终端全部采用原有设备不变,剩余46台变压器加装无线采集终端的项目列入营销信息采集系统建设项目中。
2.整体规划目标
通过在区域内新增变电站布点,为优化和补强中压配电网架奠定基础,建设坚强一次配电网;建设覆盖太原市城区范围、符合IEC61968/IEC61970国际标准、以“信息化、自动化、互动化”为特征配电自动化主站系统;在试点区完成配电自动化和通信网络全覆盖,建设标准型配电自动化模式,支持配电网调控一体化管理方式。保障配电网安全,提高供电可靠性,提高配电网运行与管理水平。逐步实现区域内配电网电力流、信息流、业务流的双向运作与高度整合,构建具备集成、互动、自愈、兼容、优化等特征的配电系统。
2010-2012年,按照标准型建设配电自动化系统,高质量完成配电自动化试点建设任务,在部分急需解决的关键问题和技术难题方面取得进展,为后续建设积累宝贵经验,打好基础。
2013年-2014年,在总结试点经验的基础上,逐步扩大配电自动化覆盖范围,完成太原中心城区配电自动化建设,完善主站相关应用功能,建立基于IEC61968标准的信息交换总线,实现相关应用系统之间集成,建成集成型配电自动化系统。
至2015年基本建成网架坚强、网络智能的配电网。期间进一步完善配电自动化系统和配网调控一体化技术支持系统,扩大系统覆盖范围,扩展系统应用功能,使得系统在提高配网供电可靠性、电网运行效率和电能质量方面发挥更大作用;进一步加强和完善配电信息化系统有关应用功能,拓展应用范围和应用深度,各类应用功能之间实现集成整合,配电环节和调度、用电等环节实现高效互动,对配电网运维管理集约化起到全面支撑作用,具备向智能型配电自动化系统过渡的基础。
3.总结
配电自动化系统具有实时性好,自动化水平高等特点,能提高供电可靠性和电能质量,改善对用户的服务,具有显著的经济优越性和良好的社会结合效益,配电自动化的建设是一项系统工程,所以要在按照城网建设规划的前提下,因地制宜,积极采用,合理选用,推广应用配电自动化。
参考文献
[1]厉吉丈,李红梅,等.配电系统自动化实施过程中的几点建议[J].电网技术,2009:70~72.
[关键词]信息力;核心竞争力;电力企业
[中图分类号]F274 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2012)6-0075-02
1 信息力与核心竞争力
1.1 信息力思想的演变
信息力的概念目前在国内外尚未形成统一定义,对其内涵和外延的认识还处在不断的研究和深化过程中,但自20世纪50年代,西方和日本学者就开始从不同角度研究并产生了一系列关于信息对社会经济发展影响的思想。我国最早使用“信息力”概念的是张德霖1987年在《光明日报》发表的《社会生产力系统中的信息力》一文中,而后乌家培在《经济信息与信息经济》一书中也认为,“信息力还体现在为经济活动中的各种决策提供及时、可靠、充分的经济信息,从而达到使经济活动合理化的目的。” 信息渗透到几乎一切经济领域的各个方面,对社会经济的影响是全方位的,企业未来的发展形势、企业的价值衡量都已经与信息化和信息处理能力息息相关,处理和利用信息的能力越来越成为提升企业核心竞争力不可抵挡的发展趋势。
1.2 信息力对核心竞争力的影响
自普拉哈拉德和哈默尔于1990年在《哈佛商业评论》发表“企业核心竞争力”一文以来,全世界的企业都在寻找、塑造自己的核心竞争力,但随着信息在企业资源及企业价值增值中越来越重要,公司规模的大小与企业所掌握的信息,以及利用信息能获取的最大商业价值紧密相关。信息化的进程不断改进着核心竞争力的要素,并为这些要素注入了新的活力。
