CN108462709A - 一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于的电能质量监测的技术领域，具体涉及一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法；解决的技术问题为：提供一种运用IEC61850协议的、可同时与多个电能质量监测终端进行通讯的客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法；采用的技术方案为：S10，加载mmsclnt函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能，实现与多个电能质量检测终端通讯；S20，在客户端上建立数据通讯链表库；S30，与数据通讯链表库建立通讯连接；S40，读取电能质量监测终端CID模型文件、初始化sIED结构下各级目录信息；S50，循环扫描数据通讯链表库；S60，使能LNN0逻辑节点里报告块，并通过IED中DataSset数据集中指定叶子结点路径获取电能质量监测终端采集的测量数据。
Description
技术领域
本发明属于的电能质量监测的技术领域，具体涉及一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法。
背景技术
为大力推进电能质量终端标准化建设，保障电网安全，对待入网的电能质量监测终端必须进行性能检定测试。由于待入网的电能质量监测终端都具备61850服务端功能，使能报告后能够主动将电能质量测量数据上传至主站系统，根据此特性电能质量监测终端全自动检定系统(简称“检定系统”)的测量数据采集模块设计了可实现与多个电能质量监测终端同时通讯61850客户端功能。
目前，检定系统所采用的测量数据采集主要有以下几点：
1、通过手动抄录电能质量监测终端的测量数据，来计算误差值。这种方法也人的工作量巨大且容易出错，电能质量终端检定效率极其低；
2、通过加入电能质量监测终端私有协议来获取入电能质量监测终端的测量数据，由于市场上的电能质量监测终端品牌众多、型号多样，使得添加通讯协议的工作量较大且不好统一管理。
3、电能质量监测终端在检定完成时会自动生成PQDIF文件，检定系统可通过解析PQDIF文件来获取电能质量监测终端在检定期间的测量数据，这种方法可以规避协议的多样性，但存在检定时间较长的问题；如：一般地，每个测试点至少5分钟，一个测试项目又有多个测试点，整个检测项项目有很多，花费的检定时间很长。
综上所述，以上几种测量数据采集手段皆不是理想的。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种运用IEC61850协议的、可同时与多个电能质量监测终端进行通讯的采集电能质量监测终端测量数据的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，包括：
S10，电能质量检定软件加载mmsclnt函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能，实现与多个电能质量检测终端通讯；
S20，在客户端上建立数据通讯链表库IEDConnect，其中：所述的数据通讯链表库用于存储多个电能质量监测终端的设备序号、运行状态、CID模型文件路径及自定义的sIED结构，所述的sIED结构为：包含IED信息的树状链表；
S30，与数据通讯链表库建立通讯连接；
S40，读取电能质量监测终端CID模型文件、初始化sIED结构下各级目录信息；
S50，循环扫描数据通讯链表库，检查并维护与每一个电能质量监测终端链表的连接；
S60，使能LNN0逻辑节点里报告块，并通过IED中DataSset数据集中指定叶子结点路径获取电能质量监测终端采集的测量数据。
优选地，所述电能质量检定软件加载mmsclnt函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能，实现与多个电能质量检测终端通讯，具体包括：电能质量检定软件加载mmsclnt.lib函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能；确定要连接的电能质量监测终端的IP地址；根据IP地址，对堆栈库属性信息进行配置；对日志属性信息进行配置；依次连接各个待检的电能质量监测终端，将已连接的电能质量监测终端建立双链表序列；所述读取电能质量监测终端CID模型文件、初始化sIED结构下各级目录信息，具体包括：导入各电能质量监测终端的CID模型文件；解析CID文件中的服务器目录，逻辑设备目录、逻辑节点目录、数据集目录；所述使能LNN0逻辑节点报告块，并通过IED中DataSset数据集中指定叶子结点路径获取监测终端测量数据，具体包括：对逻辑设备中LNN0逻辑节点中的报告块进行使能操作；获取各监测终端采集的测量数据；周期性的对各监测终端的通讯状态进行检测并进行维护；存储已获取的监测终端测量数据。
