CN104008214B - 智能变电站实时运行信息的存储方法及存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能变电站实时运行信息的存储方法及存储系统。该存储方法包括如下步骤：获取变电站的运行信息；将所述运行信息进行分类抽取；将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储。通过上述实施方式，本发明能够快速捕捉智能变电站原始运行信息并保证重要类型的运行信息和故障分析信息能够得到较长时间的存储，便于维护人员能够准确、及时定位变电站中出现的故障原因。

Description

智能变电站实时运行信息的存储方法及存储系统

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存储方法及存储系统。

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，如何重现自动化系统网络通信的全过程，快速捕捉智能变电站原始运行信息并进行存储，进而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，已成为智能变电站自动化系统迫切需要解决的问题。

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存储方法及存储系统，能够快速捕捉智能变电站原始运行信息并保证重要类型的运行信息能够得到较长时间的存储。

为解决上述技术问题，本发明提供一种智能变电站实时运行信息的存储方法，包括如下步骤：获取变电站的运行信息；将所述运行信息进行分类抽取；将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储。

其中，将所述运行信息分类抽取的步骤中，包括：信息类型分析，即将所获取的所述运行信息的种类进行分析，确定所获取信息的种类，其中，信息种类包括：GOOSE信息、采样值信息以及IP信息；信息类型分组，即将所述信息类型分析的结果，按照所述GOOSE信息、采样值信息以及IP信息分别放入不同缓冲队列等待处理；信息交换，即将所述信息类型分组所生成的所述不同缓冲队列中的信息提交给后一步骤。

其中，在将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤中，包括：对所述GOOSE信息进行信号变化、传输异常分析，并对异常产生的GOOSE分析告警信息进行单独存储；对所述采样值信息进行故障录波分析，对电网信息异常产生故障录波文件，并对故障录波文件进行单独存储；对所述信息分类抽取结果进行预处理，为各类信息生成相应的时标、长度以及类型信息，并将所述预处理结果及相应的信息进行压缩，并对压缩结果进行单独存储。

其中，在将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤之后，包括：对所述GOOSE分析告警信息、故障录波文件以及所述压缩结果维护单独的存储区域，并对上述各种信息的存储和读取进行管理；对所述存储介质健康度进行检查、标记可用区域，并在所述存储介质运行异常时进行告警。

其中，在将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤中，所述GOOSE分析告警信息、故障录波文件以及所述压缩结果分别按相应信息类型的时间先后顺序单独进行存储。

其中，在将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤前，包括：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，在按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤中，采用覆盖在先存储内容的方式进行循环存储。

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存储系统，包括：信息获取接口，用于获取变电站的运行信息；信息抽取模块，用于将所述运行信息进行分类抽取；信息处理模块，用于将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理；以及存储介质，所述存储介质上至少包括对应所述运行信息分类数量的存储分区，用于并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储。

其中，所述信息抽取模块包括：信息类型分析单元，用于将所获取的所述运行信息的种类进行分析，确定所获取信息的种类，其中，信息种类包括：GOOSE信息、采样值信息以及IP信息；信息类型分组单元，用于将所述信息类型分析的结果，按照所述GOOSE信息、采样值信息以及IP信息分别放入不同缓冲队列等待处理；以及信息交换单元，用于将所述信息类型分组所生成的所述不同缓冲队列中的信息提交给所述信息处理模块。

其中，所述信息处理模块包括：GOOSE分析单元，用于对所述GOOSE信息进行信号变化、传输异常分析，并将异常产生的GOOSE分析告警信息发送至所述存储介质单独存储；故障录波单元，用于对所述采样值信息进行故障录波分析，对电网信息异常产生故障录波文件，并将所述故障录波文件发送至所述存储介质单独存储；信息预处理单元，用于对所述信息分类抽取结果进行预处理，为各类信息生成相应的时标、长度以及类型信息；以及信息压缩单元，用于将所述信息预处理单元处理得到的所述预处理结果及相应的信息进行压缩，并将所述压缩结果发送至所述存储介质单独存储。

其中，所述存储系统包括：存储介质管理模块，所述存储介质管理模块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GOOSE分析单元、所述故障录波单元及所述信息压缩单元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。

本发明智能变电站实时运行信息的存储方法及存储系统：通过将获取到的运行信息进行分类抽取，并将已分类的运行信息按各自特征要求分类处理，进而按照运行信息的分类将处理结果在存储介质上分区存储，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和故障分析信息能够得到较长时间的存储，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。

