CN103997121A - 智能变电站实时运行信息的监听方法及监听装置 - Google Patents

智能变电站实时运行信息的监听方法及监听装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能电站实时运行信息的监听方法及监听装置。监听方法包括：(1)每间隔一定时间向接入单元申请传送一次由运行信息构成的数据块；(2)获取数据块，对数据块的传送时间进行计时；(3)判断计时是否超过时间阈值，时间阈值小于等于间隔时间；(4)当计时超过时间阈值时，停止步骤(2)，重复步骤(1)-(3)，判断计时是否连续两次或两次以上超过时间阈值；(5)当计时两次或两次以上大于时间阈值时，对后续等待被申请的运行信息进行预处理，将运行信息平均切割成包含时间阈值的数据的数据块，重复步骤(1)和(2)。通过上述方式，能够匀速稳定的监听智能变电站原始运行信息。

Description

智能变电站实时运行信息的监听方法及监听装置
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种智能变电站实时运行信息的监听方法及监听装置。
背景技术
传统变电站自动化系统的联调和运行中，常发生后台监控、无人值班集控站和调度自动化主站系统遥信或事件不完整、遥控不成功、测量跃变等情况。当这些情况发生在远方或本地自动闭环控制的无功电压自动控制(AVQC)、自动发电控制(AGC)等系统时，其严重性就更为突出。实践表明，这些情况大都是由于通信故障引起的，然而由于缺乏有效技术手段，无法重现问题发生时的通信过程，因此往往很难对问题进行判断、定位和处理。
而且，随着智能变电站的发展，通信技术越来越成为变电站自动化的关键，例如基于IEC61850标准的变电站自动化系统。其中，IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统的国际标准，该标准下的变电站自动化系统中，模拟量采集信号、监控系统的联闭锁、继电保护及自动装置的跳合闸等功能均采用网络通信方式实现，传统的二次回路由直观电缆连线完全转换为网络通信过程，各种信号的连接和传递由传统的硬接线方式改为通讯方式实现。特别是随着应用电子式电流、电压互感器以及智能断路器产品的智能化变电站的出现，变电站自动化系统的设计、安装、调试和运行维护将产生深刻的变革，系统运行完全依赖于通信。此时，传统的故障排查手段更是无法满足要求，通信过程错误难以再现。
因此，在电网故障、自动化系统异常时，要重现自动化系统网络通信的全过程，匀速稳定的监听智能变电站原始运行信息显得非常重要，而现有技术中暂不存在合适的监听方法。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提供一种智能变电站实时运行信息的监听方法及监听装置，能够匀速稳定的监听智能变电站原始运行信息。
为解决上述技术问题，本发明提供一种智能电站实时运行信息的监听方法，包括如下步骤：(1)每间隔一定时间向接入单元申请传送一次由运行信息构成的数据块，其中，所述数据块包括接入数据信息和录波信息中的一种或两种；(2)获取所述数据块，并对所述数据块的传送时间进行计时；(3)判断所述计时是否超过时间阈值，其中，所述时间阈值小于等于所述间隔时间；(4)当所述计时超过所述时间阈值时，停止步骤(2)，并重复步骤(1)-(3)，并判断所述计时是否连续两次或两次以上超过所述时间阈值；(5)当所述计时两次或两次以上大于所述时间阈值时，对后续等待被申请的运行信息进行预处理，其中，将所述运行信息平均切割成包含所述时间阈值的数据的数据块，并重复步骤(1)和(2)。
进一步地，在判断所述计时是否超过时间阈值的步骤之中，如果所述计时小于所述时间阈值，重复步骤(1)-(3)。
进一步地，在获取所述数据块的步骤之中，包括如下子步骤：挂载所述接入单元；查看是否存在所述录波信息；如果存在所述录波信息，将所述录波信息整块压入录波信息队列；查看是否存在所述接入数据信息；如果存在所述接入数据信息，将所述接入数据信息整块压入接入数据信息信息队列；检测所述接入单元的数量；如果所述接入单元的数量大于一个，对每个所述接入单元重复上述步骤直至所有所述接入单元轮询完毕。
进一步地，在获取所述数据块的步骤之中，还包括：实时监测任一子步骤是否出现错误或异常，如果出现错误或异常，则重新挂载所述接入单元。
