CN104599196B - 一种后台模型数据订阅发布技术的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种后台模型数据订阅发布的实现技术。根据南网二次一体化OS2架构建设要求，主站除了传统的调度应用，还包括了保信，稳控，WAMS等其他应用功能，这要求主站系统具有一体化分布式采集能力，能统一全面采集主站需要的远动，保信，电量，稳控，WAMS,设备检测等各种所需类型的数据。对于各种后台进程，只需要注册各自模型插件，就能订阅自己关系的类型数据，真正实现模型数据的即插即用，实现了一体化数据采集中心和各后台业务系统的数据采集处理的标准化和组件化。
Description
技术领域
本发明属于电力调度自动化系统，尤其是在电力系统基础数据统一采集后各业务后台订阅发布的实现方法。
背景技术
随着电网规模的不断扩大，网，省，地等各级主站电网监控和分析的要求也越来越高。根据南网二次一体化OS2架构建设要求，OS2架构主站除了传统的调度应用，还包括了保信，稳控，WAMS(Wide Area Measurement System广域监测系统)等其他应用功能。对于上述各类应用，传统的调度自动化系统一般都是各自独立建立一套完整的系统，各系统之间数据信息，维护操作等各方面相互孤立，自成一体，无法做到一体化维护，一体化运行。这无论对系统维护人员还是使用人员来说在运维方面都造成了极大地麻烦，降低了工作效率。
发明内容
本发明的目的在于建立一套统一的数据采集中心架构，采用组件化化的模型插件，进行各业务数据的统一采集和处理，并根据各后台注册的模型插件类型，发布到相应的后台业务系统处理。
本发明的技术方案为：一种后台模型数据订阅发布技术的实现方法，其特征在于，在调度自动化系统中，常规远动，保护，WAMS，电量业务后台通过模型数据订阅发布机制，向一体化分布式数据采集中心申请自己关心的数据，包含以下几个步骤：
(1)部署一体化分布式数据采集中心
部署一体化分布式数据采集中心，负责统一采集常规远动和保护数据，并根据不同业务后台的需求，向不同后台分发不同类型的数据，具体包括：
4)在主站系统中，两台前置节点上配置前置应用，通过专用的前置配置部署工具，配置两个不同的采集通道，一个负责采集常规远动数据，一个负责采集保护数据；
5)负责采集远动数据的通道，部署常规远动模型插件和远动规约插件，使得该通道就能和远动子站通信，采集常规远动四遥信号；
6)负责采集保护数据的通道，部署保护模型插件和保护信息采集规约插件,使得该通道就能和保信子站通信，采集保护信号，定值，故障波形文件数据；
(2)部署常规远动业务后台
在主站系统中配置常规远动业务后台应用，启动该应用下负责接收一体化数据采集中心基础数据的进程；该进程首先调用实现订阅接收采集中心常规远动数据功能，一体化数据采集中心接收到后台订阅信息后，和前置采集的模型插件匹配，如果匹配上的远动数据模型，就分发给远动业务后台，否则屏蔽该信息；
(3)部署保护业务后台
在主站系统中配置保护业务后台应用，启动该应用下负责接收一体化数据采集中心基础数据的进程；该进程首先调用实现订阅接收采集中心保护数据功能，一体化数据采集中心接收到后台订阅信息后，和前置采集的模型插件匹配，如果匹配上的保护数据模型，就分发给保护业务后台，否则屏蔽该信息；
(4)部署其他业务后台
对于其他业务后台，包括但不限于WAMS、电量，采用和步骤2,3远动和保护后台订阅发布机制接收一体化数据采集中心分发的数据。
本发明的有益效果在于，采用这种体系架构，实现了利用同一种数据采集架构体系，不同模型插件处理，满足能全面采集处理所有不同业务数据，大大减少了研发人员的开发工作量，减少了主站运维人员平时的运维工作量。
附图说明
图1是对业务混合统一采集管理架构图。
图2是后台模型数据订阅发布技术框图。
具体实施方式
本方案的技术关键点是建立一套基于一体化分布式数据采集中心的后台模型数据订阅发布技术，通过该技术可以在主站系统中统一采集和处理远动，保信，电量，61850等各种类型数据，并根据各业务后台订阅的模型数据类型，发布给相应后台。
一体化分布式数据采集系统中模型插件化，后台模型数据订阅发布技术是指可以统一采集不同类型，不同内容的数据，根据后台需要分发给不同后台。这要求数据采集应用能按不同数据模型处理不同类型的采集数据，做到数据模型组件化，模型插件即插即用，即配置不同的模型插件处理该模型类型的数据，新的模型插件添加不影响原有数据采集主程序运行，常规模型插件至少应包括以下几种：
1)EMS模型 处理常规远动四遥数据
2)保信模型 处理保护信号，定值，故障波形数据
3)电量模型 处理电能量数据
4)WAMS模型 处理动态PMU数据
5)61850模型 处理数字化变电站61850模型数据
各后台应用应支持订阅自己关心的数据模型，数据采集中心接收到该订阅事件后，只向该后台分发该类模型数据，而对其他类型模型数据屏蔽。
在附图1中我们可以看到在统一采集管理平台基础上配置中，不同模型插件即可实现不同的业务数据处理，而在不同模型插件基础上配置不同的规约插件就可以利用不同规约通信采集相应数据。
●前置数据采集公共管理平台,包括:
所有应用所有类型数据的采集,存贮,各前置节点上传输等机制；
采集通道在各前置节点上运行管理,主备通道的管理
各应用模型插件的运行管理机制和各规约插件运行管理机制.
