CN105024845A - 一种风电场综合终端冗余方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风电场综合终端冗余方法，其特征是：(1)风场综合终端对下通信，数据处理，对上通信等三个模块均有双机冗余，实现模块精确的双机切换。(2)风场综合终端采用同步实时库来保证双机数据状态和通道状态的一致性，采用软总线传输业务数据来保证双机业务数据的一致性和完整性。(3)风场综合终端对下通信，数据处理，对上通信等三个模块均缓存SOE(事件序列)和COS(遥信变位)，其和事件时间的数据同步记录机制配合，能够避免切换过程中SOE和COS的误发和漏发。

Description

一种风电场综合终端冗余方法

技术领域

本发明属于新能源调度技术支持系统，特别涉及风电场并网条件下的一种综合终端冗余方法。

背景技术

在风力发电蓬勃发展的趋势下，由于大量设备监控信息的接入以及对信息处理应用的需求，对风电场的数据出口装置提出了更高的要求。在此条件下，风电场综合通信管理终端(简称综合终端)的概念提了出来，其既具备远动功能，也具备高级应用控制功能，为风电场实时数据采集通信、有功和无功闭环控制的核心设备。为保证综合终端的运行可靠性和安全性，风电场监控需要采用综合终端的双机冗余配置。

目前，风电场综合终端双机冗余机制基本采用双机整体主备的方式，或者只针对调度通信的通道主备的方式。此外目前的风电场综合终端双机独立维护实时库，数据缺乏精确可靠的同步机制。因此，可能造成双机主备切换扰动大，切换内容包括综合终端的对下通信，数据处理，对上通信。由于主备切换没有精确到各模块的分别切换，可能会导致正常通道的强制切换以及切换死锁以及切换过程,由于缺乏精确可靠的数据同步机制，切换过程可能会造成遥信数据的不正确发送，给新能源调度技术支持系统运行造成很大负面影响。

针对前述现有技术的缺陷，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种风电场综合终端冗余方法，其可解决风电场综合终端双机切换时造成的正常通道的强制切换，切换死锁以及切换过程中遥信数据的不正确发送问题，最大程度的实现通信和数据处理的无缝切换。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种风电场综合终端冗余方法，风场综合终端包含对下通信，数据处理，对上通信等三个模块。其特征在于：三个模块均有双机冗余，一台终端运行主模块，一台终端运行备用模块，构成主备。主备对下通信模块均采集风电场内数据，但备用对下通信模块不将数据传输给数据处理模块处理；备用对上通信模块连接断开；主对上通信模块负责和调度主站正常通信，备用对上通信模块连接断开；主数据处理模块负责进行站内采集数据的处理和转发，备用数据处理模块不处理数据。

进一步地，风场综合终端包含多个向调度主站传输数据的通信通道，每个通信通道构成一个对上通信模块。与同一调度主站通信的两个对上通信模块构成主备冗余，与其他的对上通信模块独立。

进一步地，风场综合终端采用实时库来同步双机数据状态和通道状态，采用软总线传输需要同步的业务数据。

进一步地，备用对下通信模块，备用数据处理模块，备用对上通信模块等三个模块均缓存SOE(事件序列)和COS(遥信变位)。

进一步地，主数据处理模块记录最后转发给对上通信模块的SOE时间和COS时间，备用数据处理模块在切换为主模块的时候依据此时间来过滤已经处理过的SOE和COS；主对上通信模块记录最后发送成功的SOE时间和COS时间,备用对上通信模块在切换为主模块的时候依据此时间来过滤已经向调度发送成功的SOE和COS。

本发明有益效果：

此种方法可解决目前风电场综合终端双机切换时造成的正常通道的强制切换，切换死锁以及切换过程中遥信数据的不正确发送问题，最大程度的实现通信和数据处理的无缝切换.此外，可以适应对下数据通信模块，数据处理模块，对上数据通信模块不在同一台终端上值班的情况，最大程度的利用了双机软硬件冗余资源。

附图说明

图1是本发明的原理图。

图2是本发明的网络结构图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明采用以下技术方案：

(1)风电场综合终端包含三个模块：对下通信模块，数据处理模块，对上通信模块。对下通信模块为综合终端采集风电本地监控数据，数据处理模块为综合终端处理对下通信所采集的数据为对上通信提供数据源，对上通信模块为综合终端向调度主站传输数据。