度量核心竞争力有两个重要尺度:我们用价值链环节的附加价值、模仿难易程度。作为一种新生产力,信息力是对原有生产力的突破和飞跃,影响企业经营的每个价值活动,据统计,用计算机辅助设计与规划,可使出错率从手工设计、规划时的5%降低到现在的1%,其工效提高6~8倍,投资至少节省2%~5%,大大提高企业的工作效率和资金利用率;而其的智能化、网络化、数字化、虚拟化更使其成为渗透性强、扩散性高、全球化的先导型生产力,通过将更多的信息内容融入到企业的产品和服务中去,使其有别于其他企业,增强差异性,取得竞争优势。信息力已然成为提升企业的核心竞争力的武器。
2 我国电力企业信息力发展现状
一直以来,电力企业都呈现集团化、产业化、标准化、智能化的发展态势。集团化运作需要成员企业在采购、生产、销售、管理等各环节协同运作,这增加了管理难度,对数据分析、辅助决策、智能管理的需求也逐渐凸显出来。尽管电力企业的“信息高速公路”已基本建成,但电力行业信息化应用分析决策能力仍处在初级的数据获取与报表查询阶段,业务分析支撑能力较低。
据肖泽群、程德理的观点,信息力发展水平是由信息力的认识水平、信息力的利用水平和信息力的控制水平所决定,但信息力决不等于这三种力的简单相加,而是这三种力的合力。以此,我们来了解电力企业信息力的发展现状。
2.1 电力信息力的认识水平:
我们通过电力企业信息人员素质状态、信息化建设的投入来测度。
(1) 电力信息人才日趋缺乏。一方面受企业编制限制,信息化人员的引进十分困难,而信息化对既懂信息技术,又懂电力业务水平的复合型人才依赖性很强;另一方面,由于集中管控的需要,不少电力集团的信息化部门被其他部门重组,专职人员数量减少。无论是岗位重要性,还是专业人数,信息人员一直处于弱势。不受重视、不宜提拔、不便交流、不利提高的“四不现象”普遍存在,且这种状况已从电网企业发展到发电企业;同时,受电力软件产业的兴起,电力信息化人才不断外流。
(2) 重视信息化的建设。电力企业对信息化建设非常重视,以2009年为例,我国电力信息化建设规模为187.97亿元,其中信息应用系统建设占据27.7%。多数水电厂、火力发电机组及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂实现了无人值班、少人值守。国家电网公司的电力调度自动化水平已达到国际先进水平,其所属各级分子公司,建立了电力负荷管理、营销管理、电网实时信息等应用系统为主要功能的网络化企业管理信息系统,实现了办公环境网络化和计算机化。但是,总体来看,管理信息化滞后于生产自动化的发展进程。
2.2 电力信息力的利用水平
信息力利用水平强调信息科学技术的应用,包括信息技术装备、信息资源利用和信息系统的运行状况。“十一五”期间各电力集团都建立了相应的一体化信息平台,但由于信息技术装备水平的参差不齐,部分企业的一体化信息平台的承载能力有限,仍存在重硬件、轻软件,重开发、轻应用的现象;据统计数据显示,近些年各电力集团用于企业信息化建设年投入超过10亿元,但申报信息化专利和成果却不到200项,行业推广的项目成果和成果转化几乎为零,从信息系统运维来看,电网公司一般采取网省公司独立运行模式,发电集团则普遍采取厂独立运行的模式。由于对信息系统运维工作采取不同组织形式、管理方式和运行模式,导致工作职责、岗位设置和人员素质差异较大,不利于对信息服务管理标准化。
2.3 电力信息力的控制水平