优选地，所述在客户端上建立数据通讯链表库IEDConnect，具体包括：S201，创建链接节点；若IEDConnect双向链表为空，则增加节点，并对公共参数、公共结构、TCP协议栈进行初始化，以及建立MMS应答服务线程和设备链接维护线程；若IEDConnect双向链表不为空则在双向IEDConnect尾部增加一个节点；S202，删除链接节点；从双向链表IEDConnect中删掉一个节点，并释放相应内存，若双向链表IEDConnect为空则退出之前开辟的MMS应答服务线程和设备链接维护线程，关闭MMS服务，释放所有资源。
优选地，所述创建链接节点具体包括：S2011，申请内存；S2012，检查通讯链表是否为空；如是，则初始化后，执行步骤S2016，否则检查通讯链表中是否只有重复的终端；S2013，检查是否可以从CID文件夹中找到需要连接的终端模型；如是，则执行步骤S2014，否则执行步骤S2015；S2014，解析对应的文件模型，加入通讯链表，并返回当前节点地址；S2015，释放申请内存，返回空指针；S2016，检查是否可以从CID文件夹中找到需要连接的终端模型；如是，则，执行步骤S2017，否则执行步骤S2014；S2017，开辟MMS应答服务线程和设备链接维护线程后，执行步骤S2014。
优选地，所述的数据通讯链表库为树状结构，具体包括：第一级目录IED，与第一级目录IED连接的第二级目录LD，与第二级目录LD连接的第三级目录LN(LNN0)和第三级目录DATASET，与第三级目录LNN0连接的第四级目录FC，与第三级目录DATASET连接的第四级目录DO，与第四级目录FC连接的第五级目录DAT(leaf)，与第四级目录DO连接的第五级目录DAT(leaf)。
优选地，所述数据通讯链表库各级目录的建立，具体包括：S21，获取IED下所有LD的名称列表；S22，获取IED→LD下所有LN名称列表；S23，获取IED→LD→LN下所有数据及属性；S24，获取IED→LD→LNN0下报告的数据值，读取单个报告控制模块，读取所有控制模块；注册/使能IED→LD→LNN0下报告块，注册单个报告块；释放所有报告块；S25，获取IED→LD→LNN0下所有数据集名称列表；获取IED→LD→LNN0下数据集所有DO名称列表；获取IED→LD→LNN0下数据集所有DO的目录及属性；获取IED→LD→LNN0下数据集所有DO的值。
优选地，所述获取IED→LD→LN下所有数据及属性，具体包括：设置IED→LD→LN→FC下单个数据值；获取IED→LD→LN→FC下单个数据值；获取IED→LD→LN下所有数据值。
优选地，还包括调用客户端与监测终端通讯信中交互的数据信息，具体包括：根据sIED结构，调用Create_IED_DataFile()函数生成一个包含sIED下叶子节点的值域的xml格式的文件。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明中，通过将待检的电能质量检测终端信息与61850服务端建立成统一的数据通讯链表库，使得与电能质量检测终端的连接具有通用性、较好管理性，在检定过程中可同时采集多个被检终端的测量数据，极大的提高了电能质量终端检定效率，实用性极强。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为本发明实施例一提供的一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的测量数据采集流程图；
图3为本发明实施例二创建，删除双向链接库中节点的流程示意图；
图4为本发明实施例二数据通讯链表库中sIED各级目录的结构示意图；
图5为本发明实施例二获取监测终端IED下所有数据值的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一提供的一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法的流程示意图，如图1所示，一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，包括：S10，电能质量检定软件加载mmsclnt函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能，实现与多个电能质量检测终端通讯；
S20，在客户端上建立数据通讯链表库IEDConnect，其中：所述的数据通讯链表库用于存储多个电能质量监测终端的设备序号、运行状态、CID模型文件路径及自定义的sIED结构，所述的sIED结构为：包含IED信息的树状链表；
S30，与数据通讯链表库建立通讯连接；
S40，读取电能质量监测终端CID模型文件、初始化sIED结构下各级目录信息；
S50，循环扫描数据通讯链表库，检查并维护与每一个电能质量监测终端链表的连接；
