CN106557550A - 一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法及装置 - Google Patents
一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明包括一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法及装置，用于实现：（1）配电终端上电，读取并解析装置存储的CID文件并将数据写入对应的数据表区中；（2）配电终端接收到输入检索条件命令并输出检索结果；（3）配电主站根据数据缺失或者通信不稳定的时间段，对配电终端下发召唤定点记录命令，将上述时间段的定点记录文件召唤上来，并按照模型文件进行相应的转换，补全数据，重新绘制相关的负荷曲线。本发明的有益效果为：本发明的有益效果为：免去工程现场费时、容易出错的配置工作，可提高工程配置的实施效率，有利于配电自动化的大规模实施。可以实现记录的快速存储及检索，极大地提高信息的响应能力。
Description
技术领域
本发明涉及应用于具有即插即用功能的配电自动化系统中的配电终端自描述定点记录的实现方法及装置，具体涉及一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法及装置，属于电力系统自动化技术领域。
背景技术
近些年来，配电行业飞速发展，配电自动化程度不断提升，这为国民经济的快速发展奠定了坚实基础。配电自动化的程度取决于应用在配电领域的保护、测控终端的智能性和此类终端的数量及以通信为基础的集中式保护的可靠性。随着电网公司在配电网领域的大力投入，在配电网自动化建设当中，数以万计的配电终端投入运行，除了核心城市核心区域采用光纤以太网通信外，其它不具备以太网通信的区域一般采用无线模块通信方式与配电主站通信，这些设备分布分散，运行环境较为恶劣，主要存在以下问题：
（1）在偏远地区或者楼房地下室等地方，无线信号较差，通讯不稳定，数据容易丢失；
（2）无线通讯延迟时间较大，并且延迟时间不确定，难以保证数据的实时性；
（3）无线模块本身存在失效的可能，同时存在流量超标导致自动停机情况；
这些问题都会导致配电终端与主站通信实时性较差，甚至会有通信中断的情况发生，而主站的负荷曲线，是基于配电终端的实时数据产生，数据的非实时性或者数据的缺失（通信中断过程）会导致主站的统计曲线不准确和曲线平滑度变差，难以分析正常的负荷趋向，会对用电的可靠性产生影响。
目前对配电终端定点记录的要求是记录间隔15分钟，保存不少于31天数据，假定配电终端保存的遥测数据点数是256个，每个数据占用4个字节，按照31天计算，数据容量为：256×4×(60/15×24) ×31=3047424字节=2.906M，一般做法是按照时间顺序逐组存储定点记录，而配电终端一般采用嵌入式系统，其存储容量和处理能力有限，如果读取每条记录花费20毫秒，在极端情况下，从头检索到最后一条记录，需花费20毫秒×(60/15×24) ×31=59.52秒，这将是一个不能接受的时间。
而上述数据仅仅包含数据本身，并没有描述数据“是什么”的问题，即使数据补传到工具软件或者配电主站，仍然无法使用这些数据。
由于存在以上问题，配电终端定点记录并未在配电系统中实现相应的应用。
如下是（1）-（3）为术语解释
（1）ICD，为IED能力描述文件，描述IED装置的能力，使用模板定义逻辑节点、数据和服务，由配电终端提供。
（2）CID，配置描述文件，实例化的ICD文件。
（3）定点记录，配电终端在设定时刻，将此时刻的实时遥测数据值（包含电压、电流、功率、频率等数据）记录并保存到装置中，掉电不丢失，后续可通过专门的上位机工具软件将定点记录数据按照时间段召唤并用配套的显示软件显示，用于统计和分析线路各个时间段的负荷特性等信息，以便对用电信息进行准确的研判。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索的实现方法，本方法将定点记录存储区划分为“文件头区”、“索引表区”、“数据表区”和“自描述信息区”，各区存储对应的数据并通过各区之间的关系描述实现信息有效、快速的检索，同时自带自描述信息，可以实现与工具软件或者配电主站系统的快速互操作，实现定点记录的自动解析及数据补全。
本发明的技术方案包括一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，其特征在于，包括以下几个步骤：（1）配电终端上电，读取并解析装置存储的CID文件，将CID文件中包含的定点记录数据集解析生成定点记录数据结构和定点记录存储区中自描述信息区的信息，并按照程序设定的时间获取定点记录实时数据，依据所述定点记录存储区中的文件头区确定其索引表区，再依据其索引表区确定其数据表区，然后将数据写入对应的数据表区中；（2）配电终端接收到输入检索条件命令，依据所述的文件头区查询匹配的索引表区，再依据索引表区确定数据表区，读取数据表区和自描述信息区数据，并对数据进行传输，如无查询到匹配数据项，则结束；（3）配电主站根据数据缺失或者通信不稳定的时间段，对配电终端下发召唤定点记录命令，将上述时间段的定点记录文件召唤上来，并按照模型文件进行相应的转换，补全数据，重新绘制相关的负荷曲线。