从理论上讲,主要由信息管理的政策和法规、信息管理体制以及防范信息危害、信息服务不均等方面来反映。随着信息业务应用的深入发展,电力企业处于通过“扩容”来支撑应用需求与服务器、网络资源利用率不高、资源浪费的现象并存的局面。电力企业的建设资金大量花在了软件版权和使用权购置上,但是对于信息化建设过程中形成的各类知识产权存在保护不当现象,在对同行业企业严格保护,慎防外泄的同时,却被外商无偿地“窃取”成为“行业成功案例”。
3 以信息力提升电力企业的核心竞争力策略
企业核心竞争力是企业的灵魂和成功的关键,如何获得、培育和不断提升自身的核心竞争力,实现企业的长远稳定发展成为企业发展过程中最为关键的问题。对于电力企业来讲,企业只有不断提升核心竞争力,才能把企业做大、做强、做精。
3.1 提高信息主体素质,强化培训,推进产学研结合
对电力企业来讲,信息力能否提升企业竞争力,人才问题非常关键。信息力的发展水平,需要各个部门、每一名员工都立足系统,从全局出发,积极参与和主动调整,适应新业务环境,才能发挥信息力。要在短时间内改变电力企业信息人才发展现状,就必须加大培训力度,定期、有针对的开展培训,提高在职员工整体素质,同时储备、培养后继人才,这就要充分发挥电力系统内院校、科研院的独特优势,推进产学研结合。一方面建章立制、完善组织,建立教育培训长效机制;选拔条件好、素质高的人员进行重点培养,打造企业内训师队伍的中坚力量;另一方面提倡岗位练兵,推动校企合作,加强信息相关专业建设,大力培育一批新兴专业,完善人才供需对接。
3.2 搭建统一的标准化平台,提升信息力利用水平
信息时代,企业核心竞争力的一个重要因素就是获取和处理信息能力。通过构建统一的业务平台,消除部门壁垒,明确各部门在流程中所承担的职责,确定流程中的关键控制点并对其进行优化,从而打破各部门之间的“信息孤岛”,为企业业务系统提供通用的管理支持,保障信息资源的合理使用;亦可为企业各个应用系统提供统一的信息标准规范框架、统一的开发环境以及统一的信息化服务。
这样,电力企业的信息平台具备强大的业务扩展能力,可使各项管理、业务能根据环境的变化快速调整,提高企业的敏捷性和应变能力。对加强与促进电力企业各成员单位之间的交流与合作,充分利用电力行业的科技资源,加强产、学、研合作,加强国际技术交流与合作,探索新技术在电力企业共享的模式与方法,实现科技成果在行业范围内的有效共享提供强有力的支撑。
3.3 持续创新,重视成果管理,加强信息力的控制
创新是企业核心竞争力的动力之源。面对电力体制改革带来的管理职能的不断变化、日新月异的信息发展,电力企业只有提高创新能力,以最大限度地满足消费者的需求,才能在市场竞争中处于有利地位。首先,要解放思想,提升企业自主创新能力,加速技术创新,为各个消费群体提供符合预期要求的信息化解决方案,尤其是在智能电网、特高压等重大战略技术研发上要加大力度,建设优化电网。其次,从行业特点及自身发展的实际需求出发,重视成果管理,对反映行业共性的软件成果和研究报告,要及时申报专利,并协助行业组织开展宣传和推广活动。
总之,尽管企业核心竞争力的建设也具有阶段性和层次性,即随着外部环境的变化,企业核心竞争力的建设也要及时创新,但是在目前状况下,用信息力来迅速提升企业的竞争力,是我们应对挑战的有力武器之一。
参考文献:
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[2] 王知强.基于区域信息化建设的信息主体素质研究[J].现代情报,2011,31(8).
[3] 孙立阳.中国电信企业核心竞争力研究[J].市场研究,2011(7).
[4] 顾艳.信息化建设视角下的企业核心竞争力提升策略[J].中国市场,2011(2).
