CN105303452A - 一种电网调控实时数据分布式处理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网调控实时数据分布式处理方法及其系统，其是将电网调控系统中的电网设备与数据根据电网结构关联度以厂站为粒度划分为若干分区，将各个厂站的数据分布到多台服务器上,并在单个服务器上独立并行处理，每个节点只处理本机一个或多个分区的数据模型和计算模型，有效提高调度自动化系统的实时数据处理效率。本发明引入分布式处理技术将现有系统中多台服务器资源统一集中管理与分配，将系统全数据切割成片，分布到不同的服务器同时并行处理，既最大化利用了服务器资源，同时也大大提高调控系统实时数据处理的效率。另外，通过将全系统数据分布到多个节点处理，可以有效降低单台服务器故障给系统运行带来的安全风险。

Description

一种电网调控实时数据分布式处理方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种电网调控实时数据分布式处理方法及其系统，属于电力调度自动化技术领域。

背景技术

目前国内电网调度自动化系统实时数据处理方法均采用单机集中式的处理方法，但随着电网规模不断扩大、数据吞吐量不断增长，集中式处理方法在实时数据处理和计算效率方面显得力不从心，系统实时性无法得到保证。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电网调控实时数据分布式处理系统及其方法，将现有系统中多台服务器资源统一集中管理与分配，将系统全数据切割成片，分布到不同的服务器同时并行处理，既可以最大化利用了系统中服务器资源，同时也大大提高调控系统实时数据处理的效率，有效降低单台服务器故障给系统运行带来的安全风险。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

多通道的数据采集模块，用于采集各分区的遥测遥信数据，根据电网结构关联度以厂站为粒度划分为若干分区，按厂站所属分区通过数据总线将遥测遥信数据报文发送至指定通道，每个分区使用相互对立的消息通道，实现多通道并行的消息传输；

分布式实时数据库模块，用于存储多通道的数据采集模块采集的实时量测数据以及相关结果数据；

分布式遥测遥信处理模块，用于接收本分区的遥测遥信数据报文，若遥测遥信数据报文不需要进行跨区协同处理，则在本分区进行处理后将结果写入本地分布式实时数据库；否则通过消息总线将数据发送至协同处理分区，协同处理分区处理后将结果通过消息总线返回给原分区的分布式实时数据库；

分布式计算处理模块，基于分布式存储的测点模型，各服务器并行对量测数据进行后续的公式计算、越限判断、积分电度计算、稳定断面计算等各类计算处理。

前述电网调控实时数据分布式处理系统的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、多通道并行的消息传输；多通道的数据采集模块根据电网结构关联度算法以厂站为粒度划分为若干分区，按厂站所属分区发送遥测遥信数据报文至指定通道，每个分区使用相互对立的消息通道，实现多通道并行的消息传输；

步骤二、分布式系统实时数据计算部分；各个分布式处理节点接收本服务器所存储电网模型对应数据报文，并进行遥测遥信计算处理；遥信处理中的信号合成和判断，如事故分闸、双位、三相开关，均在厂站内部完成，得益于以厂站为粒度的模型分区，各分区的遥信处理进程之间不需要进行交互就可以完成全部处理流程，处理完成后写入本地实时库。遥测处理中，不涉及到跨分区的线路量测，可在本地直接完成处理，并写入本地实时库。

遥测遥信数据报文处理中的信号合成和判断，均在厂站内部完成，以厂站为粒度的模型分区，各分区的遥信处理处理完成后写入本地实时库。遥测遥信数据报文处理中，不涉及到跨分区的线路量测，可在本地直接完成处理，并写入本地实时库。

步骤三、分布式处理节点之间的协作部分采用“直接协作”模型，实时数据处理进程之间的耦合是现时性和引用性的，相互引用的进程通过消息总线将数据报文立即发送至协同处理分区，在协同处理分区中完成遥测遥信数据跨区协同计算，计算结果写入分布式实时数据库，然后进入步骤四；

所述跨区协同处理的任务包括操作数不属于同一个分区的公式和断面、所属线路两端属于不同分区的线端量测；

步骤四、基于分布式实时库，对量测数据进行后续处理，包括本地公式计算、断面计算、遥测越限判断、积分电度计算以及负载率计算等，不同分区的计算任务互相独立，在各个分区内分布式计算处理，并写入各自的实时库中。

本发明引入分布式计算处理技术可以将现有系统中多台服务器资源并行利用起来，将系统全数据切割成片，分布到不同的服务器同时并行处理，这样既可以最大化利用了系统中服务器资源，同时也大大提高调控系统实时数据处理的效率。另外，通过将全系统数据分布到多个节点处理，可以有效降低单台服务器故障给系统运行带来的安全风险。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的电网调控实时数据分布式处理流程图。

具体实施方式

为便于理解本发明，下面将结合附图进行阐述。

参见图1和图2，数据采集模块按照所属厂站，通过消息总线将遥测遥信数据报文发送至指定通道。分布式遥测遥信处理程序接收本分区的数据报文，若数据不需要进行跨区协同处理，则在本地进行处理后写入分布式实时库，否则通过消息总线将数据发送至协同处理分区，协同处理分区处理后将结果通过消息总线返回给原分区。在分布式实时库的基础上，进行后续的并行计算和处理，各分区在本地对不需要跨区协同的公式、断面和其他计算功能进行处理，需要跨区协同处理的计算任务由协同处理分区完成。

