CN101741144A - 用于智能电网的分布式录波管理系统 - Google Patents

Abstract

一种电力工程技术领域的用于智能电网的分布式录波管理系统，包括：位于变电站端的若干个站级存储子系统、位于调度端的网级信息检索子系统，以及将若干个站级存储子系统和网级信息检索子系统连接起来的电力光纤通道或载波通道。本发明利用分布式存储技术，在调度和变电站建立两级信息检索库，将录波文件分散存储在全网所辖变电站内，降低了集中式存储的风险，提高了录波数据的传输效率，节省了监控网的带宽，提高了信息的利用率，加快了故障后电网恢复的速度。

Description

用于智能电网的分布式录波管理系统

技术领域

本发明涉及一种电力工程技术领域的系统，具体是一种用于智能电网的分布式录波管理系统。

背景技术

在智能电网中，数字化变电站开始使用使用数字化录波器，与传统录波器相比，数字化录波器具有更强的处理能力，采样率更高，录波更准确，导致录波数据成倍增加，需要对录波数据进行强有力的管理。在当前电力系统中，录波数据的管理集成在故障信息系统中，录波数据以文件方式管理，具体管理模式是这样的：在变电站和调度分别部署信息子站和信息主站；信息子站收集和存储站内的录波文件，同时向信息主站传输本站的录波文件；信息主站借助信息子站收集站内的录波文件，存储和管理网内所有变电站的录波文件；当其他应用模块(如故障分析模块)要使用录波数据时，直接在存放录波文件的目录中查找、提取录波文件。

这种录波数据管理方案存在几个问题：(1)存储冗余大，同一份录波数据在变电站和调度分别存储、分别管理，增加了投入成本和维护成本，同时增加了维护难度；(2)在分析电力故障时，只需要故障间隔的故障前后几个周波的采样数据，所需数据量仅有几百K，但录波文件包含多个间隔上百个周波的采样数据，动辄几M、十几M，信息的利用率低；(3)当一个站发生故障时，往往相邻变电站同时录波，目前系统将所有录波文件上传调度，增加了网络负担，实用性不高；(4)录波文件上传到调度需要很长时间，无法满足及时性要求，同时与监控系统争夺通讯带宽，影响监控系统的实时性，(5)基于录波文件使用录波数据，可扩展性差，系统维护成本高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于智能电网的分布式录波管理系统，通过采用分布式存储，将录波文件分散存储在全网所辖变电站内，加快了故障后电网恢复的速度，克服目前集中式存储和管理录波数据的种种弊端。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：位于变电站端的若干个站级存储子系统、位于调度端的网级信息检索子系统，以及将若干个站级存储子系统和网级信息检索子系统连接起来的电力光纤通道或载波通道。

所述的网级信息检索子系统包括：通讯服务器和网级信息检索服务器，其中：通讯服务器分别和信息检索服务器及电力光纤通道或载波通道相连以传输调度系统信息，网级信息检索服务器存放网内所有变电站的录波文件的检索信息，提高信息检索速度。

所述的电力光纤通道或载波通道连接站级存储子系统的访问代理服务器和网级信息检索子系统的通讯服务器。

所述的站级存储子系统包括：录波设备、保护设备、文件服务器和访问代理服务器，其中：录波设备、保护设备以及访问代理服务器分别与文件服务器相连接并分别传输录波文件、录波保护信息以及调度系统信息。

所述的文件服务器包括：采集单元、抽稀单元和站级检索管理单元，其中：采集单元、站级检索管理单元和抽稀单元依次串联，所述的采集单元将来自录波设备的录波文件存储于文件服务器上，所述的站级检索管理单元创建本站内录波文件索引库以加快检索录波文件的速度并接收调度来自访问代理服务器的检索请求，所述的抽稀单元在录波文件中抽取指定间隔并指定时段内的采样数据。

所述的访问代理服务器内设有访问代理单元，访问代理单元分别与电力光纤通道或载波通道以及录波设备、保护设备和文件服务器相连接以接收文件服务器发出的新增录波文件通知，向调度上送本站的录波检索信息，接收调度的调阅录波信息命令，向调度返回抽稀后的录波结果。

所述的网级信息检索服务器内设有网级检索管理单元，该网级检索管理单元收集全网所有变电站的录波文件索引，管理全网录波文件索引库，接受其他应用模块的检索请求，将检索请求转化为对指定变电站内的站级存储子系统的检索。

所述的通讯服务器内设有通讯单元，通讯单元连接信息检索子系统和网内所有变电站的站级存储子系统，向网级检索管理单元上送录波文件索引和调阅结果，向变电站转发调阅录波信息的命令。

