CN108347470B - 基于电力系统通用服务协议的信息传输方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于电力系统通用服务协议的信息传输方法和系统，其中该方法包括：自动化设备监视子站采集变电站内的自动化设备的运行信息；子站基于所采集到的运行信息来形成CIM‑E格式的自动化设备运行信息文件；子站基于电力系统通用服务协议向自动化设备监视主站发送带有自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；主站接收该事件报文，并根据该事件报文中的文件名称来召唤与该文件名称相对应的自动化设备运行信息文件；子站向主站发送所述自动化设备运行信息文件；主站接收所述自动化设备运行信息文件，并对所接收到的自动化设备运行信息文件进行解析。该方法和系统为调度端掌握变电站内的自动化设备的运行情况提供及时有效的监视手段。
Description
技术领域
本发明属于电力系统调度自动化技术领域，具体涉及基于电力系统通用服务协议的信息传输方法和系统。
背景技术
随着调控一体化及变电站无人值班运行管理模式的推广应用，需要在电网调度侧获取准确的自动化二次设备的网络运行情况，并且模拟现场的实际设备及采取图表化的展示方式越来越成为监视自动化设备稳定运行的必要条件。调度及监控人员是否能够有效获取变电站内的自动化设备状况，是否能够全面直观了解和整体掌握自动化设备及网络运行信息，是否能够快速发现变电站内设备与网络运行状态的变化并及时做出销缺、检修决策，对于电网安全稳定运行而言至关重要。
近年来，随着社会的发展和科技的进步，对电力的要求也越来越高，各种各样的电力产品纷纷涌向市场。主站(自动化设备监视主站)、子站(自动化设备监视子站)、装置间的通信规约也是种类繁多。此外，即使是同一种规约在不同的项目中也有所不同，造成不同厂家不同产品之间的通用性降低，这对电网的快速改造是不利的。因此，一种可以在不同厂家、不同设备之间进行信息传递规约的诞生显得尤为重要。鉴于这种情况，电力系统通用服务协议应运而生。然而，如何在主站和子站之间使用电力系统通用服务协议传输变电站内的自动化设备运行信息，成为了电力系统通用服务协议实用化的一个问题。
发明内容
基于上述背景，本发明提出一种基于电力系统通用服务协议的信息传输方法和系统。
根据本发明的一方面，提供了一种基于电力系统通用服务协议的信息传输方法，包括：自动化设备监视子站采集变电站内的自动化设备的运行信息；所述自动化设备监视子站基于所采集到的所述自动化设备的运行信息，来形成带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件；所述自动化设备监视子站基于所述电力系统通用服务协议向自动化设备监视主站发送带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收该事件报文，并根据该事件报文中的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与该文件名称相对应的自动化设备运行信息文件；所述自动化设备监视子站基于所述电力系统通用服务协议向所述自动化设备监视主站发送所述自动化设备运行信息文件；以及所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收所述自动化设备运行信息文件，并对所接收到的自动化设备运行信息文件进行解析。
对于信息传输方法，在一种可能的实现方式中，所述自动化设备包括监控系统主机设备、直流供电设备、同步相量测量装置集中器、时间同步装置和电能量采集装置。
对于信息传输方法，在一种可能的实现方式中，在所述自动化设备为所述监控系统主机设备的情况下，自动化设备监视子站采集变电站内的自动化设备的运行信息包括：通过所述监控系统主机设备上部署的专门监视软件来采集所述监控系统主机设备的运行信息；以及所述自动化设备监视子站接收所述专门监视软件所采集到的所述监控系统主机设备的运行信息。
对于信息传输方法，在一种可能的实现方式中，在所述自动化设备为所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或者所述电能量采集装置的情况下，自动化设备监视子站采集变电站内的自动化设备的运行信息包括：所述自动化设备监视子站接收所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或所述电能量采集装置通过站控层网络、使用DL/T 860规约输出的运行信息。
对于信息传输方法，在一种可能的实现方式中，所述自动化设备运行信息文件的文件名称包含所述变电站的英文名称以及文件生成时间，并且所述自动化设备运行信息文件的文件内容包含自动化设备的运行信息的采集时间以及按照CIM-E格式生成的各个自动化设备的运行信息。
对于信息传输方法，在一种可能的实现方式中，所述自动化设备监视主站作为所述电力系统通用服务协议的TCP客户端，并主动连接作为所述电力系统通用服务协议的TCP服务端的自动化设备监视子站，并且通过所述电力系统通用服务协议的事件服务，订阅自动化设备运行信息文件生成事件；以及所述自动化设备监视子站向所述自动化设备监视主站发送所述自动化设备运行信息文件生成事件的事件报文，其中将文件名称作为该事件报文中的参数。
对于信息传输方法，在一种可能的实现方式中，所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收该事件报文，并根据该事件报文中的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与所述文件名称相对应的自动化设备运行信息文件，包括：所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收该事件报文；所述自动化设备监视主站对该事件报文进行解析，以识别出该事件报文中的文件名称；以及所述自动化设备监视主站根据所识别出的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与所述文件名称相对应的自动化设备运行信息文件。