该电网调控实时数据分布式处理的处理方法，具体包括如下步骤：

步骤一、数据采集模块根据模型划分结果，按厂站所属分区发送遥测和遥信数据至指定通道，每个分区使用相互对立的消息通道，实现多通道并行的消息传输。

步骤二、遥信处理中的信号合成和判断，如事故分闸、双位、三相开关，均在厂站内部完成，得益于以厂站为粒度的模型分区，各分区的遥信处理进程之间不需要进行交互就可以完成全部处理流程，处理完成后写入本地实时库。遥测处理中，不涉及到跨分区的线路量测，可在本地直接完成处理，并写入本地实时库。

步骤三、分布式处理节点之间的协作部分采用“直接协作”模型，通过消息总线将数据报文立即发送至协同处理分区，在协同处理分区中完成遥测遥信数据跨区协同计算，计算结果写入分布式实时数据库。跨区协同处理的任务包括操作数不属于同一个分区的公式和断面、所属线路两端属于不同分区的线端量测。

步骤四、基于分布式实时库，各分区对本分区的分布式实时数据库内的量测数据进行后续计算任务的处理，该后续计算任务的处理包括本地公式计算、断面计算、遥测越限判断、积分电度计算以及负载率计算等，不同分区的计算任务互相独立，在各个分区内分布式计算处理，并写入各自的实时数据库中。

本方法提出将系统中的数据根据电网结构关联度相关算法以厂站为粒度划分为若干分区，将各个厂站的数据分布到多台服务器上,并在单个服务器上采用多进程进行并行处理，每个节点处理部分数据模型和计算模型，有效提高调度自动化系统的实时数据处理效率。模型分区产生了一些无法在单个节点上处理的任务，如跨分区的公式运算、断面计算、线端的对端不在同一个分区的线端遥测处理等，本系统提出了使用协同处理分区来进行跨区协同处理和计算的方法。

上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.电网调控实时数据分布式处理系统，其特征在于，包括：

多通道的数据采集模块，用于采集各分区的遥测遥信数据，根据电网结构关联度以厂站为粒度划分为若干分区，按厂站所属分区通过数据总线将遥测遥信数据报文发送至指定通道，每个分区使用相互对立的消息通道，实现多通道并行的消息传输；

分布式实时数据库模块，用于存储多通道的数据采集模块采集的实时量测数据以及相关结果数据；

分布式遥测遥信处理模块，用于接收本分区的遥测遥信数据报文，若遥测遥信数据不需要进行跨区协同处理，则在本分区进行处理后将结果写入本地分布式实时数据库；否则通过消息总线将数据发送至协同处理分区，协同处理分区处理后将结果通过消息总线返回给原分区的分布式实时数据库；

分布式计算处理模块，基于分布式存储的测点模型，各服务器并行对量测数据进行后续的公式计算、越限判断、积分电度计算、稳定断面计算处理。

2.一种电网调控实时数据分布式处理方法，其特征在于，其方法如下：

步骤一、多通道并行的消息传输；多通道的数据采集模块根据电网结构关联度算法以厂站为粒度划分为若干分区，按厂站所属分区发送遥测遥信数据报文至指定通道，每个分区使用相互对立的消息通道，实现多通道并行的消息传输；

步骤二、分布式系统实时数据计算部分；各个分布式处理节点接收本服务器所存储电网模型对应的数据报文，并进行遥测遥信计算处理；分布式遥测遥信处理模块接收本分区的遥测遥信数据报文，判断是否存在边界电网模型需要进行跨区协同处理，若不需要跨区协同处理，则在本地依据电网调控系统稳态监控功能要求进行遥测和遥信数据的计算，结果写入分布式实时数据库，然后进入步骤四；否则，进入步骤三；

步骤三、分布式处理节点之间的协作部分采用“直接协作”模型，所述“直接协作”模型是指实时数据处理进程之间的耦合是现时性和引用性的，相互引用的进程通过消息总线将数据报文立即发送至协同处理分区，在协同处理分区中完成遥测遥信数据跨区协同计算，计算结果写入分布式实时数据库，然后进入步骤四；

所述跨区协同处理的任务包括操作数不属于同一个分区的公式和断面、所属线路两端属于不同分区的线端量测；

步骤四、基于分布式实时数据库，各分区对本分区的分布式实时数据库内的量测数据进行后续计算任务的处理，该后续计算任务的处理包括本地公式计算、断面计算、遥测越限判断、积分电度计算以及负载率计算，不同分区的计算任务互相独立，在各个分区内分布式计算处理，并写入各自的实时数据库中。

3.根据权利要求2所述的一种电网调控实时数据分布式处理方法及其系统，其特征在于，所述步骤(1)中，多通道的数据采集模块采用多通道发送数据的方式，根据模型分区结果建立厂站-分区关系，将不同分区的数据发送到各自独立的通道中。

4.根据权利要求2所述的一种电网调控实时数据分布式处理方法及其系统，其特征在于，所述步骤(2)中分布式系统实时数据计算部分，多台SCADA服务器上的实时数据计算进程执行独立于其他应用进程，同时进行不同分区的遥信遥测计算处理。

5.根据权利要求2所述的一种电网调控实时数据分布式处理方法及其系统，其特征在于所述步骤(4)中使用多机并行的方式，对分布式实时库中的数据进行后续计算和处理。