【关键词】电力系统厂站 调度自动化 现状 发展
1 电力系统厂站
1.1 自动化监控系统现状
35kv的变电站也应该配备专门的监控系统和计算机监视系统。这些系统使用是为了实现分布控制,这已经成为当前社会发展所需。我国很多一部分的总装机容量都比较大,变电站所需的单机容量理当在200MW以上,需要获得该容量的发电机组作为支撑。机组运行时,可控性和安全性无法得到保障,在后期发展中应该不断提升机组自动调节投入量,保护动作理当落到实处,为了实现AGC创造出发展条件。当前,现有的大型水电厂,已经在逐渐的实现机组实时监控,对安全事故处理、调节、转化和快速启动等运用,为了实现远方操作,实现无人值班或者少人值班目的。当前大部分的35kv以下的变电站已经实现计算机监控,已经达到无人操作。自动化监控系统使用极大的提升了生产过程之自动化,从而降低运行人员资源投入,更好的提升劳动力生产水平,在当前发展中已经取得明显的经济效益。
1.2 变电站综合自动化
变电站综合自动化普遍使用的是计算机技术,基于计算机智能设备中进行控制。它可以将现场数据数字化进行分析,从而得到直观的数据。例如:常见的序电流、序电压还有谐波分量等。进行计算机数据通信接口设计时,需要借助计算机的存储功能,从而完成统计记录工作。当前推行的自动化控制方式中,最大的特征是将这些分散的系统集合在一起,从而形成两级单元。现在采用最多的是RS串行通信总线和位总线,在使用中灵活性不强,速率也不高。还有站控制单元使用的是工业PC安装方式,一般是在室内进行组频。主要应用于100kv和35kv电压等级保护中。当前的变电站逐渐实现无人值班,在很多的县级电网中也使得发展,这是一个可喜成绩。变电站综合自动化系统,使用的是先进的计算机技术,通信技术以及现代电子技术融合为一体,对变电站进行二次设备重新组合。尤其是对电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置的重新组合,能够实现优化设计。当设备运行时,可以实现监视、测量以及控制目的,基于变电站综合自动化系统的使用信息交流互换效率提高,数据共享速率高,短期时间内可以完成控制任务以及监视任务。在使用中不断简化变电站二次接线,在平稳的环境下运行,降低了维护成本,提升经济效益,这是当前高质量电能供电一项重要技术标准。
2 调度自动化
2.1 能量管理系统化
能量管理系统化,是基于计算机为基础上开展的,结合了当前的电力调度自动化系统实现。主要面对的是发电和输电类型的升级电网或者是大区级电网。能量管理系统主要有六个组成部分:计算机、数据收集、支持系统还有操作系统还有网络分析和能量管理组成。从广义上看,该系统还包含模拟系统。在系统发展中涉及网络化概念。第一,网络化指的是调度中心在主站间接中,另一个主站直接和直属电厂和变电站之间实现远程通信,数据可以在远程中得到传输。另一个是中心主站直接在调度中心连接。相对于后者而言,当信息交换时,上一层主站可以从全网系统角度运行,兼顾到下一层系统,下一站信息采集中时常出现采集困难问题,这样可以更好的帮助下层主站更好的了解全系统以及系统相邻之间关系,在这样情况下,还可以使得网络等值计算更加精准。
2.2 屯网调度自动化系统现状
随着社会不断发展,我国大部分地区已经实现了全网调度,很多地区也开始配备上计算机监控系统。根据国调、网调以及省调数据显示,当前自动化系统已经达到100%,地调自动化高达85%,县级的自动化系统达到25%。在这些调度的动画系统管理中,经过安全监视,都已经通过验收。有些验收成果还达到国际标准。在我国电源和220kv电网中,实时信息传输已经实现有效和准确需求。在调度上有了明显的进步和提高。而且,还有一部分分网,很多的调度自动化系统已经实现AGC化验。自动化发展水平逐渐提高,在正常指标要求中,网络运行频率已经达到要求。随着电网自动化不断发展,电网发展也面临了新局面。电力体制改革影响了电力行业发展,电力改革核心是在电力部分中引入竞争机制,将以往垄断制度摒除。具体做法是,在进行输电、发电和配电分离时,需要将这些电源进行转化,从而获得更强的电力转攻服务。但是,考虑到当前我国电力市场不能一味的放弃了统一调度,电网管理人员在电网发展现状下,应该寻找合适的发展出路。更好的持平电网安全运行和商业效率之间关系。为电力市场发展获得广阔发展空间,更好的推动电网发展。