对于信息传输方法，在一种可能的实现方式中，在所述自动化设备监视主站对所接收到的自动化设备运行信息文件进行解析之后，还包括：自动化设备监视主站对从所述自动化设备运行信息文件中所解析出的运行信息数据进行展示和分析。
对于信息传输方法，在一种可能的实现方式中，还包括：所述自动化设备监视主站召唤完所述自动化设备运行信息文件后，在通信链路空闲时，向所述自动化设备监视子站发送测试报文。
对于信息传输方法，在一种可能的实现方式中，所述信息传输方法还包括：所述自动化设备监视子站保存预定时间段内的自动化设备运行信息文件，相应地，所述信息传输方法还包括：所述自动化设备监视主站通过手动方式召唤所述自动化设备监视子站所保存的自动化设备运行信息文件。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于电力系统通用服务协议的信息传输系统，所述信息传输系统包括自动化设备监视子站和自动化设备监视主站，其中，所述自动化设备监视子站包括：运行信息采集单元，用于采集变电站内的自动化设备的运行信息；运行信息文件形成单元，用于基于所采集到的所述自动化设备的运行信息，来形成带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件；第一发送单元，用于基于所述电力系统通用服务协议向所述自动化设备监视主站发送带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；以及第二发送单元，用于基于所述电力系统通用服务协议向所述自动化设备监视主站发送所述自动化设备运行信息文件，以及所述自动化设备监视主站包括：第一接收单元，用于基于所述电力系统通用服务协议来接收带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；运行信息文件召唤单元，用于根据该事件报文中的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与该文件名称相对应的自动化设备运行信息文件；第二接收单元，用于基于所述电力系统通用服务协议来接收所述自动化设备运行信息文件；以及运行信息文件解析单元，用于对所接收到的自动化设备运行信息文件进行解析。
对于信息传输系统，在一种可能的实现方式中，所述自动化设备包括监控系统主机设备、直流供电设备、同步相量测量装置集中器、时间同步装置和电能量采集装置。
对于信息传输系统，在一种可能的实现方式中，在所述自动化设备为所述监控系统主机设备的情况下，在所述监控系统主机设备上部署专门监视软件，其中所述专门监视软件用于采集所述监控系统主机设备的运行信息，其中，所述运行信息采集单元用于接收所述专门监视软件所采集到的所述监控系统主机设备的运行信息。
对于信息传输系统，在一种可能的实现方式中，在所述自动化设备为所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或者所述电能量采集装置的情况下，所述运行信息采集单元用于：
接收所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或所述电能量采集装置通过站控层网络、使用DL/T 860规约输出的运行信息。
对于信息传输系统，在一种可能的实现方式中，所述自动化设备运行信息文件的文件名称包含所述变电站的英文名称以及文件生成时间，并且所述自动化设备运行信息文件的文件内容包含自动化设备的运行信息的采集时间以及按照CIM-E格式生成的各个自动化设备的运行信息。
对于信息传输系统，在一种可能的实现方式中，所述自动化设备监视主站作为所述电力系统通用服务协议的TCP客户端，并主动连接作为所述电力系统通用服务协议的TCP服务端的自动化设备监视子站，并且通过所述电力系统通用服务协议的事件服务，订阅自动化设备运行信息文件生成事件；以及所述第一发送单元用于向所述自动化设备监视主站发送所述自动化设备运行信息文件生成事件的事件报文，其中将文件名称作为该事件报文中的参数。
对于信息传输系统，在一种可能的实现方式中，所述运行信息文件解析单元还用于对带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文进行解析，以识别出该事件报文中的文件名称。
对于信息传输系统，在一种可能的实现方式中，所述自动化设备监视主站还包括：运行信息数据展示分析单元，用于对从所述自动化设备运行信息文件中所解析出的运行信息数据进行展示和分析。
对于信息传输系统，在一种可能的实现方式中，所述自动化设备监视主站还包括：通信链路测试单元，用于在通信链路空闲时，向所述自动化设备监视子站发送测试报文。
对于信息传输系统，在一种可能的实现方式中，自动化设备监视子站还包括：运行信息文件保存单元，用于保存预定时间段内的自动化设备运行信息文件，相应地，所述运行信息文件召唤单元还用于通过手动方式召唤所述运行信息文件保存单元所保存的自动化设备运行信息文件。
根据本发明实施例的基于电力系统通用服务协议的信息传输方法和系统，由自动化设备监视子站完成变电站内的自动化设备的运行信息的采集工作，周期地生成CIM-E格式的自动化设备运行信息文件，并使用电力系统通用服务协议的事件服务、文件传输服务、测试服务等服务机制，完成自动化设备运行信息的传输。这种基于电力系统通用服务协议的变电站自动化设备运行信息传输方法和系统，明确了自动化设备运行信息的传输的规约与方法，能够高效可靠安全地将变电站内自动化设备运行信息传输给主站，避免不同厂商信息传输的差异。这为调度端掌握变电站内的自动化设备的运行情况，提供了及时有效的监视手段，更有利于保障变电站内自动化系统与设备的安全稳定运行。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1示出根据本发明一实施例的信息传输方法的流程图。
图2示出根据本发明的另一实施例的信息传输方法的流程图。
图3示出根据本发明的又一实施例的信息传输方法的流程图。
