CN106992970A - 电网故障录波数据获取方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电网故障录波数据获取方法和系统。所述方法包括：在电网发生故障时，通过故障录波器联网系统将对应的故障录波数据转存至电力系统安全区III的数据服务器；通过IDC防火墙将所述数据服务器中的所述故障录波数据同步至DMZ区域中预设的外网应用服务器；所述DMZ区域还设置有发布数据服务器，所述发布数据服务器与所述外网应用服务器通信连接；所述发布数据服务器接收移动设备通过边界防火墙的加密后发送的获取故障录波数据的访问请求，根据所述访问请求从所述外网应用服务器获取对应的故障录波数据，并将所述故障录波数据返回至所述移动设备。本发明能够方便工作人员实时获知电网故障录波数据，有利于及时为故障分析提供专业支持。

Description

电网故障录波数据获取方法和系统
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及电网故障录波数据获取方法和系统。
背景技术
根据电力二次系统的特点，划分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区分为控制区(安全区Ⅰ)和非控制区(安全区Ⅱ)。信息管理大区分为生产管理区(安全区III)和管理信息区(安全区Ⅳ)。不同安全区确定不同安全防护要求，其中安全区Ⅰ安全等级最高，安全区Ⅱ次之，其余依次类推。目前的电网故障分析系统主要是部署在安全区Ⅱ和安全区III，并按电力二次系统安全防护规定要求对安全区Ⅱ和安全区III数据采取横向隔离，电网故障录波数据属于电网运行的生产数据，仅能通过部署在安全区Ⅱ和安全区Ⅲ的计算机访问。由于电网故障多发生在恶劣天气条件下，保护专业技术人员并未24小时在调度大楼值班，因此无法及时获知相应的电网故障录波数据，更无法及时为故障分析提供专业支持。
发明内容
基于此，本发明实施例提供了电网故障录波数据获取方法和系统，能够方便工作人员实时获知电网故障录波数据，有利于及时为故障分析提供专业支持。
本发明一方面提供电网故障录波数据获取方法，包括：
在电网发生故障时，通过故障录波器联网系统将对应的故障录波数据转存至电力系统安全区III的数据服务器；
通过IDC防火墙将所述数据服务器中的所述故障录波数据同步至DMZ区域中预设的外网应用服务器；所述DMZ区域还设置有发布数据服务器，所述发布数据服务器与所述外网应用服务器通信连接；
所述发布数据服务器接收移动设备通过边界防火墙的加密后发送的获取故障录波数据的访问请求，根据所述访问请求从所述外网应用服务器获取对应的故障录波数据，并将所述故障录波数据返回至所述移动设备。
本发明另一方面提供一种电网故障录波数据获取系统，包括：
故障数据转存模块，用于在电网发生故障时，通过故障录波器联网系统将对应的故障录波数据转存至电力系统安全区III的数据服务器；
故障数据同步模块，用于通过IDC防火墙将所述数据服务器中的所述故障录波数据同步至DMZ区域中预设的外网应用服务器；所述DMZ区域还设置有发布数据服务器，所述发布数据服务器与所述外网应用服务器通信连接；
故障数据访问模块，用于在所述发布数据服务器接收到移动设备通过边界防火墙的加密后发送的获取故障录波数据的访问请求时，根据所述访问请求从所述外网应用服务器获取对应的故障录波数据，并将所述故障录波数据返回至所述移动设备。
基于上述实施例提供的电网故障录波数据获取方法和系统，实现了通过安全的平台来发布故障录波数据到受控的移动设备端，因此电网发生故障时，工作人员能够随时通过手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备获知到电网故障录波数据，并及时分析故障情况，为调度及相关人员提供辅助决策技术支持。
附图说明
图1为一个实施例中的本发明方案的系统环境示意图；
图2为一实施例的电网故障录波数据获取方法的示意性流程图；
图3为一实施例中移动设备对电网故障录波数据的展示示意图；
图4为一实施例中移动设备对故障录波的波形操作示意图；
图5为一实施例中移动设备对历史电网故障录波数据的统计结果示意图；
图6为一实施例的电网故障录波数据获取系统的示意性结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为实现本发明实施例电网故障录波数据获取方法的系统环境示意图；实现本发明实施例的电网故障录波数据获取方法的系统环境包括电力系统安全区III、DMZ(demilitarized zone，隔离区)区域以及INTERNET网络。相对而言，其中电力系统安全区III为内网，INTERNET网络为外网；电力系统安全区III也为高安全区域，INTERNET网络也为低安全区域，DMZ区域的安全性介于前述两者之间。在电力系统安全区III设置有IDC(Internet Data Center，即互联网数据中心)防火墙，在电力系统安全区III与DMZ区域之间设置有业务DMZ防火墙，在INTERNET网络与DMZ区域之间设置有边界防火墙。