CN104503405B - 基于scada系统的监控方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于SCADA系统的监控方法、装置和系统。其中，该方法包括：调度中心系统监控任意一个或多个变电站的工作状态；在监控到任意一个变电站发生故障的情况下，调度中心系统控制该发生故障的变电站的开关发生变位；调度中心系统读取发生故障的变电站的开关变位信息，生成故障图表；在故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息。本发明解决了现有技术中无法实时显示故障节点的关联信息的技术问题。

Description

基于SCADA系统的监控方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体而言，涉及一种基于SCADA系统的监控方法、装置和系统。

背景技术

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统，以计算机为基础对现场的运行设备进行监视和控制。SCADA系统在电力系统中的应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统(EMS系统)的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。

在现有的基于SCADA系统的调度系统中，当电网发生故障时，调度系统可以实现自动推图的功能，展现发生故障的站内设备的一次接线图，并提供手动查看断路器位置等开关量以及断路器电流等遥测数据的功能。事实上，当故障发生时，调度人员在注意到接线图中的状态变化外，更希望能够第一时间了解此次故障的影响范围。现有的调度系统目前只能在画面中显示故障节点本身的信息，对于该故障节点的关联信息并不能实时、有效的显示，如故障节点可能造成的影响、影响范围、发生故障的变电站的变电站信息等。

针对现有技术中无法实时显示故障节点的关联信息的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于SCADA系统的监控方法、装置和系统，以解决无法实时显示故障节点的关联信息问题。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于SCADA系统的监控系统。根据本发明的基于SCADA系统的监控系统包括：多个变电站；调度中心系统，用于远程监控任意一个或多个变电站的工作状态，在监控到任意一个变电站发生故障的情况下，调度中心系统控制该发生故障的变电站的开关发生变位；调度中心系统还包括：工作站，用于读取发生故障的变电站的开关变位信息，生成故障图表，并在故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种基于SCADA系统的监控方法。根据本发明的基于SCADA系统的监控方法，SCADA系统包括：多个变电站和用于远程监控多个变电站的调度中心系统，监控方法包括：调度中心系统监控任意一个或多个变电站的工作状态；在监控到任意一个变电站发生故障的情况下，调度中心系统控制该发生故障的变电站的开关发生变位；调度中心系统读取发生故障的变电站的开关变位信息，生成故障图表；在故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种基于SCADA系统的监控装置。根据本发明的基于SCADA系统的监控装置，包括：监控模块，用于监控任意一个或多个变电站的工作状态；控制模块，用于在监控到任意一个变电站发生故障的情况下，调度中心系统控制该发生故障的变电站的开关发生变位；生成模块，用于读取发生故障的变电站的变位信息，生成故障图表；显示模块，用于在故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息。

根据发明实施例，通过调度中心系统监控任意一个或多个变电站的工作状态；在监控到任意一个变电站发生故障的情况下，调度中心系统控制该发生故障的变电站的开关发生变位；调度中心系统读取发生故障的变电站的开关变位信息，生成故障图表；在故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息，解决了无法实时显示故障节点的关联信息的问题，达到了实时显示故障节点的关联信息的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的基于SCADA系统的监控系统的框图；

图2是根据本发明实施例的基于SCADA系统的监控方法的流程示意图；以及

图3是根据本发明实施例的基于SCADA系统的监控装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种基于SCADA系统的监控系统。

图1是根据本发明实施例的基于SCADA系统的监控系统的框图。如图1所示，该基于SCADA系统的监控系统包括：

多个变电站110，与调度中心系统120建立连接，如图1中标示的变电站1至变电站n，其中，n为正整数；

调度中心系统120，用于远程监控任意一个或多个变电站110的工作状态，在监控到任意一个变电站110发生故障的情况下，调度中心系统120控制该发生故障的变电站110的开关130发生变位。调度中心系统120通过分析变电站反馈的数据判断变电站110的工作状态；调度中心系统120可以统一监控所有变电站110，也可以监控指定的一个或多个变电站110；通常的，变电站工作状态至少包括：正常状态和故障状态。

具体的，调度中心系统120接收的变电站的信息，若判定该信息满足异常状态的条件时，调度中心系统120可以对变电站110实施保护控制。由于每个变电站110均配置有保护开关130，因此，保护控制的主要手段，即是通过控制变电站的开关130发生变位；通常的，开关130的位置状态有：合位状态和分位状态。

调度中心系统120还包括：工作站140，用于读取发生故障的变电站110的开关130变位信息，生成故障图表，并在故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站110的变电站信息。