进一步地，在重新挂载所述接入单元的步骤中，如果重新挂载所述接入单元不成功，重新开始所有步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种智能变电站实时运行信息的监听装置，包括：设有报文接收子单元和录波计算子单元的接入单元，以及数据接入模块，其中，所述数据接入模块分别与所述接收子单元和所述录波计算子单元连接；其中，所述报文接收子单元用于运行信息的接收、封装、原始数据的转发以及抽取录波信息数据，所述录波计算子单元用于将抽取自所述报文接收子单元的录波信息数据进行电气量计算及产生启动信息；进一步地，所述数据接入模块用于依次进行如下步骤：(1)每间隔一定时间向接入单元申请传送一次由运行信息构成的数据块，其中，所述数据块包括接入数据信息和录波信息中的一种或两种；(2)获取所述数据块，并对所述数据块的传送时间进行计时；(3)判断所述计时是否超过时间阈值，其中，所述时间阈值小于等于所述间隔时间；(4)当所述计时超过所述时间阈值时，停止步骤(2)，并重复步骤(1)-(3)，并判断所述计时是否连续两次或两次以上超过所述时间阈值；(5)当所述计时两次或两次以上大于所述时间阈值时，驱动所述报文接收子单元和所述录波计算子单元对后续等待被申请的运行信息进行预处理，其中，将所述运行信息平均切割成包含所述时间阈值的数据的数据块，并重复步骤(1)和(2)。
进一步地，所述数据接入模块还用于在判断所述计时是否超过时间阈值步骤中，如果所述计时小于所述时间阈值，重复步骤(1)-(3)。
进一步地，所述数据接入模块还用于执行如下子步骤：挂载所述接入单元；查看是否存在所述录波信息；如果存在所述录波信息，将所述录波信息整块压入录波信息队列；查看是否存在所述接入数据信息；如果存在所述接入数据信息，将所述接入数据信息整块压入接入数据信息信息队列；检测所述接入单元的数量；如果所述接入单元的数量大于一个，对每个所述接入单元重复上述步骤直至所有所述接入单元轮询完毕。
进一步地，所述监听装置还包括数据处理模块和存储介质模块，所述数据处理模块与所述数据接入模块连接，所述数据处理模块与所述存储介质模块连接；其中，所述数据处理模块用于从所述数据接入模块中抽取运行信息并按所述运行信息的特征进行分类处理，所述存储介质模块用于将各处理结果按所述运行信息的类型分区进行存储。
进一步地，所述监听装置还包括存储介质管理模块，所述存储介质管理模块与所述存储介质连接，用于检测当前所述存储介质各分区使用率的大小，当相应分区的使用率达到设定的阈值时，所述数据处理模块将各类运行信息在所述存储介质相应分区中采用覆盖在先存储内容的方式进行循环存储。
本发明实施方式的监听方法及监听装置：通过获取由运行信息构成的数据块时同时对其传送时间进行计时，在该计时连续多次超过预设的时间阈值时，对后续等待被申请传送的运行信息进行预处理，具体通过将运行信息平均切割成包含时间阈值的数据的数据块，能够保证对数据的监听处于一个相对匀速稳定的状态，有利于后续处理过程中其它数据处理模块对运行信息数据的处理也处在一个相对匀速的状态，使得系统资源得到均匀利用，避免数据处理流量忽大忽小对系统资源造成的冲击。
附图说明
图1是本发明智能变电站实时运行信息的监听方法第一实施方式的流程图。
图2是本发明智能变电站实时运行信息的监听方法第二实施方式的流程图。
图3是本发明智能变电站实时运行信息的监听系统第一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
参阅图1，本发明实施方式的智能电站实时运行信息的监听方法，包括如下步骤：
步骤S11，每间隔一定时间向接入单元申请传送一次由运行信息构成的数据块，其中，数据块包括接入数据信息和录波信息中的一种或两种。
其中，从效率和风险方面考虑，且经过计算与测试，该间隔时间可以设计为50ms是相对合适的，其能够提高数据处理效率，又不会导致对系统资源的冲击。
步骤S12，获取数据块，并对数据块的传送时间进行计时。
步骤S13，判断计时是否超过时间阈值，其中，时间阈值小于等于间隔时间，通常，可考虑将该时间阈值设计为等于间隔时间。
其中，在步骤S13中，如果判断得到计时小于时间阈值，重复步骤S11-S13。因为计时小于时间阈值，表明该次获取的运行信息的数据块数据量较小，在系统资源承受能力之类，没有过多必要对该部分的数据块进行预处理。
步骤S14，当计时超过时间阈值时，停止步骤S12，并重复步骤S11-S13，并判断计时是否连续两次或两次以上超过时间阈值。
步骤S15，当计时两次或两次以上大于时间阈值时，对后续等待被申请的运行信息进行预处理，其中，将运行信息平均切割成包含时间阈值的数据的数据块，并重复步骤S11和S12。具体而言，因为该时间阈值是经过计算和测试产生的，如果两次或两次以上该计时大于时间阈值，说明数据接入模块接入不了此流量的数据，即超过了装置接入流量的边界值，可能或者已经对系统资源造成了冲击，所以需要对数据块传入数据接入模块的流量进行重新划分。