并且，DMZ区域是为满足移动设备通过INTERNET网络的访问需求开放的业务DMZ区，相当于在电力系统安全区III和INTERNET网络之间设置的安全缓冲区，且所述DMZ区设置有外网应用服务器和发布数据服务器，所述发布数据服务器与所述外网应用服务器通信连接。其中，所述移动设备可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。在上述系统中，禁止INTERNET网络中的移动设备绕过边界防火墙访问发布数据服务器，同时禁止移动设备绕过DMZ区域访问电力系统安全区III的核心数据群，以及禁止发布数据服务器绕过业务DMZ防火墙获取电力系统安全区III的核心数据群，即发布数据服务器只能通过外部应用服务器间接获取电力系统安全区III的核心数据群的数据，图1中虚线表示的即是禁止访问的途径。
结合图1及上述对系统环境的说明，以下对电网故障录波数据获取方法的实施例进行说明。
图2为一实施例的电网故障录波数据获取方法的示意性流程图；如图2所示，本实施例中的电网故障录波数据获取方法包括步骤：
S11，在电网发生故障时，通过故障录波器联网系统将对应的故障录波数据转存至电力系统安全区III的数据服务器；
电力系统的调度自动化是电网安全稳定运行的重要保证，其中电力系统自动故障记录为分析系统事故，特别是分析继电保护动作行为的重要依据。尤其是以微机为基础的故障录波器，能够记录电网故障发生前后电气量和状态变化过程信息，完整地反映故障后的瞬间变化及继电保护的动作行为，并有数据存档和数据再分析的能力。随着通信技术的介入，电网调度端可以随时收集分布于各个厂站的故障录波器的信息，这就是故障录波器联网系统。
本实施例中，通过故障录波器联网系统可收集电力系统中的多种故障录波数据；并且为了提高数据的安全性，所述故障录波器联网系统还将故障录波数据转存至电力系统安全区III的数据服务器，即高安全区域的核心数据群。
S12，通过IDC防火墙将所述数据服务器中的所述故障录波数据同步至DMZ区域中预设的外网应用服务器；所述DMZ区域还设置有发布数据服务器，所述发布数据服务器与所述外网应用服务器通信连接；
如上所述，在上述系统环境中禁止移动设备绕过DMZ区域访问电力系统安全区III。在本实施例中，预先通过IDC防火墙将电力系统安全区III中所述数据服务器中的故障录波数据同步至DMZ区域中对应的外网应用服务器，使得INTERNET网络中的移动设备能够随时随地获取到所述故障录波数据，同时保证数据的安全性。具体地，将所述数据服务器中的故障录波数据同步至DMZ区域中外网应用服务器对应的外网服务器中。
S13，所述发布数据服务器接收移动设备通过边界防火墙的加密后发送的获取故障录波数据的访问请求，根据所述访问请求从所述外网应用服务器获取对应的故障录波数据，并将所述故障录波数据返回至所述移动设备。
如上所述，在上述系统环境中禁止INTERNET网络中的移动设备绕过边界防火墙访问DMZ区域，在本实施例中，移动设备可通过边界防火墙的加密后访问DMZ区域的发布数据服务器，以请求获取对应的故障录波数据。优选地，所述边界防火墙对移动设备进行SSLVPN(secure sockets layer virtual private network，安全套接字层虚拟专网)加密。
进一步的，在上述系统环境中还禁止DMZ区域的发布数据服务器绕过业务DMZ防火墙访问电力系统安全区III，在本实施例中，发布数据服务器无需直接访问电力系统安全区III，而是从同在DMZ区域的外网应用服务器获取相应的故障录波数据，因为所述外网应用服务器中预先同步存储有电力系统安全区III中的数据。
在一实施例中，上述步骤S11的具体实现步骤可包括：在电网发生故障时，先将对应的故障录波数据上传至位于电力系统安全区Ⅱ的故障录波器联网系统；然后所述故障录波器联网系统通过正向隔离系统将所述故障录波数据转存至位于电力系统安全区III的数据服务器。
在一实施例中，所述电网故障录波数据获取方法还包括预先在所述移动设备上实现故障录波分析需要的应用功能的步骤。移动设备的安全接入平台作为一个开放平台，能够为各种接入移动应用提供API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)。优选地，可通过移动设备安全接入平台提供的WebApp接口实现所述移动设备的电网故障分析的应用功能，由此可适应移动设备的操作系统、屏幕大小多样性的需求，达到不同移动平台界面操作一致性的目的。其中电网故障分析的应用功能例如：基本的鉴权、单点登录、消息、加密、离线存储、阅读、文件处理等应用功能，以及集团通讯录的通讯录号码查询、通讯录组织架构查询等功能。
在一实施例中，所述故障录波数据包括：故障时间、故障类型、故障位置和/或故障波形等信息，还可包括故障最大电流等信息。优选地，故障波形的信息指的是为故障波形缩略图，如图2所示。