本发明在采集录波数据时，发生电力故障或扰动，录波设备或保护设备生成录波文件，文件生成后通知采集单元，采集单元从设备中下载录波文件，采集单元按录波设备和录波时间在文件服务器上存放录波文件，录波文件完全保存后通知站级检索管理单元；站级检索管理单元接收到采集单元的通知，从录波文件的配置文件中读取录波启动时刻、触发录波时刻，计算录波结束时刻，管理模块在检索库中增加录波文件索引，然后通知访问代理模块；访问代理模块向调度通讯单元发送新增录波文件报文；通讯单元解析此报文并上送网级检索管理单元；网级检索管理单元接收到新增录波文件通知，创建网级录波文件索引，更新网级录波数据检索库；

所述的录波文件索引包括：录波来源的设备、录波启动时刻、触发时刻和结束时刻、录波文件的存放位置；

所述的报文包括：录波来源、启动时刻、触发时刻和结束时刻；

所述的网级录波文件索引包括：录波来源的变电站、设备、启动时刻、触发时刻和结束时刻。

本发明在调阅录波数据时，网级检索管理单元接收到其他应用模块调阅录波文件的请求，在网级录波数据检索库中查找录波索引，得到录波文件所在的变电站，向通讯单元下达调阅录波数据的命令；通讯单元想指定变电站的访问代理模块发送调阅数据报文，访问代理模块向站级检索管理单元转发调阅命令；站级检索管理单元根据录波来源、启动时刻、触发时刻在站级检索库中查找录波索引，得到录波文件存放位置，根据调阅的间隔标识和录波文件来源，在检索库中得到间隔相关的录波通道集，根据录波启动时刻和结束时刻，修正和调整调阅时段顺序，向抽稀单元提交抽稀任务；抽稀单元打开录波配置文件，获取启动时间和采样率，根据时间段计算采样序号，从数据文件中依次读取指定采样序号的数据，将指定通道的采样数据转存，生成新的录波数据文件和配置文件；站级检索管理单元向访问代理模块提交调阅生成的新的录波文件，访问代理模块向调度通讯单元发送调阅返回报文，调度通讯单元根据通讯报文将调阅生成的录波文件存放在指定位置，并通知网级检索管理单元，网级检索管理单元向应用模块返回录波文件；

所述的命令包括：录波来源、启动时刻、触发时刻、结束时刻、调阅的间隔标识和调阅的时间段；

所述的抽稀任务包括：录波文件位置、调阅的通道集和调阅的时间段；

所述的命令包括：录波文件所属变电站、来源设备、启动时刻、触发时刻和结束时刻，调阅的间隔标识，调阅的时间段。

本发明利用分布式存储技术，在调度和变电站建立两级信息检索库，将录波文件分散存储在全网所辖变电站内，降低了集中式存储的风险，提高了录波数据的传输效率，节省了监控网的带宽，提高了信息的利用率，加快了故障后电网恢复的速度。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为实施例检索流程图。

图3为实施例抽稀流程图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：调度的网级信息检索服务器100和通讯服务器200；变电站的部署包括：文件服务器300、访问代理服务器400、录波设备500，保护设备600和站控层光纤通道；及电力光纤通道或载波通道，其中：

在调度端网级信息检索服务器100和通讯服务器200直接连接；在变电站内以站控层光纤通道为主干网，访问代理服务器400、录波设备500和保护设备600都通过光纤通道接入文件服务器300；调度的通讯服务器200经过电力光纤通道或载波通道和所有变电站的访问代理服务器400相连。

所述的网级信息检索服务器100内设有网级检索管理单元101，该网级检索管理单元101收集全网所有变电站的录波文件索引，管理全网录波文件索引库，接受其他应用模块的检索请求，将检索请求转化为对指定变电站内的站级存储子系统的检索。

所述的通讯服务器200内设有通讯单元201，通讯单元201连接信息检索子系统和网内所有变电站的站级存储子系统，向网级检索管理单元101上送录波文件索引和调阅结果，向变电站转发调阅录波信息的命令。

所述的文件服务器300包括：采集单元302、抽稀单元303和站级检索管理单元301，其中：采集单元302、站级检索管理单元301和抽稀单元303依次串联，所述的采集单元302将来自录波设备的录波文件存储于文件服务器上，所述的站级检索管理单元301创建本站内录波文件索引库以加快检索录波文件的速度并接收调度来自访问代理服务器的检索请求，所述的抽稀单元303在录波文件中抽取指定间隔并指定时段内的采样数据。

所述的访问代理服务器400内设有访问代理单元401，访问代理单元401分别与电力光纤通道或载波通道以及录波设备、保护设备和文件服务器相连接以接收文件服务器发出的新增录波文件通知，向调度上送本站的录波检索信息，接收调度的调阅录波信息命令，向调度返回抽稀后的录波结果。

如图2所示，本实施例的站级检索软件流程为：站级检索管理单元301接收到调阅请求启动检索算法，根据录波来源、启动时刻和触发时刻查询录波文件的位置，如果没有找到则结束检索；如果找到文件，根据录波来源和调阅间隔在库中查询录波通道集；如果录波文件中没有调阅间隔的通道则结束检索；如果有录波通道，读录波配置文件，根据录波的启动时刻、结束时刻调整并修正时间段的顺序；如果时间段无效则结束检索，如果时间段有效，返回查询结果。