(2)风电场综合终端对下通信，数据处理，对上通信等三个模块均构成双机冗余；对下通信模块在每台终端上均运行，构成对下通信通道组，同一时刻只有一个模块为主模块。数据处理模块在每台综合终端上均运行，同一时刻只有一个数据处理模块为主模块。对单个调度来说，每台终端均部署一个对上通信模块，构成对上通信通道组，同一时刻只有一个对上通信模块为主上通信模块。一台终端运行主模块，一台终端运行备用模块，构成主备，不同的对上通信通道组相互独立。主备对下通信模块均采集风电场内数据，但备用对下通信模块不将数据传输给数据处理模块处理；备用对上通信模块连接断开；主对上通信模块负责和调度主站正常通信，备用对上通信模块连接断开；主数据处理模块负责进行站内采集数据的处理和转发，备用数据处理模块不处理数据.

(3)风电场综合终端双机采用实时数据库来实现数据状态的同步，双机共享实时数据库，同步对下采集数据状态，对上转发数据状态以及通道状态。风电场综合终端双机采用软总线的方式实现业务数据(四遥)的数据的同步，以适应主对下通信模块，主数据处理模块，主对上数据通信模块不在同一台终端上运行的情况。

(4)风电场综合终端对下通信，数据处理，对上通信等三个模块在备用状态下均缓存事件序列(SOE),遥信变位(COS)以保证每个模块发生切换时SOE和COS不遗漏。

主数据处理模块在处理完某个SOE或COS后，将其事件时间记录到实时库中相应转发遥信点的最新SOE时间和最新COS时间字段中，由于双机采用同步实时库，此时间记录会同步到另外一台终端,这样可以保证数据处理模块在切换时SOE和COS不重复发送到对上通信通道。

主对上通信模块在确认发送成功某个SOE或COS后，将其事件时间记录到实时库中相应转发遥信点的最新转发SOE时间和最新转发COS时间字段中，由于双机采用同步实时库，此时间记录会同步到另外一台终端,这样可以保证对上通信通道在切换时SOE和COS不重复发送到调度主站,。

(5)对下通信模块的切换依据是主对下通信模块检测到模块内所有的采集装置的通讯状态断开并持续一分钟而备用通道通信正常，则备用模块升为主对下通信模块，当备用对下通信模块升为值班时，如果之前有缓存的SOE和COS，则将其通过软总线一并发送给主数据处理模块处理，主数据处理模块收到这些缓存的SOE和COS之后会将其与实时库中记录的相应遥信点的最新SOE时间和最新COS时间比较，将早于最新SOE时间的SOE和早于最新COS时间的COS过滤掉，将晚于最新SOE时间的SOE和晚于最新COS时间的COS通过软总线一并发送给主对上通信模块；

数据处理模块的切换依据是检测到实时数据库应用故障,备用数据处理模块升为主模块时，如果此模块之前有缓存的SOE和COS，数据处理模块会将其与实时库中记录的相应遥信点的最新SOE时间和最新COS时间比较，将早于最新SOE时间的SOE和早于最新COS时间的COS过滤掉，将晚于最新SOE时间的SOE和晚于最新COS时间的COS通过软总线一并发送给主对上通信模块；

对上通信模块的切换依据是主模块对上网络通信中断而备用模块网络通信正常，则备用模块升为主模块,备用的对上通模块升为主模块时，如果此模块之前有缓存的SOE和COS，模块会将其与实时库中记录的相应遥信点的最新转发SOE时间和最新转发COS时间比较，将早于最新SOE时间的SOE和早于最新COS时间的COS过滤掉，将晚于最新SOE时间的SOE和晚于最新COS时间的COS依次发送给调度主站。

此外，对上通信模块，对下通信模块，数据处理模块均支撑手工双机切换。

上述方案后，本发明采用的冗余机制，使得风场综合终端在单台终端发生对下通信异常，数据处理异常，以及对上通信异常的时候，均能做相应模块的最大程度的双机无缝切换，同时能够避免切换过程中SOE和COS的不正确发送。