附图说明

图1是本发明智能变电站实时运行信息的存储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存储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存储系统第一实施方式的结构示意图。

图4是本发明智能变电站实时运行信息的存储系统第二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变电站实时运行信息的存储方法，包括如下步骤：

步骤S11，获取变电站的运行信息。其中，持续获取变电站实时的运行信息。

步骤S12，将运行信息进行分类抽取。其中，每条运行信息均具有一项或多项参数，根据该一项或多项参数可以对运行信息进行种类划分。

步骤S13，将已分类的运行信息按各自特征要求分类处理，并按运行信息的分类将处理结果在存储介质上分区存储。

本发明实施方式的存储方法，通过将获取到的运行信息进行分类抽取，并将已分类的运行信息按各自特征要求分类处理，进而按照运行信息的分类将处理结果在存储介质上分区存储，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，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。

在一具体应用实施方式中，参阅图2，在上述步骤S12中，包括如下子步骤：

S121，信息类型分析。即将所获取的运行信息的种类进行分析，确定所获取信息的种类，其中，信息种类通常包括但不限于：GOOSE信息、采样值信息以及IP信息，全文以较常见的GOOSE信息、采样值信息以及IP信息为例举例说明。

步骤S122，信息类型分组。即将信息类型分析的结果，按照GOOSE(GenericObject-Oriented Substation Event，面向通用对象的变电站事件)信息、采样值信息以及IP信息分别放入不同缓冲队列等待处理。

步骤S123，信息交换，即将信息类型分组所生成的不同缓冲队列中的信息提交给后一步骤，即提交给步骤S13进行处理。

而在步骤S13中，继续参阅图2，进一步包括：

步骤S131，对GOOSE信息进行信号变化、传输异常分析，并对异常产生的GOOSE分析告警信息进行单独存储。

步骤S132，对采样值信息进行故障录波分析，对电网信息异常产生故障录波文件，并对故障录波文件进行单独存储。

步骤S133，对信息分类抽取结果进行预处理，为各类信息生成相应的时标、长度以及类型信息，并将预处理结果及相应的信息进行压缩，并对压缩结果进行单独存储。其中，步骤S133中信息分类抽取结果具体指由步骤S12分类抽取之后的所有运行信息，其作为常记录文件进行备份，其特征为数据量全、占用空间大，采用压缩方式将常记录文件发送给存储介质进行存储能够节约存储空间，并且能够极大提高传输速度。

值得注意的是，上述步骤S131-步骤S133通常可以采用并行处理的方式同步进行以提高处理效率进而节约时间。并且，该GOOSE分析告警信息、故障录波文件以及压缩结果分别按相应信息类型的时间先后顺序单独进行存储。

进一步地，继续参阅图2，在步骤S13之前，还包括如下步骤：

步骤S1301，检测当前存储介质各分区使用率的大小，其中，当检测到相应分区的使用率达到设定的阈值时，在按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤中，采用覆盖在先存储内容的方式进行循环存储。该覆盖在先存储内容的方式进一步结合不同类型运行信息的分区存储方式，能够极大保证重要信息种类的运行信息和故障分析信息的存储，能够为后续维护人员对故障的准确、及时分析提供了强大保证。

更进一步地，仍请继续参阅图2，在所述步骤S13之后，通常还包括：

步骤S141，对GOOSE分析告警信息、故障录波文件以及压缩结果维护单独的存储区域，并对上述各种信息的存储和读取进行管理。

步骤S142，对存储介质健康度进行检查、标记可用区域，并在存储介质运行异常时进行告警。

上述步骤S141有利于对存储介质中运行信息的有效存储、且方便查询；上述步骤S142有利于对存储介质健康状态的监控、且能够及时检测出可用区域为后续运行信息存储时提供存储目标空间。

本发明还提供一种智能变电站实时运行信息的存储系统。

参阅图3，本发明实施方式的智能变电站实时运行信息的存储系统包括：

信息获取接口11，用于获取变电站的运行信息。

信息抽取模块12，用于将运行信息进行分类抽取。

信息处理模块13，用于将已分类的运行信息按各自特征要求分类处理。

以及存储介质14，存储介质14上至少包括对应运行信息分类数量的存储分区，用于并按分类将处理结果在存储介质14上分区存储。

具体而言，参阅图4，信息抽取模块12包括：信息类型分析单元121，用于将所获取的运行信息的种类进行分析，确定所获取信息的种类，信息种类包括：GOOSE信息、采样值信息以及IP信息；信息类型分组单元122，用于将信息类型分析的结果，按照GOOSE信息、采样值信息以及IP信息分别放入不同缓冲队列等待处理；以及信息交换单元123，用于将信息类型分组所生成的不同缓冲队列中的信息提交给信息处理模块13。