具体的，工作站140能主动控制并记录变电站110的开关130的变位信息；也能远程读取变电站110的开关130的变位信息，尤其是当变电站110的开关130是被其他保护装置控制变位时，调度中心系统120能读取发生故障的变电站110的开关变位信息；调度中心系统120根据获取的发生故障的变电站110的开关变位信息，并结合该发生故障的变电站130的变电站信息，建立故障图表；故障图表，在形式上，为设备实际物理连接的缩放图；或为设备逻辑层面的连接关系图；故障图表可以用于显示发生故障的变电站，也可以用于显示发生故障的变电站的变电站信息；可供显示的变电站信息包括：变电站编号信息、变电站位置信息、连接至变电站上的用户信息、连接至变电站上的用户的等级信息、外电源站名、调度号及路名信息等；当多个变电站发生故障时，故障图表可显示任意多个人为指定的、或是调度中心系统标记为应当显示的变电站信息；

其中，监控系统还包括：与变电站110连接的开关130，调度中心系统120在监控到任意一个变电站110发生故障的情况下，控制发生故障的变电站110的开关130由合位变为分位，并发出开关变位信息。

其中，工作站140包括：故障信息处理装置150，用于读取任意一个或多个发生故障的变电站110在故障图表中对应的故障显示节点，并获取故障显示节点所关联的链接信息；显示处理装置160，用于根据故障显示节点所关联的链接信息读取对应的变电站110信息，并将故障显示节点所对应的变电站110信息显示在故障图表中。

其中，显示处理装置160包括：处理器170，用于根据故障显示节点所关联的链接信息打开客户端信息表，并在读取链接信息中的故障标识之后，根据链接信息中的故障标识在客户端信息表中进行查询，从客户端信息表中得到故障标识对应的变电站信息，其中，故障标识对应的变电站信息为发生故障的变电站的变电站信息；显示器180，用于将处理器170得到的故障标识对应的变电站显示在故障图表中。

其中，工作站140还包括：存储器190，用于保存客户端信息表，其中，客户端信息表用于记录变电站的故障标识、变电站的变电站信息，以及变电站的故障标识与对应的变电站信息的关联关系。

其中，故障信息处理装置包括：第一故障节点处理器，用于在用户点击故障图表中显示的任意一个故障显示节点之后，读取发生点击的故障显示节点所关联的链接信息；或者，第二故障节点处理器，用于在检测到故障显示节点之后，自动访问服务器读取发生点击的故障显示节点所关联的链接信息。

下面，就以实例对本申请实施例1提供的基于SCADA系统的监控系统的方案进行详细描述：

表1所示，调度中心系统120监测到六里桥变电站军科院二243开关保护动作，开关位置由合位变为分位；此时，故障节点标识为243开关；调度中心系统120针对故障节点标识243开关，或者自动的，或者在用户点击故障图表中该故障节点后，访问存储器190，从存储器中存储的客户端信息表中查询243开关所关联的链接数据，在此实例中，链接数据包括连接于243开关的变电站上的用户信息、用户等级、外电源站名、调度号及路名信息，调度员可以根据查找到的并显示的关联信息，快速判断243开关所造成的影响范围，以及243开关故障影响到的用户的具体信息。

表1

本发明实施例还提供了一种基于SCADA系统的监控方法。

图2是根据本发明实施例的基于SCADA系统的监控方法的流程图。SCADA系统包括：多个变电站和用于远程监控多个变电站的调度中心系统。如图2所示，该基于SCADA系统的监控方法包括步骤如下：

步骤S210，调度中心系统监控任意一个或多个变电站的工作状态；

具体的，在上述步骤S210中，调度中心系统与多个变电站建立连接，可以通过分析变电站反馈的数据判断变电站的工作状态；调度中心可以统一监控所有变电站，也可以监控指定的一个或多个变电站；通常的，工作状态至少包括：正常状态和故障状态。

步骤S220，在监控到任意一个变电站发生故障的情况下，调度中心系统控制该发生故障的变电站的开关发生变位；

具体的，在上述步骤S220中，在调度中心系统接收的变电站的信息满足判定为异常的条件下，调度中心可以对变电站实施保护控制。由于每个变电站均配置有保护开关，因此，保护控制的主要手段，即是通过控制变电站的开关发生变位；通常的，开关的位置状态有：合位状态和分位状态。

步骤S230，调度中心系统读取发生故障的变电站的开关变位信息，生成故障图表；

具体的，在上述步骤S230中，调度中心系统能主动控制并记录变电站的开关变位信息；也能远程读取变电站的开关变位信息，尤其是当变电站的开关是被其他保护装置控制变位时，调度中心系统能读取发生故障的变电站的开关变位信息；调度中心根据获取的发生故障的变电站的开关变位信息，并结合该发生故障的变电站的信息，建立故障图表；故障图表，在形式上，可以为设备实际物理连接的缩放图；也可以为设备逻辑层面的连接关系图；