图4示出根据本发明的又一实施例的变电站自动化设备信息的具体传输方法的流程图。
图5示出根据本发明一实施例的信息传输系统的结构框图。
图6示出根据本发明的另一实施例的信息传输系统的结构框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
图1示出根据本发明一实施例的信息传输方法的流程图。其中，该信息传输方法基于电力系统通用服务协议来进行自动化设备运行信息的传输。如图1所示，该信息传输方法主要包括以下步骤：
步骤S100、自动化设备监视子站采集变电站内的自动化设备的运行信息；
步骤S110、所述自动化设备监视子站基于所采集到的自动化设备的运行信息，来形成带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件；
步骤S120、所述自动化设备监视子站基于所述电力系统通用服务协议向所述自动化设备监视主站发送带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；
步骤S130、所述自动化设备监视主站接收该事件报文，并根据该事件报文中的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与该文件名称相对应的自动化设备运行信息文件；
步骤S140、所述自动化设备监视子站基于所述电力系统通用服务协议向自动化设备监视主站发送自动化设备运行信息文件；以及
步骤S150、所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收所述自动化设备运行信息文件，并对所接收到的自动化设备运行信息文件进行解析。
以下将分别具体说明上述各步骤。
首先，需要说明，这里假定针对各变电站设置一个基站、即自动化设备监视子站，其用于监视并采集变电站内的各自动化设备的运行信息。然而，本发明不限于此。针对各变电站，可以设置多个自动化设备监视子站。此外，这里假定针对所有的这些变电站设置一个总站、即自动化设备监视主站，其用于收集各自动化设备监视子站所采集的信息，以掌握各变电站内的自动化设备的运行状况并控制各变电站内的自动化设备的运行。
对于上述步骤S100，自动化设备监视子站对与其相对应的变电站进行监视，并采集变电站内的各自动化设备的运行信息。在本发明实施例中，变电站内的自动化设备例如包括监控系统主机设备、直流供电设备、PMU(Phasor Measurement Unit，同步相量测量装置)集中器、时间同步装置和电能量采集装置。也就是说，采集变电站内的各自动化设备的运行信息例如包括采集监控系统主机设备、直流供电设备、PMU集中器、时间同步装置和电能量采集装置的运行信息。
此外，针对不同的自动化设备，采集运行信息的方式可能有所不同。
例如，在自动化设备为监控系统主机设备的情况下，由于监控系统主机设备是服务器类设备，因此其不具备传输自身运行信息的能力。为此，针对自动化设备监视子站采集该监控系统主机设备的运行信息，需要在监控系统主机设备上部署专门采集软件。然后，通过该专门采集软件来采集监控系统主机设备的运行信息。接着，该专门采集软件将所采集到的运行信息发送至自动化设备监视子站。这样，自动化设备监视子站通过接收该专门采集软件所采集到的运行信息即可实现针对监控系统主机设备的自动化设备运行信息的采集。
又如，在自动化设备为直流供电设备、PMU集中器、时间同步装置或者电能量采集装置的情况下，由于这些自动化设备本身具备信息采集和传输信息的能力，因此不必安装专门采集软件，而是通过这些自动化设备自身直接采集各自的运行信息。然后，这些自动化设备通过站控层网络、使用DL/T 860规约来将所采集的运行信息输出至自动化设备监视子站。由此，自动化设备监视子站通过接收这些运行信息就可以实现针对这些自动化设备的自动化设备运行信息的采集。
对于上述步骤S110，在自动化设备监视子站在步骤S100中采集了这些自动化设备的运行信息之后，可以基于这些运行信息来形成带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件。
在一种可能的实现方式中，该自动化设备运行信息文件的文件名称包含变电站的英文名称以及文件生成时间，并且该自动化设备运行信息文件的文件内容包含自动化设备的运行信息的采集时间以及按照CIM-E格式生成的各个自动化设备的运行信息。
具体而言，例如，该动化设备运行信息文件的文件名称可以按照“变电站英文名称_生成时间.CIME”的格式设定，英文字母都是大写。该文件名称例如为“CHICHENG_201708101530.CIME”。其中，“CHICHENG”为变电站名称，“201708101530”为文件生成时间。通常，生成时间的时间数值只保留到分钟级整数。在实际应用场景中，如果自动化设备监视子站的采集周期为5分钟，则自动化设备监视子站每次所生成的文件名称中生成时间的分钟数值是5的倍数。
此外，针对自动化设备运行信息文件的文件内容可以包括针对各自动化设备的运行信息的采集时间、以及按照CIM-E格式针对各自动化设备生成的运行信息。
即，该自动化设备运行信息文件是针对变电站而言的。也就是说，针对所采集的变电站内的各自动化设备的运行信息，按照CIM-E格式形成一个总的带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件。
对于上述步骤S120，在步骤S110中形成了自动化设备运行信息文件之后，可以在向自动化设备监视主站发送该自动化设备运行信息文件之前，基于电力系统通用服务协议向自动化设备监视主站发送带有自动化设备运行信息的文件名称作为参数的事件报文。
在一种可能的实现方式中，自动化设备监视主站作为电力系统通用服务协议的TCP客户端，并主动连接作为电力系统通用服务协议的TCP服务端的自动化设备监视子站，并且通过电力系统通用服务协议的事件服务，订阅自动化设备运行信息文件生成事件。这样，在自动化设备监视子站在步骤S110中生成了带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件之后，向自动化设备监视主站发送自动化设备运行信息文件生成事件的事件报文，其中将文件名称作为该事件报文中的参数。