基于上述系统环境，电网发生故障后，分析故障需要的故障录波数据自动上传到部署在故障波形的故障录波器联网系统，所述故障录波数据经故障录波器联网系统处理后经正向隔离装置转存到安全区III的数据服务器，即高安全区域的核心数据群。根据同步策略由安全区III的数据服务器经IDC防火墙向DMZ区域的外网应用服务器进行数据同步。进而接入INTERNET的移动设备可经边界防火墙的SSL VPN加密后访问所述DMZ区域的发布服务器获取数据，通过所述发布服务器获取到外网应用服务器的数据流，即所述故障录波数据。实现了通过安全的平台来发布故障录波数据到受控的移动设备端，因此电网发生故障时，工作人员能够随时通过手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备获知到电网故障录波数据，并及时分析故障情况，为调度及相关人员提供辅助决策技术支持。
进一步的，移动设备接收所述发布数据服务器返回的故障录波数据之后，为了便于工作人员进行故障分析，还需预先在移动设备上开发相应的功能。为适应移动设备的操作系统、屏幕大小多样性的需求，移动设备端的应用软件可采用WebApp的方式开发，达到不同移动平台界面操作一致性的目的。支持系统的版本包括Android 4.0、ios4.3及以上的版本，开发的相应功能包括：
1)通过移动安全接入平台提供的API接口实现终端的安全登录
移动安全接入平台作为一个开放平台，为各种接入移动应用提供API，包括基本的鉴权、单点登录、消息、加密、离线存储、阅读、文件处理等应用功能，以及集团通讯录的通讯录号码查询、通讯录组织架构查询等能力。本方法使用平台提供的WebApp接口实现以上功能。
2)历史故障记录查询
在一实施例中，移动设备在收到所述故障录波数据之后，可按时间先后(例如按月份)列出电网故障记录，包含故障时间、故障元件、故障位置、故障最大电流等信息，并包含一张故障波形的缩略图，参考如3所示。
3)故障波形操作和分析
进一步地，在移动设备端还预先开发有故障波形的波形操作功能，包括放大、压缩、还原等功能；此外，还可以通过游标进行相应的操作。例如：移动设备对所述故障录波数据进行展示之后，若检测在故障波形上的游标操作指令，获取游标当前所在位置对应的波形数据，并在所述故障波形上显示所述波形数据，例如显示游标位置对应的有效值、瞬时值等，参考图4所示。
此外，还可选择要显示的电压、电流、开关通道。所述移动设备支持手指的手势操作，即用户可通过手指的手势操作完成相应的操作。
4)各种统计功能
进一步地，在一实施例中，移动设备接收所述发布数据服务器返回的故障录波数据之后，还可按故障时间、故障类型、故障位置或者故障次数对接收到的历史故障录波数据进行统计，并展示统计结果，参考图5所示。此外，在移动设备端还可实现故障录波器的数量、型号的统计功能。
上述实施例的电网故障录波数据获取方法，突破了现有故障分析系统仅能在电力系统安全区Ⅱ和安全区III访问故障数据的限制，实现移动设备端实时访问故障录波数据、保护动作事件、故障分析报告等信息，有利于及时为故障分析提供专业支持。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，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它顺序或者同时进行。此外，还可对上述实施例进行任意组合，得到其他的实施例。
基于与上述实施例中的电网故障录波数据获取方法相同的思想，本发明还提供电网故障录波数据获取系统，该系统可用于执行上述电网故障录波数据获取方法。为了便于说明，电网故障录波数据获取系统实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
图6为本发明一实施例的电网故障录波数据获取系统的示意性结构图；如图6所示，本实施例的电网故障录波数据获取系统包括：故障数据转存模块310、故障数据同步模块320以及故障数据访问模块330，各模块详述如下：
所述故障数据转存模块310，用于在电网发生故障时，通过故障录波器联网系统将对应的故障录波数据转存至电力系统安全区III的数据服务器；
在一实施例中，所述故障录波数据包括：故障时间、故障类型、故障位置和/或故障波形。
所述故障数据同步模块320，用于通过IDC防火墙将所述数据服务器中的所述故障录波数据同步至DMZ区域中预设的外网应用服务器；所述DMZ区域还设置有发布数据服务器，所述发布数据服务器与所述外网应用服务器通信连接。
所述故障数据访问模块330，用于在所述发布数据服务器接收到移动设备通过边界防火墙的加密后发送的获取故障录波数据的访问请求时，根据所述访问请求从所述外网应用服务器获取对应的故障录波数据，并将所述故障录波数据返回至所述移动设备。
在一实施例中，所述故障数据转存模块310，具体用于在电网发生故障时，将对应的故障录波数据上传至位于电力系统安全区Ⅱ的故障录波器联网系统；以及所述故障录波器联网系统通过正向隔离系统将所述故障录波数据转存至位于电力系统安全区III的数据服务器。
在一实施例中，所述边界防火墙对移动设备进行SSL VPN加密。