进一步地，继续参阅图4，该信息处理模块13包括：GOOSE分析单元131，用于对GOOSE信息进行信号变化、传输异常分析，并将异常产生的GOOSE分析告警信息发送至存储介质14单独存储；故障录波单元132，用于对采样值信息进行故障录波分析，对电网信息异常产生故障录波文件，并将故障录波文件发送至存储介质14单独存储；信息预处理单元133，用于对信息分类抽取结果进行预处理，为各类信息生成相应的时标、长度以及类型信息；以及信息压缩单元134，用于将信息预处理单元133处理得到的预处理结果及相应的信息进行压缩，并将压缩结果发送至存储介质14单独存储。

更进一步地，继续参阅图4，其中，该存储系统还包括：存储介质管理模块15，存储介质管理模块15用于检测当前存储介质14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，GOOSE分析单元131、故障录波单元132及信息压缩单元134在存储介质14相应分区中采用覆盖在先存储内容的方式进行循环存储。当然，该存储介质管理模块15，还可以用于对所述GOOSE分析告警信息、故障录波文件以及所述压缩结果维护单独的存储区域，并对上述各种信息的存储和读取进行管理；对所述存储介质14健康度进行检查、标记可用区域，并在所述存储介质14运行异常时进行告警。

在一具体应用实施例中，存储区域的设置及存储过程举例如下：

(1)存储介质14可采用一块或多块硬盘，在成本成本可控的基础上，保证较大存储空间，可采用两块硬盘；

(2)两块硬盘的分区方式是：第一块硬盘分4个分区，/sata1/存储24小时的常记录文件、/goose/存储30天的GOOSE记录文件、/event/存储最多2048个分析启动记录文件、/comtrade/存储最多1024个故障启动记录文件。第二块硬盘分1个分区，/sata2/存储48小时的常记录文件；

(3)其中，/sata1/、/sata2/和/goose/3个分区中会做频繁读写操作的分区，采用循环覆盖、永不删除的方式处理，防止频繁新建和删除硬盘分区表导致的文件系统损坏；

(4)文件夹及记录文件管理及名称按照时间线索组织，将存储常记录文件的两个分区/sata1/和/sata2/自动连接为1个存储区域(下称常记录区)；

(5)常记录区内所有小时文件夹将按时间先后顺序排序，顺序写入，循环覆盖；

(6)常记录文件是用第一块硬盘的/sata1/分区和第二块硬盘/sata2/分区共同完成存储。取操作系统时间格式化文件夹名称及记录文件名称。分区中的文件夹分为2级，第一级为小时级文件夹；

(7)GOOSE常记录文件是用第一块硬盘的/goose/分区完成存储，分区内所有小时文件夹将按时间先后顺序排序，顺序写入，循环覆盖。取操作系统时间格式化文件夹名称及记录文件名称。分区中的文件夹分级与常记录分区中一致；

(8)故障录波文件用第一块硬盘的/comtrade/分区完成存储，默认分配300GB。取报文时间格式化文件夹名称及记录文件名称。分区中没有子文件夹，记录文件直接存在该分区的根目录下，文件数据不压缩；

(9)故障录波结束并将录波文件转换完成后，将生成录波简报信息，存入历史简报文件库/home/nice/NSAR516C/list.dat。历史库中最多存储1024条简报，循环覆盖。每条历史简报信息中存有所对应的录波文件全路径名称，当一个录波启动记录文件所对应的历史简报被新简报覆盖后，该组文件一并被删除。每条简报都对应唯一一组录波文件。所以，历史简报条目数与文件组数一定是相等的；

(10)维持录波列表与comtrade分区内的录波文件相匹配，确保所有文件纳入管理、硬盘分区使用率正常。启动时和运行后每隔60秒(可视需要配置)同步一次列表，遍历分区内所有文件，如果不在列表中则删除。