对于上述步骤S130，在一种可能的实现方式中，如图2所示，上述步骤S130主要包括以下步骤：
步骤S1301、所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收该事件报文；
步骤S1302、所述自动化设备监视主站对该事件报文进行解析，以识别出该事件报文中的文件名称；以及
步骤S1303、所述自动化设备监视主站根据所识别出的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与所述文件名称相对应的自动化设备运行信息文件。
具体而言，自动化设备监视主站接收自动化设备监视子站基于电力系统通用服务协议发送来的自动化设备运行信息文件生成事件的事件报文，其中该事件报文中携带与自动化设备运行信息文件相对应的文件名称作为参数。然后，自动化设备监视主站对该事件报文进行解析，从而识别出该事件报文中的文件名称。接着，自动化设备监视主站根据所识别出的文件名称，基于电力系统通用服务协议来向自动化设备监视子站召唤与该文件名称相对应的自动化设备运行信息文件，从而通知自动化设备监视子站将该自动化设备运行信息文件发送至自动化设备监视主站。
例如，召唤自动化设备运行信息文件的传输报文(GetFiler报文)中各个参数及数据传输原则如下。GetFile报文中的参数“fileType”，统一填写“CIME”；GetFile报文中的参数“remoteFName”，按照“变电站英文名称/自动化设备运行信息文件名称”格式填写；GetFile报文中的参数“自动化设备监视主站跟踪子站所属变电站”，填写变电站英文名称作为文件目录。此外，自动化设备监视子站发送针对该报文的响应报文时，第一帧采用对象数据单元时返回文件头信息，后续帧采用流数据单元返回文件数据流。
对于上述步骤S140，在自动化设备监视子站接收到自动化设备监视主站在步骤S130中所发送的召唤自动化设备运行信息文件的事件报文之后，基于电力系统通用服务协议向自动化设备监视主站发送该自动化设备运行信息文件。
对于上述步骤S150，自动化设备监视主站接收该自动化设备运行信息文件，然后对该自动化设备运行信息文件进行解析，以识别出该自动化设备运行信息文件中所包括的变电站的各自动化设备的运行信息。
这样，根据本发明实施例的信息传输方法，通过自动化设备监视子站采集变电站内自动化设备运行信息，形成带有时标的CIM-E语言格式的自动化设备运行信息文件，并通过电力系统通用服务协议的事件服务通知主站。然后，自动化设备监视主站使用电力系统通用服务协议的文件服务，向子站召唤自动化设备运行信息文件，接着通过解析从自动化设备监视子站发送来的文件实现动化设备运行信息的展示与分析。这种基于电力系统通用服务协议的信息传输方法，明确了自动化设备运行信息的传输的规约与方法，能够高效可靠安全地将变电站内自动化设备运行信息传输给自动化设备监视主站，从而避免不同厂商信息传输的差异。这为调度端掌握变电站内的自动化设备的运行情况，提供了及时有效的监视手段，更有利于保障变电站内自动化系统与设备的安全稳定运行。
图3示出根据本发明的另一实施例的信息传输方法的流程图。图3中的步骤S100～S150与图1中的步骤S100～S150相同，因此这里将省略其说明。
如图3所示，除了步骤S100～S150以外，在上述步骤S150之后，还可以包括以下步骤：
步骤S160、自动化设备监视主站对从所述自动化设备运行信息文件中所解析出的运行信息数据进行展示和分析。
具体而言，在步骤S150中解析出自动化设备运行信息文件中所包括的变电站的各自动化设备的运行信息之后，在自动化设备监视主站上，在步骤S160中对所解析出的运行信息数据进行展示和分析，以使得能够直观地掌握变电站的各自动化设备的运行状况，并根据这些运行状况来对各自动化设备的运行进行适当控制。
在一种可能的实现方式中，该信息传输方法还可以包括以下步骤：
所述自动化设备监视主站召唤完所述自动化设备运行信息文件后，在通信链路空闲时，向所述自动化设备监视子站发送测试报文，以测试与所述自动化设备监视子站的连接。
具体而言，上述信息传输方法的文件传输使用的是自动化设备监视主站与自动化设备监视子站的通信链路，当文件传输完成后，通信链路上就没有数据传输了，这样无法及时发现自动化设备监视主站与自动化设备监视子站的通信异常情况。有鉴于此，自动化设备监视主站可以使用电力系统通用服务协议的测试服务。例如，自动化设备监视主站召唤完自动化设备运行信息文件后，在通信链路空闲时，以10秒钟为周期，主动向自动化设备监视子站发送测试报文，验证通信链路的正常情况。此外，例如自动化设备监视主站与自动化设备监视子站约定，只有在通信链路没有数据传输时，才发送测试报文，并且对于超过30秒钟没有测试数据传输(包括测试报文传输)的情况下，自动化设备监视主站和自动化设备监视子站判定为通信链路异常。
这样，可以实时掌握自动化设备监视主站和自动化设备监视子站之间的通信链路状况。
在一种可能的实现方式中，所述信息传输方法还可以包括以下步骤：
所述自动化设备监视子站保存预定时间段内的自动化设备运行信息文件，
相应地，所述信息传输方法还可以包括以下步骤：
所述自动化设备监视主站通过手动方式召唤所述自动化设备监视子站所保存的自动化设备运行信息文件。
具体而言，自动化设备运行信息文件的文件名称带有生成的时间信息，自动化设备监视子站可以根据系统的要求，例如至少保存10天内的自动化设备运行信息文件，以便与自动化设备监视主站的通信异常时，自动化设备监视主站可以通过手动方式，召唤获取通信异常时间内的自动化设备运行信息文件。例如，该传输报文为ListFileInfos报文，并且该传输报文中各个参数使用原则如下：ListFileInfos报文参数“nodeName”，填写为“变电站英文名称”；ListFileInfos报文参数“fileName”，按照“开始时间^结束时间/变电站英文名称/*.CIME”格式进行填写。此外，自动化设备监视主站召唤自动化设备监视子站中所保存的自动化设备运行信息文件，可以按照步骤S130来完成。