根据所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，所述定点记录存储区，其包括文件头区、索引表区、数据表区和自描述信息区，其中文件头区保存本存储区的文件类型、索引表区头、尾指针及自描述信息区指针的信息，索引表区保存定点记录的时间、数据数量、数据表区指针的信息，自描述信息区保存数据自描述信息。
根据所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，所述定点记录存储区，适用于其他类别历史数据的存储及检索。
根据所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，所述配电终端上电，解析装置存储的CID文件，将CID文件中包含的定点记录数据集解析生成各个数据点的唯一参引，并存储到定点记录存储区的自描述信息区中；
根据所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，在定点数据集模型中，定点数据集采用采集接口，其位于逻辑设备LD0的逻辑节点LN0下，通过参引的唯一性在模型文件中找到其对应的LN模型，进而找到全部自描述信息。
根据所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，所述检索条件包括查询全部记录和按照时间段查询记录。
根据所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，配电终端在设定时刻，将此时刻的实时遥测数据值记录并保存到装置中，掉电不丢失，后续可通过专门的上位机工具软件将定点记录数据按照时间段召唤并用配套的显示装置进行显示。
本发明的技术方案还包括一种实现配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的方法的装置，其特征在于，包括配电终端、配电主站和工具软件。其中配电终端的定点记录存储区划分为文件头区、索引表区、数据表区和自描述信息区，其中文件头区保存本存储区的文件类型、索引表区头、尾指针及自描述信息区指针的信息，索引表区保存定点记录的时间、数据数量、数据表区指针的信息，自描述信息区保存数据自描述信息。
本发明的有益效果为：本发明基于IEC61850自描述模型文件，只需配电终端在出厂前一次配置，后续便可以实现自动配置及数据自动对应，免去工程现场费时、容易出错的配置工作，可将工程配置工作量从数个小时级别减少到数个分钟级别，极大的提高配电自动化的工程实施效率，有利于配电自动化的大规模实施。本发明采用划分数据区的方法，可以实现记录的快速存储及检索，极大地提高信息的响应能力。
附图说明
图1所示为根据本发明实施方式的总体流程图；
图2所示为根据本发明实施方式的定点记录产生及存储流程图；
图3所示为根据本发明实施方式定点记录快速检索流程图；
图4所示为根据本发明实施方式的定点记录数据补全流程图；
图5所示为根据本发明实施方式的检索映射关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的游戏图形需求和设计的系统和方法适用于游戏动画图像的开发。
图1所示为根据本发明实施方式的总体流程图。其包括步骤S101~S105，具体如下所示：
S101，对信息区描述。将定点记录存储区划分成“文件头区”、“索引表区”、“数据表区”和“自描述信息区”，其中“文件头区”保存本存储区的文件类型、索引表头、尾指针及“自描述信息区“指针等信息，“索引表区”保存定点记录的时间、“数据表区“指针等信息，“自描述信息区”保存数据自描述信息；
S102，自描述信息区生成。配电终端上电，解析装置存储的CID文件，将CID文件中包含的定点记录数据集解析生成各个数据点的唯一参引，并存储到“自描述信息区”；
S103，定点记录产生及存储，解析装置存储的CID文件，将CID文件中包含的定点记录数据集解析生成各个数据点的唯一参引，并存储到定点记录存储区的自描述信息区中；
S104，定点记录快速检索，定点数据集模型中，定点数据集采用采集接口，其位于逻辑设备LD0的逻辑节点LN0下，通过参引的唯一性在模型文件中找到其对应的LN模型，进而找到全部自描述信息；
S105，定点记录数据补全。将此时刻的实时遥测数据值记录并保存到装置中，掉电不丢失，后续可通过专门的上位机工具软件将定点记录数据按照时间段召唤并用配套的显示软件显示。
图2所示为根据本发明实施方式的定点记录产生及存储流程图。该流程在配电终端进行，将CID文件中包含的定点记录数据集解析生成各个数据点的唯一参引，并存储到定点记录存储区的自描述信息区中，完成对定点记录的生产及存储。
图3所示为根据本发明实施方式定点记录快速检索流程图。
检索条件包括：查询全部记录按和照时间段查询记录。