3 结束语
随着计算机技术不断发展,信息技术和控制技术发展迅猛。当前我国电力自动化发展面临窘境,应该进行变革。不断使用多媒体技术和只能控制技术,使得我国电网自动化水平提升。从当前发展现状上看,信息自动化更大程度的推动了社会经济发展,使得电力系统发展得到保障。社会发展水平快速提升,电力系统发展也应该跟上社会发展脚步,电力系统厂站厂,应该满足社会生产需求,而电网自动化满足安全运行需求。当这两者更好的结合在一起时,才提升我国电网运行水平,才能更好的提升经济发展。电网自动化,在一定程度上降低了经济支出,可以实现无人监管,信息可以高速传输。这是电网发展方向,得以实现依赖技术支撑。
参考文献
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“如果说总行是银行经营的大脑,数据中心就是银行经营的心脏。只有一颗安全、健康跳动的心脏,经营才能搞好。”中国农业银行董事长项俊波如是说。
对中国农业银行而言,成立于2005年11月的总行数据中心是农行总行直属一级部门,是农行整体信息化架构的重要核心,更是农行生产运营向集约化、科学化战略目标迈进的一项重要举措。
网络升级先行
目前,农行正通过全国24064家分支机构,30089台自动柜员机和遍布全球的1171家境外行,向全世界超过3亿5千万客户提供便利、高效、优质的金融服务。
境内星罗密布的营业网点,以及境内外各分支机构的巨大网络差异性,使得农行整体网络结构复杂,要不断满足新业务上线要求,数据中心网络升级成为农行整个系统升级改造的重中之重。
据了解,农行数据中心网络架构如下:各级分行的生产网有8个分区、办公网有5个分区,分区多达13个,两套物理隔离的网络分别承载生产和办公业务,但生产业务区与办公业务区部分功能重叠,业务分区之间需要部署防火墙进行网络隔离,以增强业务流量的安全控制。
为更好地科学制定网络改造升级计划,农行选择合作伙伴华为,帮助其重新规划涉及所有36个一级分行数据中心和一级骨干网的网络架构,以改变农行当前网络架构,实现两网融合,即采用一套物理网络承载生产和办公业务。
华为在充分调研中国农行网络现状后,针对数据中心网络架构进行了结构性调整、规划:全网按照“多地、多中心”架构进行设计,实现网络全时服务能力;所有核心设备采用双主控、多交换板、多电源等最高荣誉等级配置,实现核心节点超过5个9的可靠性。这次网络改造涉及所有36个一级分行数据中心和一级骨干网。
要解决生产网和办公网功能重叠问题,农行科技部的具体思路是将生产网与办公网功能重复的网络分区归类合并,整合之后网络分区从13个减少至6个,网络结构大大简化,可扩展性也大大增强。
但合并之后的公共网络分区,在安全性上又提出了更高要求,因此,华为实施团队在本地用户接入区、开放平台区、开发测试区等区域部署防火墙,以增加对业务互访的安全控制策略。
其次,生产网和办公网的外联网合并后,华为在关键网络核心节点采用双机热备,进一步增强网络可靠性。同时,为确保业务流量无阻塞转发,华为在核心层和汇聚层部署了高性能交换机CE12800。
关注高可靠性
数据中心网络升级为农行业务运行提供了更高稳定性,与此同时,也对业务系统的出口安全提出了更为严苛的要求。
为满足国家安全审查建设,2014年,农行总行针对电子认证系统建设规划,开展了“某系统国家安全审查建设项目“万兆防火墙入围选型工作。从银行业务的特点出发,农总行对设备的性能提出了明确要求:防火墙吞吐40G以上,能够实现基于用户、应用的下一代防火墙特性以及负载均衡、VPN、多种路由协议等网络特性。
经过谨慎检验,H3C SecPath F5040入围农总行数据中心。作为下一代高性能万兆防火墙产品,H3C SecPath F5040采用最新64位多核高性能处理器和高速存储器,支持多维一体化安全防护,可从用户、应用、时间、五元组等多个维度,对流量展开IPS、AV、DLP等一体化安全访问控制,能够有效的保证网络的安全;支持多种VPN业务,如L2TP VPN、GRE VPN 、IPSec VPN和SSL VPN等,与智能终端对接实现移动办公;提供丰富的路由能力,支持RIP/OSPF/BGP/路由策略及基于应用与URL的策略路由;支持IPv4/IPv6双协议栈同时,可实现针对IPV6的状态防护和攻击防范。