根据本发明实施例的信息传输方法，由自动化设备监视子站完成变电站内自动化设备运行信息的采集工作，周期地生成CIM-E格式的自动化设备运行信息文件，并使用电力系统通用服务协议的事件服务、文件传输服务、测试服务等服务机制，完成自动化设备运行信息的传输。这种基于电力系统通用服务协议的变电站自动化设备运行信息传输方法，明确了自动化设备运行信息的传输的规约与方法，能够高效可靠安全地将变电站内的自动化设备运行信息传输给主站，避免了不同厂商信息传输的差异。这为调度端掌握变电站内的自动化设备的运行情况，提供了及时有效的监视手段，更有利于保障变电站内自动化系统与设备的安全稳定运行。
图4示出根据本发明的又一实施例的变电站自动化设备信息的具体传输方法的流程图。
如图4所示，该方法包括如下步骤：
步骤S10：自动化设备监视子站采集变电站内自动化设备运行信息，形成带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件。
在上述步骤S10中，自动化设备监视子站采集的自动化设备包括监控系统主机设备、直流供电设备、PMU集中器、时间同步装置、电能量采集装置。由于目前变电站内运行的监控系统主机设备都是服务器类设备，不具备传输自身运行信息的功能，因此需要在监控系统主机设备上部署专门的采集软件，实现自动化设备运行信息采集。对于直流供电设备、PMU集中器、时间同步装置、电能量采集装置设备，可以通过站控层网络使用DL/T 860规约实现运行信息采集。此外，如果自动化设备运行在变电站内的安全II区，则需要对变电站内的防火墙进行设置，使部署在安全I区的自动化设备监视子站能够通过防火墙采集到安全II区的自动化设备的运行信息。
上述自动化设备监视子站完成自动化设备运行信息采集后，形成带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件。其文件名称按照“变电站英文名称_生成时间.CIME”的格式设定，英文字母都是大写，例如“CHICHENG_201708101530.CIME”。其中“201708101530”为文件生成时间，并且时间数值只保留到分钟级整数。根据现场要求，如自动化设备监视子站的采集周期为5分钟，则由自动化设备监视子站保证每次生产的文件名称中生成时间的分钟数值是5的倍数。
所述自动化设备监视子站形成的自动化设备运行信息文件格式如下所示：
<！Station＝XX站Version＝1.0Code＝GBK Type＝XX Time＝'2017-08-1015:30:28'！>
<STATISTIC>
</STATISTIC>
<STATION>
</STATION>
<DC>
</DC>
<GPS>
</GPS>
<PMU>
</PMU>
步骤S20：自动化设备监视子站向自动化设备监视主站发送带有自动化设备运行信息的文件名称的事件报文。
在上述步骤S20中，自动化设备监视子站使用电力系统通用服务协议的事件服务，向主站发送事件的消息结构为：
SendEvent(
IN EventData:eventData,//事件数据
OUT INT16:resultCode,
OUT STRING:resultReason)；
其中事件数据结构，以及参数设置如下：
typedef struct{
INT32U eventID；//事件编号
INT8eventTime[24]；//事件时间
INT16U eventType；//事件类型
INT8U eventLevel；//事件级别
INT8U contentLength；//事件内容长度
INT8*eventContent；//事件内容
}EventData；
说明：
参数eventID，为保证一致性，此处固定填写为0；
参数eventTime[24]，填写自动化设备运行信息文件内首行内容的时间(北京时间)。例如：“2017-08-10 15:30:28.123”。年、月、日之间用英文输入的中横线“-”隔离；年月日与时分秒之间用英文输入的空格“”隔离；时、分、秒之间用英文输入的冒号“:”隔离；秒与毫秒之间采用英文输入的句号“.”隔离。月、日、时、分、秒固定采用2个八位位组表示，不足的用0补齐；毫秒固定采用3个八位位组表示，不足的用0补齐。
参数eventType，值填写6，表示“自动化设备运行信息文件生成”；
参数eventLevel，为保证一致性，值固定为0；
参数contentLength，填写eventContent参数的长度；
参数eventContent，填写自动化设备运行信息文件名称，如“CHICHENG_201708101530.CIME”。
上述自动化设备监视主站通过解析接收的发送事件消息及各个参数，获取自动化设备运行信息文件的文件名称。
S30：自动化设备监视主站向自动化设备监视主站子站召唤制定文件名称的自动化设备运行信息文件。
在上述步骤S30中，自动化设备监视主站已获取自动化设备监视主站子站生成的自动化设备运行信息文件名称，使用电力系统通用服务协议的文件服务，向子站召唤文件内容，消息结构为：
GetFile(
IN STRING:fileType,//文件类型
IN STRING:remoteFName,//文件路径名
OUT STRING:localFName,
OUT INT16:resultCode)
说明：
参数fileType，为保证一致性，此处固定填写为“CIME”；
参数remoteFName，按照“变电站英文名称/自动化设备运行信息文件名称”格式填写，自动化设备监视子站填写固定的变电站英文名称作为路径即可；
参数localFName，自动化设备监视子站响应文件召唤时，填写带有本地路径的文件名称。
在上述自动化设备监视子站发送响应报文时，第一帧采用对象数据单元时返回文件头信息，后续帧采用流数据单元返回文件数据流。注：在发送完确认窗口内容后，服务请求方需返回确认帧(ACK)以使发送窗口继续向后滑动，确认帧编码结构为确认窗口最后一帧报文不包含流数据体的内容。
S40：自动化设备监视主站解析收到的自动化设备运行信息文件，进行信息展示和分析，并通过测试服务保持与自动化设备监视子站的连接。