检索效果：假定检索“文件头区”、“索引表区”、“数据表区”、“自描述信息区”各需花费20毫秒，则采用本方法后则可以在80毫秒时间内完成数据检索，极大的提高了数据的检索效率。
图4所示为根据本发明实施方式的定点记录数据补全流程图。该流程在主站中进行，主站根据数据缺失或者通信不稳定的时间段，下发召唤定点记录命令，将此时间段的定点记录文件召唤上来，并按照模型文件进行相应的转换，补全数据，重新绘制相关的负荷曲线，实现数据无缝还原。
图5所示为根据本发明实施方式的检索映射关系图。用于表示自描述文件中文件头区、索引表区、数据表区的数据交互关系。
本发明的技术方案进一步公开了定点数据集模型，该定点数据集采用dsFixVal,其位于逻辑设备LD0的逻辑节点LN0下，描述如下：
<DataSet desc="定点数据集" name="dsFixVal">
<FCDA daName="cVal.mag.f" doName="A.phsA" fc="MX" ldInst="Bay01_MC"lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
<FCDA daName="cVal.mag.f" doName="A.phsB" fc="MX" ldInst="Bay01_MC"lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
<FCDA daName="cVal.mag.f" doName="A.phsC" fc="MX" ldInst="Bay01_MC"lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
<FCDA daName="cVal.mag.f" doName="PhV.phsA" fc="MX" ldInst="Bay01_MC"lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
<FCDA daName="cVal.mag.f" doName="PhV.phsB" fc="MX" ldInst="Bay01_MC"lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
<FCDA daName="cVal.mag.f" doName="PhV.phsC" fc="MX" ldInst="Bay01_MC"lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
<FCDA daName="mag.f" doName="TotW" fc="MX" ldInst="Bay01_MC" lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
<FCDA daName="mag.f" doName="TotVAr" fc="MX" ldInst="Bay01_MC" lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
<FCDA daName="mag.f" doName="TotVA" fc="MX" ldInst="Bay01_MC" lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
<FCDA daName="mag.f" doName="TotPF" fc="MX" ldInst="Bay01_MC" lnClass="MMXU" lnInst="1"/>
</DataSet>
本处描述了9个数据点的定点数据集，分别是A、B、C三相电流，A、B、C三相电压，有功、无功、视在功率，A相电流的参引是：Bay01_MC/MMXU1$MX$A$phsA$cVal$mag$f。通过参引的唯一性可以在模型文件中找到其对应的LN模型，进而找到全部自描述信息。
<LN inst="1" lnClass="MMXU" lnType="XJ_MMXU_V1.00">
<DOI desc="相电流" name="A">
<SDI desc="A相电流" name="phsA">
<SDI name="cVal">
<SDI name="mag">
<DAI name="f" sAddr="YC=00000041">
<Private type="IEC_60870_5_104">
<IEC_60870_5_104:Address casdu="1" ioa="16394" ti="13"/>
</Private>
</DAI>
</SDI>
</SDI>
<DAI name="SIUnit">
<Val>A</Val>
</DAI>
<DAI name="dU">
<Val>A相电流</Val>
</DAI>
</SDI>
</DOI>
……
</LN>
<LNodeType desc="Measurement" id="XJ_MMXU_V1.00" lnClass="MMXU">
