一、引言
隨著電網調度自動化的發展，調度自動化系統應用越來越成熟，調度中心匯集了越來越多的系統。這些調度自動化系統的良好、穩定、可靠運行為電網安全、經濟調度提供了堅實的技術基礎，同時，這些系統及其數據的可用性直接或間接地影響著電網調度。因此，電網各項基礎運行數據已成為電網公司的重要財富，電網調度的數據保護工作顯得非常重要，必須采取有效、實用的相關數據保護技術，防范各種可能的數據災發生，以保障其關鍵應用數據的高可用性及系統的高性能。
上海電網調度中心主要自動化系統及數據中心包括:能量管理系統（EMS）、電力市場技術支持系統、電能量采集及計量系統、中心數據庫、EMS Web 發布系統、區域電網控制性能標準（CPS）考核系統、調度管理信息系統（MIS）等。電網調度生產系統具有7d×24h/d不間斷運行的特點，調度生產數據的可用與否及質量好壞，直接影響著EMS、電力市場、各項考核、Web發布等重要電網調度自動化系統的正確和正常運行，也就影響著調度生產的安全性和經濟性。
數據保護技術的內容包括多數據源技術、數據存儲備份技術、服務器容錯技術、數據恢復技術和異地容災技術。
文獻[1]從多數據源的角度實現對EMS實時數據點可信度的在線控制，有效地屏蔽誤差偏大的數據。文獻[2]利用調度員培訓仿真系統（DTS）為 SCADA/EMS建立了一個容災系統。異地容災不僅是一種技術，更是一項工程，它不同于存儲及數據備份，也不同于容錯和遠程數據復制[2]。因條件限制，異地容災暫未在上海市調中實施。本文主要介紹上海電網調度系統中數據保護技術的應用。
二、多數據源技術的應用
所謂多數據源，顧名思義就是數據的來源是多樣化的，同一物理數據通過不同的采集和傳輸通道、通信協議等，形成該數據的多源冗余，在實際數據的選擇上按照約定的優先級定義進行多源的排序，并且能夠在必要時進行不同數據源之間的自動切換以及手動強制切換。此技術主要是為防范在數據通信過程中任何一個環節發生故障的風險，也可避免壞數據對應用系統產生不利影響，通常應用在數據采集之類的自動化系統中。
在上海電網調度系統中，多數據源技術主要應用在EMS和CPS考核系統中。如圖1所示，多數據源技術在SCADA/EMS中應用最為顯著[1]。 SCADA/EMS是所有電網調度自動化系統中最根本、最重要的系統，其數據是其他系統的數據之源。因此，其數據的準確性、可靠性和可用性直接影響其他系統的正常運行。EMS中通常將Modem直收的數據作為主用源，其他備用數據源的來源主要可分為2類:一類是從三級網轉發至市調EMS，包括集控站上網和地調轉發;另一類是從二級網轉發至市調EMS，包括從總調EMS下行轉發量和線路兩側變電站上網轉發的量。例如:對于王南5902線路的有功遙測數據，共有4個源，分別來自王店轉發、南橋轉發、南橋直收、總調轉發。在EMS中利用多數據源處理程序，根據可信度、優先級、控制碼及優選規則，從"多源數據"中選取最優質量的數據作為EMS監控和歷史統計的基礎數據。
CPS考核是調度中心最重要的安全經濟考核，該系統是調度員用于實時電網區域控制的重要依據。直接關系電網公司的經濟利益和安全生產。因此，保證 CPS考核系統不間斷運行和數據的準確可靠具有重要意義。CPS考核程序所需的基礎數據是各省際聯絡線的有功，利用多數據源技術確保這些分量的正確性和可用性，從而計算出準確的實時區域控制誤差（ACE）及CPSl、CPS2值，為調度員的正確調度提供可靠的決策依據。如圖2所示，在上海市調CPS考核系統中，將通過總調二級網轉發過來的聯絡線分量作為主用源，備用數據源為市調EMS中直收的遙測量。
三、數據存儲備份技術的應用
備份技術的選擇與數據的存儲方式及使用特點有關。從存儲形式來看，可分為文件及數據庫形式。對于文件備份，最簡單的有本機的拷貝，還有介質（如光盤、磁帶）的直接存儲備份以及基于網絡的備份系統等。對數據庫而言，最常用的就是本數據庫系統自帶的備份功能，此外還有基于第三方軟件的網絡備份系統。
存儲資源正變得更為多樣化。尤其是有了存儲區域網絡（SAN）和網絡連接存儲（NAS）之后，在很多環境中取代了直接附聯存儲設備。SAN允許服務器在共亨存儲裝置的同時仍能高速傳送數據。這一技術方案具有帶寬高、可用性高、容錯能力強的優點，而且可以輕松升級，容易管理，有助于改善整個系統的總體成本狀況。NAS把整個網絡的數據集中起來管理，同時集中了服務器的計算能力，解決了次據管理復雜和計算能力冗余的問題，提高了服務器的使用效率?；诰W絡的備份系統是目前比較先進的備份技術，理想的備份系統應該是全方位、多層次的。
這里主要介紹基于網絡的數據存儲備份及恢復技術的應用，以局域網內主要數據庫系統為例（如圖3所示），包括中心數據庫、電力市場交易計劃數據庫、電力市場結算數據庫、電能量采集數據庫、CPS考核數據庫、調度MIS數據庫。當然，文件備份同樣適用于此方案。