高可靠性是农总行最为关注的一个方面,H3C SecPath F5040防火墙采用互为冗余备份的双电源模块,支持可插拔的交、直流输入电源模块,同时支持双机状态热备,充分满足高性能网络的可靠性要求,这对银行业务来具有实际意义。
更易用的网络防护
目前,已经有两台H3C SecPath F5040部署在农总行数据中心,作为数据中心出口的“屏障”,为网银业务保驾护航。对于农总行IT部门而言,采用H3C SecPath F5040,也一定程度减轻了在系统部署和运维环节的压力。
采用双机热备,是高端用户普遍采用的一种增强系统稳定性的方法。以往农总行数据中心采用的是VRRP+HA的双机部署方式,这也是国内厂商设备的普遍方式。但这种方式的短板十分明显,由于单组VRRP需要消耗三个IP地址,如果双主方式需要两组VRRP;两台设备需要单独配置维护,部分配置需要能够自动备份。
这种传统方式无疑需要消耗很多IP地址资源,同时需要提前规划众多的地址分配以及链路协议规则。农行总行的IT部门需要投入大量精力,来了解安全技术细节,熟悉双机组网方式。
H3C SecPath F5040改变了这一点。由于可以采用SCF集群双机技术,双机热备的两台防火墙,在网络拓扑中成为了一台设备,对外呈现单节点、单IP,而且只需一次配置,也无需担心配置备份问题。由于设备的SCF功能已经通过集群协议完成了大部分双机配置工作,维护人员只需通过简单的界面来进行部署与维护,而无需理会底层的技术细节,这样就大大提升IT部门对防火墙设备维护的工作效率。
此外,由于H3C SecPathF5040具备了IPS、AV防毒、应用流控等多种高性能的深度安全防御扩展能力。因此,除了实现网络出口的基本访问控制外,华三通信下一代防火墙可以在任何需要的时候开启高性能的多业务防护以及多种VPN接入手段,在不改变现有组网的情况下,便捷地获得更加完整的边界安全防护,同时多种安全防护业务可以在一条安全策略中统一集成,让现有网络防护更为简单易用。
对用户而言,尤其是金融企业,网络安全建设并非一蹴而就,而是需要不断完善、提升的持续性工作。随着总行数据中心的网络防火墙部署需求不断调整,农行的信息安全策略也将不断提升、完善。
近年来,随着云计算技术与相关产品的成熟发展,政府购买云服务,成为政府信息化集约建设的必然趋势,也是建立覆盖多部门的数据共享及公开机制,实现数据融合、开放,提高公共服务、社会治理和经济运行管理水平的必由之路。
在推进政务云纵深发展的过程中,作为云计算技术产业的推动者,早在2015年,浪潮就宣布投资100亿元完成全国云中心的布局,这是迄今为止中国云计算市场最大的资金投入。经过近两年的快速发展,截至目前,浪潮已经建成北京、济南、重庆、上海等4个核心云数据中心和28个地市云数据中心,与全国115个地方政府签署战略合作协议。在2017中国IT市场年会上,赛迪顾问公布的数据显示,浪潮连续三年实现政务云市场占有率第一。对于未来政务云的发展,浪潮有着清晰的判断。
政务云的核心是数据资源的集中
“政府部门掌握着大量有价值的数据,但是这些数据还未被有效利用,我们常见的一些单位在提供服务时办事流程复杂、信息更新不及时、数据信息不一致、政民互动体验较差等。”在2017中国IT市场年会上浪潮集团高级副总裁王洪添接受采访时表示,“这些问题产生的根源跟数据相关的,原因在于政府数据存在数据不集中、数据不共享、数据不开放的现象。”
如何解决这些政府数据共享的问题?手段就是让政务上云。浪潮认为政务云发展的核心的特征是数据资源的集中。
“政务云经历从2015年的平稳发展,到2016年的爆发增长,在2017年将向应用广度和深度上进一步延伸,即从政务云1.0步入到政务云2.0阶段。”王洪添表示,“政务云1.0阶段,主要集中在IaaS层面的建设上,让业务上云,以数据集中为核心,建设统一的集约化IaaS平台;政务云2.0阶段,将以系统互通、数据融合为核心,整合PaaS平台,打造一体化的政府大数据中心。”