在一具体应用实施方式中，在步骤S12之中，可以进一步包括如下子步骤，参阅图2：
S121，挂载接入单元。具体的，可以在步骤S11之后，开始步骤S121。
S122，查看是否存在录波信息。
S123，如果存在录波信息，将录波信息整块压入录波信息队列。
S124，查看是否存在接入数据信息。
S125，如果存在接入数据信息，将接入数据信息整块压入接入数据信息信息队列。
S126，检测接入单元的数量。
S127，如果接入单元的数量大于一个，对每个接入单元重复上述步骤直至所有接入单元轮询完毕，进而完成对所有接入单元运行信息的获取。
值得注意的是，在步骤S12之中，还包括：实时监测上述步骤S121-S127任一步骤中是否出现错误或异常，如果出现错误或异常，则重新挂载接入单元，即重新由步骤S121开始所有步骤。
进一步地，在重新挂载接入单元时，如果重新挂载接入单元不成功，重新开始所有步骤。具体即，重新进行步骤S11-S15。
本发明实施方式的监听方法及监听装置：通过获取由运行信息构成的数据块时同时对其传送时间进行计时，在该计时连续多次超过预设的时间阈值时，对后续等待被申请传送的运行信息进行预处理，具体通过将运行信息平均切割成包含时间阈值的数据的数据块，能够保证对数据的监听处于一个相对匀速稳定的状态，有利于后续处理过程中其它数据处理模块对运行信息数据的处理也处在一个相对匀速的状态，使得系统资源得到均匀利用，避免数据处理流量忽大忽小对系统资源造成的冲击。
参阅图3，本发明还实施方式的智能变电站实时运行信息的监听装置，包括：接入单元1和数据接入模块2。
其中，该接入单元1设有设有报文接收子单元11和录波计算子单元12，数据接入模块2分别与接收子单元和录波计算子单元12连接。
具体而言，报文接收子单元11用于运行信息的接收、封装、原始数据的转发以及抽取录波信息数据，录波计算子单元12用于将抽取自报文接收子单元11的录波信息数据进行电气量计算及产生启动信息。
进一步地，数据接入模块2用于依次进行如下步骤：(1)每间隔一定时间向接入单元1申请传送一次由运行信息构成的数据块，其中，数据块包括接入数据信息和录波信息中的一种或两种；(2)获取数据块，并对数据块的传送时间进行计时；(3)判断计时是否超过时间阈值，其中，时间阈值小于等于间隔时间；(4)当计时超过时间阈值时，停止步骤(2)，并重复步骤(1)-(3)，并判断计时是否连续两次或两次以上超过时间阈值；(5)当计时两次或两次以上大于时间间隔时，驱动报文接收子单元11和录波计算子单元12对后续等待被申请的运行信息进行预处理，其中，将运行信息平均切割成包含时间阈值的数据的数据块，并重复步骤(1)和(2)。
当然，数据接入模块2还用于在判断计时是否超过时间阈值步骤中，如果计时小于时间阈值，重复步骤(1)-(3)。
进一步地，数据接入模块2还用于执行如下子步骤：挂载接入单元1；查看是否存在录波信息；如果存在录波信息，将录波信息整块压入录波信息队列；如果不存在，进入下一步骤；查看是否存在接入数据信息；如果存在接入数据信息，将接入数据信息整块压入接入数据信息信息队列；检测接入单元1的数量；如果接入单元1的数量大于一个，对每个接入单元1重复上述步骤直至所有接入单元1轮询完毕。
在一具体应用实施方式中，监听装置还包括数据处理模块3和存储介质4模块，数据处理模块3与数据接入模块2连接，数据处理模块3与存储介质4模块连接；其中，数据处理模块3用于从数据接入模块2中抽取运行信息并按运行信息的特征进行分类处理，存储介质4模块用于将各处理结果按运行信息的类型分区进行存储。当运行信息数据量巨大时，因为不同种类的运行信息处理结果可以分别存储在不同的分区上，可以将相对重要种类的运行信息在特定分区上独立保存较长时间，而重要程度较低种类的运行信息可以进行覆盖，即通过分区存储的策略能够保证重要类型的运行信息能够得到较长时间的存储，且进行分类处理、分区存储有利于后续对相关运行信息的快速检索，进而有利于对智能变电站运行过程进行多层次分析，以便辅助维护人员准确、及时定位故障原因。
进一步地，监听装置还包括存储介质管理模块5，存储介质管理模块5与存储介质4连接，用于检测当前存储介质4各分区使用率的大小，当相应分区的使用率达到设定的阈值时，数据处理模块3将各类运行信息在存储介质4相应分区中采用覆盖在先存储内容的方式进行循环存储。其中，采用覆盖在先存储内容的方式进行循环存储能够在不增加硬件成本的基础上，保证重要信息能够存储相应较长的时间，便于后续维护人员准确、及时定位故障原因。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能变电站实时运行信息的监听方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)每间隔一定时间向接入单元申请传送一次由运行信息构成的数据块，其中，所述数据块包括接入数据信息和录波信息中的一种或两种；