●不同应用数据模型插件
指构建在前置数据采集平台上运行的不同应用模型,包括ems,电量,保护信息等.
●不同模型下规约插件
指构建在各应用模型插件上运行的各种规约插件,如在ems模型下可以运行101,104,cdt规约插件,在电量模型下可以运行102规约插件.
模型插件和规约插件的配置粒度是以采集厂站为单位的，即在同一采集应用下，我们可以配置多个采集厂站，其中部分采集厂站配置ems模型插件，部分采集厂站配置保信模型插件，以此类推配置电量模型插件，61850模型插件等。也就是说我们可以在某一台前置机的某一个采集应用中同时混合采集远动，保信，电量，61850等多业务数据，交给不同后台处理。
以ems后台业务系统为例，当ems后台接收并预处理远动数据进程启动时，首先注册远动数据模型，远动模型类型号20000，表示通知一体化数据采集中心，有ems业务系统需要向其订阅远动模型数据(四遥信息)，并屏蔽其他无关数据(如保护，61850类型数据)。一体化数据采集中心接收到该订阅信息后，只向ems后台业务系统发布其需要的远动数据，同时也只处理该业务系统向其发送遥控等远动命令，这种真正实现了各业务后台在一体化数据采集中心中模型数据的订阅发布功能。
本发明在电力调度自动化系统中的应用如图1和图2所示，下面首先介绍出现在实施方式中的术语：
一体化分布式数据采集中心：即前置采集系统，能根据OS2主站系统不同业务系统要求一体化采集远动，保护，WAMS，稳控等不同类型基础数据，并且能根据采集数据类型和规模按采集应用和采集节点进行分布式采集。
模型插件：即前置系统为采集不同业务系统数据而开发的不同数据模型处理动态库，如对常规远动数据，处理遥测，遥信，遥控等信息；对于保护数据处理保护信号，定值，波形数据等。在统一前置采集架构下模型插件需要做到即插即用，即开发新的模型处理插件不影响到前置采集架构和原有模型插件的正常运行。
规约插件：即前置采集不同业务系统数据，解析不同通信规约而开发的各种规约插件，例如采集常规远动数据的IEC60870-5-104规约，采集保信数据的IEC60870-5-103规约，采集WAMS数据的IEEE-1344规约。和模型插件一样，规约插件也必须做到即插即用。
订阅发布技术：在一体化分布式数据采集中心采集的各业务基础数据前提下，各业务后台根据自身业务后台的需要，向采集中心订阅自己关心的数据后接收采集中心向其发布数据的一种技术。
下面以调度自动化常规远动业务和保护业务后台订阅发布需要采集的数据的过程来具体说明本发明的实施步骤：
一、部署一体化分布式数据采集中心
在本发明实施步骤中，首先需要部署一体化分布式前置采集系统，负责统一采集常规远动和保护数据，并根据不同业务后台的需求，向不同后台分发不同类型的数据。
首先，在PCS-9000主站系统中，两台前置节点上配置前置应用(fe)，通过专用的前置配置部署工具，配置两个不同的采集通道，一个负责采集常规远动数据，一个负责采集保护数据。
负责采集远动数据的通道，需要部署常规远动模型插件(ems_model)和远动规约插件(如IEC60870-5-104规约)，这样该通道就能和远动子站通信，采集常规远动四遥信号。
负责采集保护数据的通道，需要部署保护模型插件(relay_model)和保护信息采集规约插件(如IEC70870-5-103规约),这样该通道就能和保信子站通信，采集保护信号，定值，故障波形文件等数据。
通过以上配置，一体化数据采集中心已经部署完成，能统一采集和处理远动和保护业务系统的基础数据。
二、部署常规远动业务后台
在主站系统中配置scada应用(常规远动业务后台)，启动该应用下负责接收一体化数据采集中心基础数据的进程。
该进程启动初始化时，首先调用实现订阅接收采集中心常规远动数据模块：
FEAPI_open_shared_memory_pipe(UI4api_id,UI4type,UI4data_mask)；
其中订阅远动数据参数说明如下：
type 订阅数据类型＝20000表示订阅远动数据
api_id 订阅数据模块实例化ID,订阅远动数据可能有多个进程，这里给每个进程都分配一个实例化ID.