实现政务云2.0时代的三个步骤
王洪添又将政务云2.0细分三个阶段:即平台融合、数据整合、数据服务。其中数据的整合是政务云2.0阶段的核心。做到数据整合,又可分为三步进行:理目录、搭平台、聚数据。
政府数据价值虽高,但分散于不同部门。如何进行数据整合,首先必从梳理数据模型,形成目录全集,建立管理体系开始。以北京市为例,个人的数据与38个政府部门相关,公安部门掌握身份证、户籍、驾驶证,甚至机动车违章等信息,而民政部门掌握婚姻数据。对以上数据进行分析,最终梳理出500多项数据,形成完整的个人数据全集。
在完成理目录之后,即进入搭平台阶段。可以将此平台类比为图书馆的书架,书架中分门别类地存放着诗歌、散文、小说、历史文献等。数据平台同样起到此作用,将不同类别的数据存储在不同区域,方便此后各部门检索、提取调用。
此后进入聚合数据阶段。当然,如公安、税务等部门的一些敏感、特殊数据不能完成物理集中,也可以建立逻辑关系,使数据形成逻辑集中。聚合数据的最终目的是形成不同的数据库。例如,开放库,即数据可对社会进行开放;共享库,即部分个人数据可在政府各部门之间共享;主题库,即针对如污染监测问题,建立与环境相关的主题数据;专题库,即针对某一事件,例如“两会”期间的空气质量建专题库等。
经过以上三步,即可完成理目录、搭平台、聚数据,其目的是建设政府一体化的大数据中心,最终实现社会治理精准化、公共服务高效化。
浪潮要做数据流通领域的“阿里巴巴”
正是认识到数据融合的重要性,浪潮提出了“数商”的概念,要做数据流通领域的“阿里巴巴”,即通过“公司+创客”的大数据产业模型,包括专注于数据应用的A创客、专注于数据生产的B创客,以及浪潮打造的天元数据网交易平台、100个数据所和大数据创客中心等,形成完善的大稻荨八创”生态。
据了解,目前浪潮已经在北京、济南、沈阳等地打造了“大数据创客中心”,将50PB的数据资源、研发工具、云服务资源免费开放给创客,开展大数据创业培训一万余人次,为创客节省创业资金成本数亿元,支持引导创新创业项目近百个。
以济南为例,通过浪潮三年多来的努力,济南已实现90多个部门的业务系统和硬件设备的云上集中,570多项业务应用和20余项跨部门应用在统一云中心的运行,这一信息资源的共享大幅降低了建设和运维成本,年节省财政经费1/3以上,系统部署时间降低50%以上,树立了政务云的“济南模式”。
济南市民若办理公积金、水电、燃气、供暖费、违章等业务,也可以随时随地查询、预约和办理。这项服务通过浪潮与12345市民服务热线联合打造的“爱城市网”APP实现。它整合济南市政府部门分散的服务资源和数据资源,开创了政务服务线上线下双轨合一的新模式,引领济南进入以系统互通、数据融合为特征的政务云2.0时代。
随着大数据应用的日渐深入,政府对数据日益重视,不仅仅是贵州,包括重庆、济南等多个省市在内,都纷纷开始通过政务云,以及大数据平台的搭建,提升政府的公共服务能力,让数据多“跑路”,让百姓少跑腿。目前,浪潮已经成功助力全国27个省市政府建立了大数据平台,实现了数据的共享共用,为宁夏、广州、江门、佛山、哈尔滨、济南、青岛等地提供数据开放服务。浪潮还先后与青岛、无锡等各地市政府联合开展数据开放应用创意大赛,不断推进政务数据资源的社会化开发利用,对于促进信息惠民和大众创新、推动大数据产业发展起到了积极作用。
政府云发展离不开政策、标准的制定
随着政务云的发展,政府上云将成为不可阻挡的大趋势。早些年,从关注政府部门是否能上云,到上云后的安全体系、标准化规范的建设,再到如今更聚焦政务云平台支撑的政府大数据的治理、共享和开放。
王洪添提出,当前,数据资源相关的标准、法规、政策还不完善。哪些数据能开放、哪些数据不能开放、哪些数据可以部分开放,当前还没有明确的界定,这也是当前掣肘政务云发展的一个重要因素,甚至比技术因素带来的瓶颈更大。
王洪添表示,浪潮在不断提升产品、技术、解决方案的硬实力同时,也积极推进相关标准、政策、法规的落地实施。截至目前,浪潮共主导或参与制定了9项国家级、10项地方级云服务行业标准。