结合图1,图2所示，现场硬件部署主要分为风场综合终端、综合终端对上通信网络配置，综合终端数据同步网配置，对下数据采集网络配置,其中数据同步网络需要单独组网.现场软件部署主要分为综合终端通道组配置，通道配置，数据处理配置，对下数据采集点表配置，以及对上转发点表配置。在通道组配置需要设定缓存SOE,COS的时限.在对上通道配置里需要设定缓存SOE,COS的时限。在数据处理配置里，缓存SOE,COS的时限。

完成硬件和软件部署后，可以进行双机切换的测试，包括对下通信模块的切换测试，数据处理模块的切换测试，对上通信模块的切换测试，以及整机切换测试。

对下通信模块的切换测试方案如下：

1风场综合终端双机正常运行后，模拟装置定期产生SOE。

2在此期间拔掉当前主对下通信模块所在终端的对下采集的网线。

3观察对下采集模块是否会切换到另外一台终端上值班并且观察SOE,COS有无误操发或漏发。

数据处理模块的切换测试方案如下：

1风场综合终端双机正常运行后，模拟装置定期产生SOE。

2在此期间杀掉主数据处理进程并使其在一定时间内不能启动

3观察数据处理模块是否会切换到另外一台终端上值班并且观察SOE,COS有无误操发或漏发。

对上通信模块的切换测试方案如下：

1风场综合终端双机正常运行后，模拟装置定期产生SOE。

2在此期间拔掉当前主对上通信模块所在终端的对上转发通信的网线。

3观察对上通信模块是否会切换到另外一台终端上值班并且观察SOE,COS有无误操发或漏发。

整机切换测试方法如下：

1风场综合终端双机正常运行后，模拟装置定期产生SOE。

2将对上通信模块数据处理模块，对下通信模块强制切换到同一台终端上值班。

3让值班状态的终端掉电关机。

4观察对下通信模块，对上通信模块，数据处理模块是否会切换到另外一台终端上值班并且观察SOE,COS有无误发或漏发。

综上所述，本发明一种风电场综合终端冗余方法，重点在于将终端的对上通信，对下通信，数据处理等三个模块分别进行双机冗余，保证了冗余的精确性，此外采用同步实时数据库进行数据状态的同步，采用软总线进行业务数据的同步，保证了数据的完整性和一致性，再者通过各模块的分别数据缓存和SOE,COS时间记录机制保证了切换过程中SOE，COS不误发和漏发。

这样新能源调度技术支撑系统就能根据此方案解决风电场综合终端双机切换时造成的正常通道的强制切换，切换死锁以及切换过程中遥信数据的不正确发送问题，最大程度的实现通信和数据处理的无缝切换。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风电场综合终端冗余方法，风场综合终端包含对下通信，数据处理，对上通信等三个模块，其特征在于：三个模块均有双机冗余，一台终端运行主模块，一台终端运行备用模块，构成主备，主备对下通信模块均采集风电场内数据，但备用对下通信模块不将数据传输给数据处理模块处理；备用对上通信模块连接断开；主对上通信模块负责和调度主站正常通信，备用对上通信模块连接断开；主数据处理模块负责进行站内采集数据的处理和转发，备用数据处理模块不处理数据。

2.根据权利要求1所述的的风场综合终端冗余方法，其特征在于：风场综合终端包含多个向调度主站传输数据的通信通道，每个通信通道构成一个对上通信模块，与同一调度主站通信的两个对上通信模块构成主备冗余，与其他的对上通信模块独立。

3.根据权利要求2所述的的风场综合终端冗余方法，其特征在于：风场综合终端采用实时库来同步双机数据状态和通道状态，采用软总线传输需要同步的业务数据。

4.根据权利要求3所述的的风场综合终端冗余方法，其特征在于：备用对下通信模块，备用数据处理模块，备用对上通信模块等三个模块均缓存SOE(事件序列)和COS(遥信变位)。

5.根据权利要求4所述的的风场综合终端冗余方法，其特征在于：主数据处理模块记录最后转发给对上通信模块的SOE时间和COS时间，备用数据处理模块在切换为主模块的时候依据此时间来过滤已经处理过的SOE和COS；主对上通信模块记录最后发送成功的SOE时间和COS时间,备用对上通信模块在切换为主模块的时候依据此时间来过滤已经向调度发送成功的SOE和COS。