<DO desc="Mode" name="Mod" type="CN_INC_Mod"/>
<DO desc="Behaviour" name="Beh" type="CN_INS_Beh"/>
<DO desc="Health" name="Health" type="CN_INS_Health"/>
<DO desc="Name Plate" name="NamPlt" type="CN_LPL"/>
<DO desc="P" name="TotW" type="CN_MV"/>
<DO desc="Q" name="TotVAr" type="CN_MV"/>
<DO desc="S" name="TotVA" type="CN_MV"/>
<DO desc="PF" name="TotPF" type="CN_MV"/>
<DO desc="Frequency" name="Hz" type="CN_MV"/>
<DO desc="Line Voltage" name="PPV" type="CN_DEL"/>
<DO desc="Phase to ground voltages" name="PhV" type="CN_WYE_ALL"/>
<DO desc="Phase currents" name="A" type="CN_WYE_ALL"/>
</LNodeType>
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
Claims (8)
1.一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
（1）配电终端上电，读取并解析装置存储的CID文件，将CID文件中包含的定点记录数据集解析生成定点记录数据结构和定点记录存储区中自描述信息区的信息，并按照程序设定的时间获取定点记录实时数据，依据所述定点记录存储区中的文件头区确定其索引表区，再依据其索引表区确定其数据表区，然后将数据写入对应的数据表区中；
（2）配电终端接收到输入检索条件命令，依据所述的文件头区查询匹配的索引表区，再依据索引表区确定数据表区，读取数据表区和自描述信息区数据，并对数据进行传输，如无查询到匹配数据项，则结束；
（3）配电主站根据数据缺失或者通信不稳定的时间段，对配电终端下发召唤定点记录命令，将上述时间段的定点记录文件召唤上来，并按照模型文件进行相应的转换，补全数据，重新绘制相关的负荷曲线。
2.根据权利要求1所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，其特征在于，所述定点记录存储区，其包括文件头区、索引表区、数据表区和自描述信息区，其中文件头区保存本存储区的文件类型、索引表区头、尾指针及自描述信息区指针的信息，索引表区保存定点记录的时间、数据数量、数据表区指针的信息，自描述信息区保存数据自描述信息。
3.根据权利要求2所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，其特征在于，所述定点记录存储区，适用于其他类别历史数据的存储及检索。
4.根据权利要求1所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，其特征在于，配电终端上电，解析装置存储的CID文件，将CID文件中包含的定点记录数据集解析生成各个数据点的唯一参引，并存储到定点记录存储区的自描述信息区中。
5.根据权利要求1所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，其特征在于，在定点数据集模型中，定点数据集采用采集接口，其位于逻辑设备LD0的逻辑节点LN0下，通过参引的唯一性在模型文件中找到其对应的LN模型，进而找到全部自描述信息。
6.根据权利要求1所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，其特征在于，所述检索条件包括查询全部记录和按照时间段查询记录。
7.根据权利要求1所述的一种配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的实现方法，其特征在于，配电终端在设定时刻，将此时刻的实时遥测数据值记录并保存到装置中，掉电不丢失，后续可通过专门的上位机工具软件将定点记录数据按照时间段召唤并用配套的显示装置进行显示。
8.一种实现配电终端自描述定点记录的快速存储、检索及补全的方法的装置，其特征在于，包括配电终端、配电主站和工具软件，
其中配电终端的定点记录存储区划分为文件头区、索引表区、数据表区和自描述信息区，其中文件头区保存本存储区的文件类型、索引表区头、尾指针及自描述信息区指针的信息，索引表区保存定点记录的时间、数据数量、数据表区指针的信息，自描述信息区保存数据自描述信息。
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