在上述步骤S40中，自动化设备监视主站对接收到的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件进行解析，对以符号“@”开头的行进行解析，识别出某一类设备信息的属性；对以符号“#”开头的行进行解析，识别出每个设备的具体信息。
上述文件传输使用的是自动化设备监视主站与子站的通信链路，当文件传输完成后，通信链路上就没有数据传输了，这样无法及时发现主站与子站的通信异常情况，自动化设备监视主站使用电力系统通用服务协议的测试服务，以10秒钟为周期，主动发送测试报文，验证通信链路的正常情况。同时，自动化设备监视主站与自动化设备监视子站约定，只有在通信链路没有数据传输时，才发送测试报文，并且对于超过30秒钟没有测试数据传输的情况下，自动化设备监视主站与自动化设备监视子站应判定通信链路异常。
S50：自动化设备监视主站召唤自动化设备监视子站保存的历史自动化设备运行信息文件列表及文件；
在上述步骤S50中，自动化设备运行信息文件的文件名称带有生成的时间信息，自动化设备监视子站根据系统的要求，例如至少保存10天内的自动化设备运行信息文件，以便与主站通信异常时，可以通过手动方式，召唤获取通信异常时间内的自动化设备运行信息文件。明确传输报文中各个参数使用原则：
消息结构为：
ListFileInfos(
IN STRING:nodeName,//文件服务节点名称
IN STRING:fileName,//查询条件：文件名称，为'\0'则不使用
OUT FileHead*:fileInfoList,//文件信息列表
OUT INT16:resultCode)
说明：
参数nodeName，为保证一致性，此处固定填写为“变电站英文名称”；
参数fileName，是文件查询条件，按照“开始时间^结束时间/变电站英文名称/*.CIME”格式进行填写。“开始时间”与“截止时间”之间采用“^”符号连接，时间值均采用从1970年1月1日00:00:00开始的秒数来表示；“*.CIME”，为保证一致性，固定填写字符。
其中文件信息结构FileHead参数设置如下：
typedef struct{
INT32U fileSize；//文件大小
INT64 createTime；//创建时间，取值同CI＝8中的timeSecs
INT64 lastModTime；//最后修改时间，取值同CI＝8中的timeSecs
INT8U permission；//文件权限
INT8 digest[32]；//数据摘要
INT8 fileName[128]；//文件路径名
}FileHead；
说明：
参数digest，为保证一致性，此处固定填写为“CIME”。
上述自动化设备监视主站召唤自动化设备监视子站保存的自动化设备运行信息文件，按照步骤S30完成。
这样，根据本发明实施例的信息传输方法，由自动化设备监视子站完成变电站内的自动化设备的运行信息的采集工作，周期地生成CIM-E格式的自动化设备运行信息文件，并使用电力系统通用服务协议的事件服务、文件传输服务、测试服务等服务机制，完成自动化设备运行信息的传输。这种基于电力系统通用服务协议的变电站自动化设备运行信息传输方法，明确了自动化设备运行信息的传输的规约与方法，能够高效可靠安全地将变电站内自动化设备运行信息传输给主站，避免不同厂商信息传输的差异。这为调度端掌握变电站内的自动化设备的运行情况，提供了及时有效的监视手段，更有利于保障变电站内自动化系统与设备的安全稳定运行。
图5示出根据本发明一实施例的信息传输系统的结构框图。其中，该信息传输系统3基于电力系统通用服务协议来进行自动化设备运行信息的传输。如图5所示，信息传输系统3包括自动化设备监视子站1和自动化设备监视主站2。其中，所述自动化设备监视子站1包括：运行信息采集单元10，用于采集变电站内的自动化设备的运行信息；运行信息文件形成单元11，用于基于所采集到的所述自动化设备的运行信息，来形成带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件；第一发送单元12，用于基于所述电力系统通用服务协议向所述自动化设备监视主站发送带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；以及第二发送单元13，用于基于所述电力系统通用服务协议向所述自动化设备监视主站发送所述自动化设备运行信息文件。所述自动化设备监视主站2包括：第一接收单元20，用于基于所述电力系统通用服务协议来接收带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；运行信息文件召唤单元21，用于根据该事件报文中的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与该文件名称相对应的自动化设备运行信息文件；第二接收单元22，用于基于所述电力系统通用服务协议来接收所述自动化设备运行信息文件；以及运行信息文件解析单元23，用于对所接收到的自动化设备运行信息文件进行解析。
在一种可能的实现方式中，所述自动化设备包括监控系统主机设备、直流供电设备、同步相量测量装置集中器、时间同步装置和电能量采集装置。
在一种可能的实现方式中，在所述自动化设备为所述监控系统主机设备的情况下，在所述监控系统主机设备上部署专门监视软件，其中所述专门监视软件用于采集所述监控系统主机设备的运行信息，其中，所述运行信息采集单元10用于接收所述专门监视软件所采集到的所述监控系统主机设备的运行信息。
在一种可能的实现方式中，在所述自动化设备为所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或者所述电能量采集装置的情况下，所述运行信息采集单元10用于：接收所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或所述电能量采集装置通过站控层网络、使用DL/T 860规约输出的运行信息。
在一种可能的实现方式中，所述自动化设备运行信息文件的文件名称包含所述变电站的英文名称以及文件生成时间，并且所述自动化设备运行信息文件的文件内容包含自动化设备的运行信息的采集时间以及按照CIM-E格式生成的各个自动化设备的运行信息。