對于管理員，首先要在每個客戶端安裝專門的備份系統客戶端軟件，并做好相應的配置，剩下工作主要在備份服務器上完成即可。根據不同應用系統及數據量和數據需求的特點，為每個客戶端制定對應的備份策略和磁帶編組，如備份時間、存儲周期、備份類型、磁帶池（poo1）設置等，隔期還要做磁帶的管理工作，包括磁帶的更換、清洗等。
四、服務器容錯技術的應用
服務器容錯技術的出現極大地降低不相關應用系統在多種不可預料災難（例如硬盤壞、機器其他故障等）發生時的損失，保證業務系統的7d×24h/d不間斷運轉。數據正常情況下都是存儲在特定的服務器上，而服務器的硬盤相對而言是最易發生故障的部件，獨立冗余磁盤陣列（RAID）技術提供了硬盤容錯功能，能夠在一定程度上確保數據的安全性。此外，雙機熱備、服務器集群等技術更是從整個服務器的角度來容錯，在更高層次上加強了數據安全。
以市調EMS、中心數據庫系統及EMS Web發布系統為例，由于EMS和中心數據庫是整個電網調度自動化系統中核心的系統和數據中心，而 EMS Web的發布又是最直接的對外窗口，它們的數據及系統的可靠性、可用性相對來說更為重要。為此，服務器采用冗余配置，同組服務器可以做到自動切換，且從EMS到中心數據庫再至EMS Web發布的數據流采用雙路并行運行。
如圖4所示，EMS首先以雙網運行，歷史數據服務器和實時數據服務器（前置機）分別是2臺主備運行，每臺前置機都連接A網和B網。利用系統中自有的雙機技術，實現主、備機之間的數據同步及自動切換，從而保證歷史數據不丟失、實時數據一致。中心數據庫的數據主要來自前置機（也有從電力市場獲取的），繼而向外界應用（例如EMS Web發布等）提供數據，擔負著數據樞紐功能?，F正著手新增2臺服務器，與原有的2臺服務器正好組成2組雙機冗余。每組分別從主、備前置機取數，形成雙路數據源并行。每組的雙機采用LAAM（Legato automated availability manager）技術實現磁盤鏡像、雙機切換功能。對應著這雙路數據源，EMS Eeb 發布系統的主、備服務器分別連接中心數據庫1和中心數據庫2。
五、數據恢復技術的應用
以上介紹了數據存儲備份技術，與此相對應則有數據恢復技術。數掘的灰復根據備份的方式及應用系統的數據使用特點會有不同的處理。有的情況下，數據直接拷貝還原即可;有的可以通過數據庫系統本身的恢復功能實現;對于基于網絡的備份系統，則要借助于所采用的專門備份系統中的恢復技術，例如 VERITAS NetBackup中的Restore功能。
另外有一種恢復情況，即所謂的智能災難恢復（IDR）技術，主要是考慮由于硬件或軟件等原因導致本機無法正常運行而需要還原該機的故障前狀態（包括操作系統、應用系統及數據等）。在不少情況下，由于操作系統版本較老、應用系統復雜、數據庫板本較老及配置獨特等原因，使得機器很難恢復至原狀。若對原有系統及數據庫進行升級，很多情況下會使得其外接應用產生影響甚至不能正常工作。此時，IDR技術則能解決這些實際困難。對于IDR,要求必須先做好一人包含系統注冊表的全備份，并在客戶端上制作一人用于恢夏的啟動光盤，在系統恢復時插入此光盤，按步操作至恢復全備份為止。
對于上海電網調度自動化系統中的數據恢復。主要利用備份系統中的恢復功能。從磁帶庫中已有的備份選取所需進行恢復即可，包括文件恢復和數據庫恢復。此外，還可有目的地選擇若干機器。使其具備IDR功能。
六、基于保護技術的數據管理
數據保護是否成功，除了技術條件，很大程度上還取決于管理是否到位。數據的管理包括:應用系統的數據安全性評估、數據保護技術的選擇、技術策略的設置、技術規程的制定等。
就備份技術而言，備份管理的范圍不僅涵蓋制度的制定和磁帶的管理，例如:備份的可計劃性、磁帶機的自動化操作、歷史記錄的保存以及日志記錄等。它還能決定備份技術、備份設備、介質以及軟件技術等的選擇。
以基于網絡的存儲備份為例。網絡存儲備份管理系統對整個網絡的數據進行管理，聽有客戶端的數據可以備份到與同備份服務器或應用服務器相連的任意一臺磁帶庫內。借助于專門的集中式管理工具，系統管理員可以對全網的備份策略進行統管理，備份服務器可以監控所有機器的備份作業和磁帶機的工作，也可以修改備份策略，并可即時瀏覽所有目錄。
七、結 語
上海電網調度自動化系統經過多年的運行實踐，應用越來越廣泛、深入，積累的數據也越來越多。相應的數據保護技術需要不斷提高、完善。在采取數據保護措施規避風險的同時，將綜合考慮到效用，根據自身業務和自動化系統的特點，選擇合適的、成本有效的技術策略，實現效用最大化，不能為了規避風險而一味增加投入成本以致造成不必要的浪費。進一步發揮信息技術作用的同時，加強數據的管理，做到技術與管理相結合，共同保證可靠、可用的數據源。