进一步地，举例而言，存储介质14健康度检查可采用如下方式进行：

(1)每隔5分钟(可视需要配置)检查一次储存常记录文件的/sata1分区和/sata2分区磁盘使用率，当超过指定磁盘可用率(默认95％，可视需要配置)时，将不再创建新文件，但文件夹仍然创建；

(2)每隔5分钟(可视需要配置)检查一次储存goose常记录文件的/goose分区磁盘使用率，当超过指定磁盘可用率(默认95％，可视需要配置)时，将不再创建新文件，但文件夹仍然创建；

(3)每隔5分钟(可视需要配置)检查一次储存录波文件的/comtrade分区磁盘使用率，当超过指定磁盘可用率(默认95％，可视需要配置)时，将删除时间最早的共12GB(可视需要配置)录波文件。

当然，上述存储区域的设置及存储过程、存储介质14健康度检查的具体设置可以视具体需要而定，此处仅为举例说明。

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 (6)

1.一种智能变电站实时运行信息的存储方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取变电站的运行信息；

将所述运行信息进行分类抽取，包括：信息类型分析，即将所获取的所述运行信息的种类进行分析，确定所获取信息的种类，其中，信息种类包括GOOSE信息、采样值信息以及IP信息；信息类型分组，即将所述信息类型分析的结果，按照所述GOOSE信息、采样值信息以及IP信息分别放入不同缓冲队列等待处理；信息交换，即将所述信息类型分组所生成的所述不同缓冲队列中的信息提交给后一步骤；

将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储，包括：对所述GOOSE信息进行信号变化、传输异常分析，并对异常产生的GOOSE分析告警信息进行单独存储；对所述采样值信息进行故障录波分析，对电网信息异常产生故障录波文件，并对故障录波文件进行单独存储；对所述信息分类抽取结果进行预处理，为各类信息生成相应的时标、长度以及类型信息，并将所述预处理结果及相应的信息进行压缩，并对压缩结果进行单独存储。

2.根据权利要求1所述的存储方法，其特征在于，在将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤之后，包括：

对所述GOOSE分析告警信息、故障录波文件以及所述压缩结果维护单独的存储区域，并对上述各种信息的存储和读取进行管理；

对所述存储介质健康度进行检查、标记可用区域，并在所述存储介质运行异常时进行告警。

3.根据权利要求1所述的存储方法，其特征在于，在将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤中，所述GOOSE分析告警信息、故障录波文件以及所述压缩结果分别按相应信息类型的时间先后顺序单独进行存储。

4.根据权利要求1-3任一项所述的存储方法，其特征在于，在将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤前，包括：

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，在按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储的步骤中，采用覆盖在先存储内容的方式进行循环存储。

5.一种智能变电站实时运行信息的存储系统，其特征在于，包括：

信息获取接口，用于获取变电站的运行信息；

信息抽取模块，用于将所述运行信息进行分类抽取，所述信息抽取模块包括：信息类型分析单元，用于将所获取的所述运行信息的种类进行分析，确定所获取信息的种类，其中，信息种类包括GOOSE信息、采样值信息以及IP信息；信息类型分组单元，用于将所述信息类型分析的结果，按照所述GOOSE信息、采样值信息以及IP信息分别放入不同缓冲队列等待处理；以及信息交换单元，用于将所述信息类型分组所生成的所述不同缓冲队列中的信息提交给所述信息处理模块；

信息处理模块，用于将已分类的所述运行信息按各自特征要求分类处理，所述信息处理模块包括:GOOSE分析单元，用于对所述GOOSE信息进行信号变化、传输异常分析，并将异常产生的GOOSE分析告警信息发送至所述存储介质单独存储；故障录波单元，用于对所述采样值信息进行故障录波分析，对电网信息异常产生故障录波文件，并将所述故障录波文件发送至所述存储介质单独存储；信息预处理单元，用于对所述信息分类抽取结果进行预处理，为各类信息生成相应的时标、长度以及类型信息；以及信息压缩单元，用于将所述信息预处理单元处理得到的所述预处理结果及相应的信息进行压缩，并将所述压缩结果发送至所述存储介质单独存储；

以及存储介质，所述存储介质上至少包括对应所述运行信息分类数量的存储分区，用于并按所述分类将处理结果在存储介质上分区存储。

6.根据权利要求5所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统包括：

存储介质管理模块，所述存储介质管理模块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GOOSE分析单元、所述故障录波单元及所述信息压缩单元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。