如图3所示，本实施例的抽稀处理软件流程为：抽稀单元303接收到抽稀请求启动抽稀算法，如果有未处理的录波文件，读录波配置文件，根据调阅时间段计算需要调阅的采样序号，打开数据文件，读取指定采样序号的数据，依次处理录波通道，将调阅通道的数据写到缓冲区，所有序号和所有通道处理完毕后，重新检查是否有未处理的录波文件；如果所有文件都已经处理，写缓存数据到新的数据文件，创建新的配置文件，抽稀过程结束。

本实施例的采集录波过程通过以下步骤处理：

第一步：采集单元302接收来自录波设备500和保护设备600的录波通知，下载录波文件，保存录波文件后，通知站级检索管理单元301。

第二步：站级检索管理单元301，从录波配置文件中读取启动时刻、触发时刻，并计算结束时刻，在本地检索库中增加录波数据索引，向访问代理模块401发送通知。

第三步：访问代理模块401和通讯单元201转发新增录波数据通知到网级检索管理单元101。

第四步：网级检索管理单元101增加录波数据索引到网级检索库。

本实施例的调阅录波过程通过以下步骤处理：

第一步：网级检索管理单元101接收到调阅请求，在网级检索库中查找存放录波数据的变电站，向通讯单元201下发调阅命令。

第二步：通讯单元201向指定变电站的访问代理模块401转发调阅命令，在变电站内访问代理模块401向站级检索管理单元301转发调阅命令。

第三步：站级检索管理单元301在本地库中查询录波文件存放位置；根据调阅间隔和录波来源，在库中查询录波通道集合；修正并调整调阅时间段；向抽稀单元303提交抽稀任务。

第四步：抽稀单元303读取录波文件，依据图4所示流程图，生成新的录波文件，抽稀结束后返回站级检索管理单元301.

第五步：站级检索管理单元301，经访问代理模块401、通讯单元201，返回调阅结果到网级检索管理单元101，网级检索管理单元101将调阅结果返回到调阅模块。

Claims (8)

1.一种用于智能电网的分布式录波管理系统，其特征在于，包括：位于变电站端的若干个站级存储子系统、位于调度端的网级信息检索子系统，以及将若干个站级存储子系统和网级信息检索子系统连接起来的电力光纤通道或载波通道。

2.根据权利要求1所述的用于智能电网的分布式录波管理系统，其特征是，所述的网级信息检索子系统包括：通讯服务器和网级信息检索服务器，其中：通讯服务器分别和信息检索服务器及电力光纤通道或载波通道相连以传输调度系统信息，网级信息检索服务器存放网内所有变电站的录波文件的检索信息，提高信息检索速度。

3.根据权利要求1所述的用于智能电网的分布式录波管理系统，其特征是，所述的电力光纤通道或载波通道连接站级存储子系统的访问代理服务器和网级信息检索子系统的通讯服务器。

4.根据权利要求1所述的用于智能电网的分布式录波管理系统，其特征是，所述的站级存储子系统包括：录波设备、保护设备、文件服务器和访问代理服务器，其中：录波设备、保护设备以及访问代理服务器分别与文件服务器相连接并分别传输录波文件、录波保护信息以及调度系统信息。

5.根据权利要求4所述的用于智能电网的分布式录波管理系统，其特征是，所述的文件服务器包括：采集单元、抽稀单元和站级检索管理单元，其中：采集单元、站级检索管理单元和抽稀单元依次串联，所述的采集单元将来自录波设备的录波文件存储于文件服务器上，所述的站级检索管理单元创建本站内录波文件索引库以加快检索录波文件的速度并接收调度来自访问代理服务器的检索请求，所述的抽稀单元在录波文件中抽取指定间隔并指定时段内的采样数据。

6.根据权利要求4所述的用于智能电网的分布式录波管理系统，其特征是，所述的访问代理服务器内设有访问代理单元，访问代理单元分别与电力光纤通道或载波通道以及录波设备、保护设备和文件服务器相连接以接收文件服务器发出的新增录波文件通知，向调度上送本站的录波检索信息，接收调度的调阅录波信息命令，向调度返回抽稀后的录波结果。

7.根据权利要求4所述的用于智能电网的分布式录波管理系统，其特征是，所述的网级信息检索服务器内设有网级检索管理单元，该网级检索管理单元收集全网所有变电站的录波文件索引，管理全网录波文件索引库，接受其他应用模块的检索请求，将检索请求转化为对指定变电站内的站级存储子系统的检索。

8.根据权利要求2所述的用于智能电网的分布式录波管理系统，其特征是，所述的通讯服务器内设有通讯单元，通讯单元连接信息检索子系统和网内所有变电站的站级存储子系统，向网级检索管理单元上送录波文件索引和调阅结果，向变电站转发调阅录波信息的命令。

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