(2)获取所述数据块，并对所述数据块的传送时间进行计时；
(3)判断所述计时是否超过时间阈值，其中，所述时间阈值小于等于所述间隔时间；
(4)当所述计时超过所述时间阈值时，停止步骤(2)，并重复步骤(1)-(3)，并判断所述计时是否连续两次或两次以上超过所述时间阈值；
(5)当所述计时两次或两次以上大于所述时间阈值时，对后续等待被申请的运行信息进行预处理，其中，将所述运行信息平均切割成包含所述时间阈值的数据的数据块，并重复步骤(1)和(2)。
2.根据权利要求1所述的监听方法，其特征在于，在判断所述计时是否超过时间阈值的步骤之中，如果所述计时小于所述时间阈值，重复步骤(1)-(3)。
3.根据权利要求1所述的监听方法，其特征在于，在获取所述数据块的步骤之中，包括如下子步骤：
挂载所述接入单元；
查看是否存在所述录波信息；
如果存在所述录波信息，将所述录波信息整块压入录波信息队列；
查看是否存在所述接入数据信息；
如果存在所述接入数据信息，将所述接入数据信息整块压入接入数据信息信息队列；
检测所述接入单元的数量；
如果所述接入单元的数量大于一个，对每个所述接入单元重复上述步骤直至所有所述接入单元轮询完毕。
4.根据权利要求3所述的监听方法，其特征在于，在获取所述数据块的步骤之中，还包括：
实时监测任一子步骤是否出现错误或异常，如果出现错误或异常，则重新挂载所述接入单元。
5.根据权利要求4所述的监听方法，其特征在于，在重新挂载所述接入单元的步骤中，如果重新挂载所述接入单元不成功，重新开始所有步骤。
6.一种智能变电站实时运行信息的监听装置，其特征在于，包括：
设有报文接收子单元和录波计算子单元的接入单元，以及数据接入模块，其中，所述数据接入模块分别与所述接收子单元和所述录波计算子单元连接；
其中，所述报文接收子单元用于运行信息的接收、封装、原始数据的转发以及抽取录波信息数据，所述录波计算子单元用于将抽取自所述报文接收子单元的录波信息数据进行电气量计算及产生启动信息；
进一步地，所述数据接入模块用于依次进行如下步骤：
(1)每间隔一定时间向接入单元申请传送一次由运行信息构成的数据块，其中，所述数据块包括接入数据信息和录波信息中的一种或两种；
(2)获取所述数据块，并对所述数据块的传送时间进行计时；
(3)判断所述计时是否超过时间阈值，其中，所述时间阈值小于等于所述间隔时间；
(4)当所述计时超过所述时间阈值时，停止步骤(2)，并重复步骤(1)-(3)，并判断所述计时是否连续两次或两次以上超过所述时间阈值；
(5)当所述计时两次或两次以上大于所述时间阈值时，驱动所述报文接收子单元和所述录波计算子单元对后续等待被申请的运行信息进行预处理，其中，将所述运行信息平均切割成包含所述时间阈值的数据的数据块，并重复步骤(1)和(2)。
7.根据权利要求6所述的监听装置，其特征在于：
所述数据接入模块还用于在判断所述计时是否超过时间阈值步骤中，如果所述计时小于所述时间阈值，重复步骤(1)-(3)。
8.根据权利要求6所述的监听装置，其特征在于，所述数据接入模块还用于执行如下子步骤：
挂载所述接入单元；
查看是否存在所述录波信息；
如果存在所述录波信息，将所述录波信息整块压入录波信息队列；
查看是否存在所述接入数据信息；
如果存在所述接入数据信息，将所述接入数据信息整块压入接入数据信息信息队列；
检测所述接入单元的数量；
如果所述接入单元的数量大于一个，对每个所述接入单元重复上述步骤直至所有所述接入单元轮询完毕。
9.根据权利要求6所述的监听装置，其特征在于：
所述监听装置还包括数据处理模块和存储介质模块，所述数据处理模块与所述数据接入模块连接，所述数据处理模块与所述存储介质模块连接；其中，所述数据处理模块用于从所述数据接入模块中抽取运行信息并按所述运行信息的特征进行分类处理，所述存储介质模块用于将各处理结果按所述运行信息的类型分区进行存储。
10.根据权利要求9所述的监听装置，其特征在于：
所述监听装置还包括存储介质管理模块，所述存储介质管理模块与所述存储介质连接，用于检测当前所述存储介质各分区使用率的大小，当相应分区的使用率达到设定的阈值时，所述数据处理模块将各类运行信息在所述存储介质相应分区中采用覆盖在先存储内容的方式进行循环存储。
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