在一种可能的实现方式中，所述自动化设备监视主站2作为所述电力系统通用服务协议的TCP客户端，并主动连接作为所述电力系统通用服务协议的TCP服务端的自动化设备监视子站1，并且通过所述电力系统通用服务协议的事件服务，订阅自动化设备运行信息文件生成事件；以及所述第一发送单元12用于向所述自动化设备监视主站2发送所述自动化设备运行信息文件生成事件的事件报文，其中将文件名称作为该事件报文中的参数。
在一种可能的实现方式中，所述运行信息文件解析单元23还用于对带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文进行解析，以识别出该事件报文中的文件名称。
根据本实施例的信息传输系统3的各装置和单元的功能和实现详见上述实施例中的流程步骤中所述，这里省略其详细说明。
根据本发明实施例中的基于电力系统通用服务协议的信息传输系统，明确了自动化设备运行信息的传输的规约与方法，能够高效可靠安全地将变电站内自动化设备运行信息传输给自动化设备监视主站，从而避免不同厂商信息传输的差异。这为调度端掌握变电站内的自动化设备的运行情况，提供了及时有效的监视手段，更有利于保障变电站内自动化系统与设备的安全稳定运行。
图6示出根据本发明的另一实施例的信息传输系统的结构框图。图6中标号与图5中的标号相同的组件具有相同的含义，这里省略其说明。
如图6所示，自动化设备监视主站2还包括：运行信息数据展示分析单元24，用于对从所述自动化设备运行信息文件中所解析出的运行信息数据进行展示和分析。
在一种可能的实现方式中，所述自动化设备监视主站2还包括：通信链路测试单元25，用于在通信链路空闲时，向所述自动化设备监视子站1发送测试报文。
在一种可能的实现方式中，自动化设备监视子站1还包括：运行信息文件保存单元14，用于保存预定时间段内的自动化设备运行信息文件。相应地，所述运行信息文件召唤单元21还用于通过手动方式召唤所述运行信息文件保存单元14所保存的自动化设备运行信息文件。
根据本实施例的信息传输系统3的各装置和单元的功能和实现详见上述实施例中的流程步骤中所述，这里省略其详细说明。
这样，根据本发明实施例的基于电力系统通用服务协议的信息传输系统，由自动化设备监视子站完成变电站内的自动化设备的运行信息的采集工作，周期地生成CIM-E格式的自动化设备运行信息文件，并使用电力系统通用服务协议的事件服务、文件传输服务、测试服务等服务机制，完成自动化设备运行信息的传输。这种基于电力系统通用服务协议的变电站自动化设备运行信息传输系统，明确了自动化设备运行信息的传输的规约与方法，能够高效可靠安全地将变电站内自动化设备运行信息传输给主站，避免不同厂商信息传输的差异。这为调度端掌握变电站内的自动化设备的运行情况，提供了及时有效的监视手段，更有利于保障变电站内自动化系统与设备的安全稳定运行。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (16)
1.一种基于电力系统通用服务协议的信息传输方法，其特征在于，包括：
自动化设备监视子站采集变电站内的自动化设备的运行信息；
所述自动化设备监视子站基于所采集到的所述自动化设备的运行信息，来形成带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件；
所述自动化设备监视子站基于所述电力系统通用服务协议向自动化设备监视主站发送带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；
所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收该事件报文，并根据该事件报文中的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与该文件名称相对应的自动化设备运行信息文件；
所述自动化设备监视子站基于所述电力系统通用服务协议向所述自动化设备监视主站发送所述自动化设备运行信息文件；
所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收所述自动化设备运行信息文件，并对所接收到的自动化设备运行信息文件进行解析；
所述自动化设备监视子站和所述自动化设备监视主站使用电力系统通用服务协议的服务机制进行所述自动化设备运行信息的传输；
所述电力系统通用服务协议的服务机制包括下述至少一种：事件服务、文件传输服务、测试服务；
所述自动化设备包括监控系统主机设备、直流供电设备、同步相量测量装置集中器、时间同步装置和电能量采集装置；
所述自动化设备运行信息文件的文件名称包含所述变电站的英文名称以及文件生成时间，并且所述自动化设备运行信息文件的文件内容包含自动化设备的运行信息的采集时间以及按照CIM-E格式生成的各个自动化设备的运行信息。
2.根据权利要求1所述的信息传输方法，其特征在于，在所述自动化设备为所述监控系统主机设备的情况下，自动化设备监视子站采集变电站内的自动化设备的运行信息包括：
通过所述监控系统主机设备上部署的专门监视软件来采集所述监控系统主机设备的运行信息；以及
所述自动化设备监视子站接收所述专门监视软件所采集到的所述监控系统主机设备的运行信息。
3.根据权利要求1所述的信息传输方法，其特征在于，在所述自动化设备为所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或者所述电能量采集装置的情况下，自动化设备监视子站采集变电站内的自动化设备的运行信息包括：
所述自动化设备监视子站接收所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或所述电能量采集装置通过站控层网络、使用DL/T 860规约输出的运行信息。
4.根据权利要求1所述的信息传输方法，其特征在于，所述自动化设备监视主站作为所述电力系统通用服务协议的TCP客户端，并主动连接作为所述电力系统通用服务协议的TCP服务端的自动化设备监视子站，并且通过所述电力系统通用服务协议的事件服务，订阅自动化设备运行信息文件生成事件；以及