data_mask 订阅数据子类型掩码，可能同样订阅远动数据的不同进程需要接收的具体类型要求也不同，如有的进程只需要接收遥测，遥信数据，有的只需要接收遥控数据。
常规远动后台进程向采集中心订阅完需要类型的数据后，重载采集中心提供的接收远动四遥基础数据回调函数，这样采集中心接收到远动后台的订阅信息，把统一采集的远动和保护数据按订阅信息进行数据分发，对于常规远动后台，只分发其需要的遥测，遥信，遥控等四遥信息，而对保护信息进行屏蔽。
三、部署保护业务后台
在主站系统中配置relay应用(保护业务后台)，启动该应用下负责接收一体化数据采集中心基础数据的进程。
该进程启动初始化时，首先调用实现订阅接收采集中心保护数据模块：
FEAPI_open_shared_memory_pipe(UI4api_id,UI4type,UI4data_mask)；
其中订阅远动数据参数说明如下：
type 订阅数据类型＝30000表示订阅保护数据
api_id 订阅数据模块实例化ID,订阅远动数据可能有多个进程，这里给每个进程都分配一个实例化ID.
data_mask 订阅数据子类型掩码，可能同样订阅保护数据的不同进程需要接收的具体类型要求也不同，如有的进程只需要接收保护信息，定值数据，有的只需要接收波形数据。
保护后台进程向采集中心订阅完需要类型的数据后，重载采集中心提供的接收保护基础数据回调函数，这样采集中心接收到保护后台的订阅信息，把统一采集的远动和保护数据按订阅信息进行数据分发，对于保护后台，只分发其需要的保护信息，定值或故障波形数据，而对常规远动信息进行屏蔽。
Claims (1)
1.一种后台模型数据订阅发布技术的实现方法，其特征在于，在调度自动化系统中，远动业务后台，保护业务后台，WAMS业务后台，电量业务后台通过模型数据订阅发布机制，向一体化分布式数据采集中心申请自己关心的数据，包含以下几个步骤：
(1)部署一体化分布式数据采集中心
部署一体化分布式数据采集中心，负责统一采集常规远动和保护数据，并根据不同业务后台的需求，向不同后台分发不同类型的数据，具体包括：
1)在主站系统中，两台前置节点上配置前置应用，通过专用的前置配置部署工具，配置两个不同的采集通道，一个负责采集常规远动数据，一个负责采集保护数据；
2)负责采集常规远动数据的通道，部署常规远动模型插件和常规远动规约插件，使得该通道就能和常规远动子站通信，采集常规远动四遥信号；
3)负责采集保护数据的通道，部署保护模型插件和保护信息采集规约插件,使得该通道就能和保信子站通信，采集保护信号，定值，故障波形文件数据；
(2)部署远动业务后台
在主站系统中配置远动业务后台应用，启动该应用下负责接收一体化分布式数据采集中心基础数据的进程；该进程首先调用实现订阅接收采集中心常规远动数据功能，一体化分布式数据采集中心接收到后台订阅信息后，和前置采集的模型插件匹配，如果匹配上常规远动数据模型，就分发给远动业务后台，否则屏蔽该信息；
(3)部署保护业务后台
在主站系统中配置保护业务后台应用，启动该应用下负责接收一体化分布式数据采集中心基础数据的进程；该进程首先调用实现订阅接收采集中心保护数据功能，一体化分布式数据采集中心接收到后台订阅信息后，和前置采集的模型插件匹配，如果匹配上保护数据模型，就分发给保护业务后台，否则屏蔽该信息；
(4)部署其他业务后台
对于其他业务后台，包括但不限于WAMS业务后台、电量业务后台，采用和步骤(2)、步骤(3)中，远动业务后台和保护业务后台订阅发布机制，接收一体化分布式数据采集中心分发的数据。
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