步骤S240，在故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息。

具体的，在上述步骤S240中，故障图表可以用于显示发生故障的变电站，也可以用于显示发生故障的变电站的变电站信息；可供显示的变电站信息包括：变电站编号信息、变电站位置信息、连接至变电站上的用户信息、连接至变电站上的用户的等级信息、外电源站名、调度号及路名信息等；当多个变电站发生故障时，故障图表可显示任意多个人为指定的、或是调度中心系统标记为应当显示的变电站信息；

本申请实施例，是一种基于SCADA系统的监控方法，上述步骤S220到步骤S240分别通过任意变电站工作状态，控制发生故障的变电站的开关发生变位，读取发生故障的变电站的开关变位信息生成故障图表，在故障图表中显示发生故障的变电站的变电站信息，实现实时显示故障变电站的位置信息及其关联的变电站信息。

其中，控制该发生故障的变电站的开关发生变位的步骤包括：控制发生故障的变电站的开关由合位变为分位。

其中，在故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息的步骤包括：读取任意一个或多个发生故障的变电站在故障图表中对应的故障显示节点；获取故障显示节点所关联的链接信息；根据故障显示节点所关联的链接信息读取对应的变电站信息；将故障显示节点所对应的变电站信息显示在故障图表中。

其中，根据故障显示节点所关联的链接信息读取对应的变电站信息的步骤包括：根据故障显示节点所关联的链接信息打开客户端信息表；读取链接信息中的故障标识；根据链接信息中的故障标识在客户端信息表中进行查询，从客户端信息表中得到故障标识对应的变电站信息，其中，故障标识对应的变电站信息为发生故障的变电站的变电站信息。

其中，在根据故障显示节点所关联的链接信息打开客户端信息表之前，方法还包括：创建客户端信息表，其中，客户端信息表用于记录变电站的故障标识、变电站的变电站信息，以及变电站的故障标识与对应的变电站信息的关联关系。

其中，获取故障显示节点所关联的链接信息的步骤包括：在用户点击故障图表中显示的任意一个故障显示节点之后，读取发生点击的故障显示节点所关联的链接信息；或者，在检测到故障显示节点之后，自动访问服务器读取发生点击的故障显示节点所关联的链接信息。

本发明实施例还提供了一种基于SCADA系统的监控装置。该装置可以通过。。实现其功能。需要说明的是，本发明实施例的基于SCADA系统的监控装置可以用于执行本发明实施例所提供的基于SCADA系统的监控方法，本发明实施例的基于SCADA系统的监控方法也可以通过本发明实施例所提供的基于SCADA系统的监控装置来执行。

图3是根据本发明实施例的基于SCADA系统的监控装置的示意图。如图3所示，监控装置包括：

监控模块310，用于监控任意一个或多个变电站的工作状态；

控制模块320，用于在监控到任意一个变电站发生故障的情况下，调度中心系统控制该发生故障的变电站的开关发生变位；

生成模块330，用于读取发生故障的变电站的变位信息，生成故障图表；

显示模块340，用于在故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息。

其中，控制模块320控制该发生故障的变电站的开关发生变位的操作为：控制由发生故障的变电站的开关由合位变为分位。

其中，显示模块340包括：第一读取单元，用于读取任意一个或多个发生故障的变电站在故障图表中对应的故障显示节点；获取单元，用于获取故障显示节点所关联的链接信息；第二读取单元，用于根据所故障显示节点所关联的链接信息读取对应的变电站信息；显示单元，用于将故障显示节点所对应的变电站信息显示在故障图表中。

其中，第二读取单元包括：打开单元，用于根据故障显示节点所关联的链接信息打开客户端信息表；第三读取单元，用于读取链接信息中的故障标识；查询单元，用于根据链接信息中的故障标识在客户端信息表中进行查询，从客户端信息表中得到故障标识对应的变电站信息，即发生故障的变电站的变电站信息；第四读取单元，用于读取查询单元查询到的信息。

其中，在第二读取单元中，在打开单元之前，第二读取单元还包括：创建单元，用于创建客户端信息表，其中，客户端信息表用于记录变电站的故障标识、变电站的变电站信息，以及变电站的故障标识与对应的变电站信息的关联关系。

其中，显示单元340中，获取单元包括：点击监测单元，用于监测用户是否点击故障图表中显示的任意一个故障显示节点；第五读取单元，用于在单击监测单元监测到点击后，读取发生点击的故障显示节点所关联的链接信息；或者，

第六读取单元，用于在检测到故障显示节点之后，自动访问服务器读取发生点击的故障显示节点所关联的链接信息。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种基于SCADA系统的监控方法，所述SCADA系统包括：多个变电站和用于远程监控所述多个变电站的调度中心系统，其特征在于，所述监控方法包括：