所述自动化设备监视子站向所述自动化设备监视主站发送所述自动化设备运行信息文件生成事件的事件报文，其中将文件名称作为该事件报文中的参数。
5.根据权利要求1所述的信息传输方法，其特征在于，所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收该事件报文，并根据该事件报文中的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与所述文件名称相对应的自动化设备运行信息文件，包括：
所述自动化设备监视主站基于所述电力系统通用服务协议来接收该事件报文；
所述自动化设备监视主站对该事件报文进行解析，以识别出该事件报文中的文件名称；以及
所述自动化设备监视主站根据所识别出的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与所述文件名称相对应的自动化设备运行信息文件。
6.根据权利要求1所述的信息传输方法，其特征在于，在所述自动化设备监视主站对所接收到的自动化设备运行信息文件进行解析之后，还包括：
自动化设备监视主站对从所述自动化设备运行信息文件中所解析出的运行信息数据进行展示和分析。
7.根据权利要求1所述的信息传输方法，其特征在于，还包括：
所述自动化设备监视主站召唤完所述自动化设备运行信息文件后，在通信链路空闲时，向所述自动化设备监视子站发送测试报文。
8.根据权利要求7所述的信息传输方法，其特征在于，
所述信息传输方法还包括：
所述自动化设备监视子站保存预定时间段内的自动化设备运行信息文件，
相应地，所述信息传输方法还包括：
所述自动化设备监视主站通过手动方式召唤所述自动化设备监视子站所保存的自动化设备运行信息文件。
9.一种基于电力系统通用服务协议的信息传输系统，其特征在于，所述信息传输系统包括自动化设备监视子站和自动化设备监视主站，
其中，所述自动化设备监视子站包括：
运行信息采集单元，用于采集变电站内的自动化设备的运行信息；
运行信息文件形成单元，用于基于所采集到的所述自动化设备的运行信息，来形成带有时标的CIM-E格式的自动化设备运行信息文件；
第一发送单元，用于基于所述电力系统通用服务协议向所述自动化设备监视主站发送带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；以及
第二发送单元，用于基于所述电力系统通用服务协议向所述自动化设备监视主站发送所述自动化设备运行信息文件，以及
所述自动化设备监视主站包括：
第一接收单元，用于基于所述电力系统通用服务协议来接收带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文；
运行信息文件召唤单元，用于根据该事件报文中的文件名称、基于所述电力系统通用服务协议来召唤与该文件名称相对应的自动化设备运行信息文件；
第二接收单元，用于基于所述电力系统通用服务协议来接收所述自动化设备运行信息文件；以及
运行信息文件解析单元，用于对所接收到的自动化设备运行信息文件进行解析；
所述自动化设备监视子站和所述自动化设备监视主站使用电力系统通用服务协议的服务机制进行所述自动化设备运行信息的传输；
所述电力系统通用服务协议的服务机制包括下述至少一种：事件服务、文件传输服务、测试服务；
所述自动化设备包括监控系统主机设备、直流供电设备、同步相量测量装置集中器、时间同步装置和电能量采集装置；
所述自动化设备运行信息文件的文件名称包含所述变电站的英文名称以及文件生成时间，并且所述自动化设备运行信息文件的文件内容包含自动化设备的运行信息的采集时间以及按照CIM-E格式生成的各个自动化设备的运行信息。
10.根据权利要求9所述的信息传输系统，其特征在于，在所述自动化设备为所述监控系统主机设备的情况下，在所述监控系统主机设备上部署专门监视软件，其中所述专门监视软件用于采集所述监控系统主机设备的运行信息，
其中，所述运行信息采集单元用于接收所述专门监视软件所采集到的所述监控系统主机设备的运行信息。
11.根据权利要求9所述的信息传输系统，其特征在于，在所述自动化设备为所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或者所述电能量采集装置的情况下，所述运行信息采集单元用于：
接收所述直流供电设备、所述同步相量测量装置集中器、所述时间同步装置或所述电能量采集装置通过站控层网络、使用DL/T 860规约输出的运行信息。
12.根据权利要求9所述的信息传输系统，其特征在于，所述自动化设备监视主站作为所述电力系统通用服务协议的TCP客户端，并主动连接作为所述电力系统通用服务协议的TCP服务端的自动化设备监视子站，并且通过所述电力系统通用服务协议的事件服务，订阅自动化设备运行信息文件生成事件；以及
所述第一发送单元用于向所述自动化设备监视主站发送所述自动化设备运行信息文件生成事件的事件报文，其中将文件名称作为该事件报文中的参数。
13.根据权利要求9所述的信息传输系统，其特征在于，所述运行信息文件解析单元还用于对带有所述自动化设备运行信息文件的文件名称的事件报文进行解析，以识别出该事件报文中的文件名称。
14.根据权利要求9所述的信息传输系统，其特征在于，所述自动化设备监视主站还包括：
运行信息数据展示分析单元，用于对从所述自动化设备运行信息文件中所解析出的运行信息数据进行展示和分析。
15.根据权利要求9所述的信息传输系统，其特征在于，所述自动化设备监视主站还包括：
通信链路测试单元，用于在通信链路空闲时，向所述自动化设备监视子站发送测试报文。
16.根据权利要求15所述的信息传输系统，其特征在于，
自动化设备监视子站还包括：
运行信息文件保存单元，用于保存预定时间段内的自动化设备运行信息文件，
相应地，所述运行信息文件召唤单元还用于通过手动方式召唤所述运行信息文件保存单元所保存的自动化设备运行信息文件。
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