需要说明的是，上述示例的电网故障录波数据获取系统的实施方式中，各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明前述方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明前述方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
此外，上述示例的电网故障录波数据获取系统的实施方式中，各功能模块的逻辑划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如出于相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述电网故障录波数据获取系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。其中各功能模既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。所述程序在执行时，可执行如上述各方法的实施例的全部或部分步骤。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
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，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电网故障录波数据获取方法，其特征在于，包括：
在电网发生故障时，通过故障录波器联网系统将对应的故障录波数据转存至电力系统安全区III的数据服务器；
通过IDC防火墙将所述数据服务器中的所述故障录波数据同步至DMZ区域中预设的外网应用服务器；所述DMZ区域还设置有发布数据服务器，所述发布数据服务器与所述外网应用服务器通信连接；
所述发布数据服务器接收移动设备通过边界防火墙的加密后发送的获取故障录波数据的访问请求，根据所述访问请求从所述外网应用服务器获取对应的故障录波数据，并将所述故障录波数据返回至所述移动设备。
2.根据权利要求1所述的电网故障录波数据获取方法，其特征在于，在电网发生故障时，通过故障录波器联网系统将对应的故障录波数据转存至电力系统安全区III的数据服务器的步骤包括：
在电网发生故障时，将对应的故障录波数据上传至位于电力系统安全区Ⅱ的故障录波器联网系统；
所述故障录波器联网系统通过正向隔离系统将所述故障录波数据转存至位于电力系统安全区III的数据服务器。
3.根据权利要求1所述的电网故障录波数据获取方法，其特征在于，所述边界防火墙对移动设备进行SSL VPN加密。
4.根据权利要求1所述的电网故障录波数据获取方法，其特征在于，所述发布数据服务器接收移动设备通过边界防火墙的加密后发送的获取故障录波数据的访问请求之前，还包括：
预先通过移动设备安全接入平台提供的WebApp接口实现所述移动设备的电网故障分析的应用功能。
5.根据权利要求1至4任一所述的电网故障录波数据获取方法，其特征在于，所述故障录波数据包括：故障时间、故障类型、故障位置和/或故障波形。
6.根据权利要求5所述的电网故障录波数据获取方法，其特征在于，移动设备接收所述发布数据服务器返回的故障录波数据之后，还包括：
对所述故障录波数据进行展示；
以及检测在故障波形上的游标操作指令，获取游标当前所在位置对应的波形数据，并在所述故障波形上显示所述波形数据。
7.根据权利要求5所述的电网故障录波数据获取方法，其特征在于，移动设备接收所述发布数据服务器返回的故障录波数据之后，还包括：
按故障时间、故障类型、故障位置或者故障次数对接收到的历史故障录波数据进行统计，并展示统计结果。
8.一种电网故障录波数据获取系统，其特征在于，包括：
故障数据转存模块，用于在电网发生故障时，通过故障录波器联网系统将对应的故障录波数据转存至电力系统安全区III的数据服务器；
故障数据同步模块，用于通过IDC防火墙将所述数据服务器中的所述故障录波数据同步至DMZ区域中预设的外网应用服务器；所述DMZ区域还设置有发布数据服务器，所述发布数据服务器与所述外网应用服务器通信连接；
故障数据访问模块，用于在所述发布数据服务器接收到移动设备通过边界防火墙的加密后发送的获取故障录波数据的访问请求时，根据所述访问请求从所述外网应用服务器获取对应的故障录波数据，并将所述故障录波数据返回至所述移动设备。
9.根据权利要求8所述的电网故障录波数据获取系统，其特征在于，所述故障数据转存模块，用于在电网发生故障时，将对应的故障录波数据上传至位于电力系统安全区Ⅱ的故障录波器联网系统；以及所述故障录波器联网系统通过正向隔离系统将所述故障录波数据转存至位于电力系统安全区III的数据服务器。
10.根据权利要求8或9所述的电网故障录波数据获取系统，其特征在于，所述故障录波数据包括：故障时间、故障类型、故障位置和/或故障波形。
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