所述调度中心系统监控任意一个或多个变电站的工作状态；

在监控到任意一个所述变电站发生故障的情况下，所述调度中心系统控制该发生故障的变电站的开关发生变位；

所述调度中心系统读取所述发生故障的变电站的开关变位信息，生成故障图表；

在所述故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息，其中，所述变电站信息至少包括：所述发生故障的变电站的位置信息，连接至所述发生故障的变电站上的用户信息、连接至所述发生故障的变电站上的用户的等级信息、外电源站名、调度号及路名信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制该发生故障的变电站的开关发生变位的步骤包括：控制所述发生故障的变电站的开关由合位变为分位。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息的步骤包括：

读取所述任意一个或多个发生故障的变电站在所述故障图表中对应的故障显示节点；

获取故障显示节点所关联的链接信息；

根据所述故障显示节点所关联的链接信息读取对应的变电站信息；

将所述故障显示节点所对应的变电站信息显示在所述故障图表中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述故障显示节点所关联的链接信息读取对应的变电站信息的步骤包括：

根据所述故障显示节点所关联的链接信息打开客户端信息表；

读取所述链接信息中的故障标识；

根据所述链接信息中的故障标识在所述客户端信息表中进行查询，从所述客户端信息表中得到所述故障标识对应的变电站信息，其中，所述故障标识对应的变电站信息为所述发生故障的变电站的变电站信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述故障显示节点所关联的链接信息打开客户端信息表之前，所述方法还包括：

创建所述客户端信息表，其中，所述客户端信息表用于记录所述变电站的故障标识、所述变电站的变电站信息，以及所述变电站的故障标识与对应的变电站信息的关联关系。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取故障显示节点所关联的链接信息的步骤包括：

在用户点击所述故障图表中显示的任意一个故障显示节点之后，读取所述发生点击的故障显示节点所关联的所述链接信息；或者，

在检测到故障显示节点之后，自动访问服务器读取所述发生点击的故障显示节点所关联的链接信息。

7.一种基于SCADA系统的监控系统，其特征在于，包括：

多个变电站；

调度中心系统，用于远程监控任意一个或多个变电站的工作状态，在监控到任意一个所述变电站发生故障的情况下，所述调度中心系统控制该发生故障的变电站的开关发生变位；

所述调度中心系统还包括：

工作站，用于读取所述发生故障的变电站的开关变位信息，生成故障图表，并在所述故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息，其中，所述变电站信息至少包括：所述发生故障的变电站的位置信息，连接至所述发生故障的变电站上的用户信息、连接至所述发生故障的变电站上的用户的等级信息、外电源站名、调度号及路名信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括，与所述变电站连接的开关，所述调度中心系统在监控到任意一个所述变电站发生故障的情况下，控制所述发生故障的变电站的开关由合位变为分位，并发出所述开关变位信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述工作站包括：

故障信息处理装置，用于读取所述任意一个或多个发生故障的变电站在所述故障图表中对应的故障显示节点，并获取故障显示节点所关联的链接信息；

显示处理装置，用于根据所述故障显示节点所关联的链接信息读取对应的变电站信息，并将所述故障显示节点所对应的变电站信息显示在所述故障图表中。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述显示处理装置包括：

处理器，用于根据所述故障显示节点所关联的链接信息打开客户端信息表，并在读取所述链接信息中的故障标识之后，根据所述链接信息中的故障标识在所述客户端信息表中进行查询，从所述客户端信息表中得到所述故障标识对应的变电站信息，其中，所述故障标识对应的变电站信息为所述发生故障的变电站的变电站信息。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述工作站还包括：

存储器，用于保存所述客户端信息表，其中，所述客户端信息表用于记录所述变电站的故障标识、所述变电站的变电站信息，以及所述变电站的故障标识与对应的变电站信息的关联关系。

12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述故障信息处理装置包括：

第一故障节点处理器，用于在用户点击所述故障图表中显示的任意一个故障显示节点之后，读取所述发生点击的故障显示节点所关联的所述链接信息；或者，

第二故障节点处理器，用于在检测到故障显示节点之后，自动访问服务器读取所述发生点击的故障显示节点所关联的链接信息。

13.一种基于SCADA系统的监控装置，其特征在于，所述监控装置包括：

监控模块，用于监控任意一个或多个变电站的工作状态；

控制模块，用于在监控到任意一个所述变电站发生故障的情况下，控制该发生故障的变电站的开关发生变位；

生成模块，用于读取所述发生故障的变电站的变位信息，生成故障图表；

显示模块，用于在所述故障图表中显示任意一个或多个发生故障的变电站的变电站信息，其中，所述变电站信息至少包括：所述发生故障的变电站的位置信息，连接至所述发生故障的变电站上的用户信息、连接至所述发生故障的变电站上的用户的等级信息、外电源站名、调度号及路名信息。