S60，使能LNN0逻辑节点里报告块，并通过IED中DataSset数据集中指定叶子结点路径获取电能质量监测终端采集的测量数据。
本实施例一中，所述的通信接口指令包括：建立连接，断开连接，异常中止，读服务器目录，读逻辑设备目录，读逻辑节点目录，初始化所有数据集，读数据集目录，读数据集值，创建数据集，读值，设值，控制，文件操作，校时，解析导入CID文件等指令；所述的控制指令包括：报告控制块(功能：读RCB属性、使能/非使能RCB、设置TrgOps、设置OptFlds)，日志控制块(功能：读LCB属性、使能/非使能LCB、读取时间段内日志条目并解析)，GOOSE控制块(功能：读GOCB值、使能/非使能GOCB)，SMV控制块(功能：读SMV值、使能/非使能SMVCB)，SG控制块(功能：读SGCB值，读SE，读SG)等。
本发明中，通过建立统一的数据通讯链表库，使得与电能质量监测终端的连接具有通用性，在检定过程中可同时采集多个被检终端的测量数据；通过循环扫描数据通讯链表库，可以检查并维护每一个终端的链接，这样就可以实现多个终端的连接，极大的提高了电能质量终端检定效率，实用性极强
图2为本发明实施例一提供的测量数据采集流程图，如图2所示，所述电能质量检定软件加载mmsclnt函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能，实现与多个电能质量检测终端通讯，具体包括：
电能质量检定软件加载mmsclnt.lib函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能；
确定要连接的电能质量监测终端的IP地址；
根据IP地址，对堆栈库属性信息进行配置；
对日志属性信息进行配置；
依次连接各个待检的电能质量监测终端，将已连接的电能质量监测终端建立双链表序列；
所述读取电能质量监测终端CID模型文件、初始化sIED结构下各级目录信息，具体包括：
导入各电能质量监测终端的CID模型文件；
解析CID文件中的服务器目录，逻辑设备目录、逻辑节点目录、数据集目录；
所述使能LNN0逻辑节点报告块，并通过IED中DataSset数据集中指定叶子结点路径获取监测终端测量数据，具体包括：
对逻辑设备中LNN0逻辑节点中的报告块进行使能操作；
获取各监测终端采集的测量数据；
周期性的对各监测终端的通讯状态进行检测并进行维护；
存储已获取的监测终端测量数据。
本实施例中：假设有4个电能质量监测终端(简称：终端)需连接，分别IP地址是(1#)192.168.0.11、(2#)192.168.0.12、3(#)192.168.0.13、4(#)192.168.0.14；首先根据这四个终端的IP地址，对堆栈库属性进行配置、对日志属性信息进行配置，然后首次连接1#～4#终端，导入CID文件(动态下载CID建模文件或静态导入CID建模文件)，识别CID文件中的控制指令(包含：DataSet数据集，RCB报告快，LCB日志块)，将已连接的电能质量监测终端建立双链表序列，方便查询终端状态和信息以及建立某终端断开可重连机制，其内部有保活机制；接着对控制指令中的报告块进行使能操作，使终端能够主动上送测量数据到客户端，客户端解析MMS报文以获取终端的测量数据；最终若检定结束，客户端会断开与各终端的连接。
进一步地，在实施例一的基础上，所述的建立数据通讯双向链表库IEDConnect具体包括：所述在客户端上建立数据通讯链表库IEDConnect，具体包括：S201，创建链接节点；若IEDConnect双向链表为空，则增加节点，并对公共参数、公共结构、TCP协议栈进行初始化，以及建立MMS应答服务线程和设备链接维护线程；若IEDConnect双向链表不为空则在双向IEDConnect尾部增加一个节点；S202，删除链接节点；从双向链表IEDConnect中删掉一个节点，并释放相应内存，若双向链表IEDConnect为空则退出之前开辟的MMS应答服务线程和设备链接维护线程，关闭MMS服务，释放所有资源。
图3为本发明实施例二创建链接节点的流程示意图，如图3所示，所述创建链接节点具体包括：
S2011，申请内存；
S2012，检查通讯链表是否为空；如是，则初始化后，执行步骤S2016，否则检查通讯链表中是否只有重复的终端；
S2013，检查是否可以从CID文件夹中找到需要连接的终端模型；如是，则执行步骤S2014，否则执行步骤S2015；
S2014，解析对应的文件模型，加入通讯链表，并返回当前节点地址；
S2015，释放申请内存，返回空指针；
S2016，检查是否可以从CID文件夹中找到需要连接的终端模型；如是，则，执行步骤S2017，否则执行步骤S2014；
S2017，开辟MMS应答服务线程和设备链接维护线程后，执行步骤S2014。
图4为本发明实施例二数据通讯链表库中sIED的各级目录的结构示意图，如图4所示，在实施例一的基础上，所述的数据通讯链表库为树状结构；具体包括：第一级目录IED，与第一级目录IED连接的第二级目录LD，与第二级目录LD连接的第三级目录LN(LNN0)和第三级目录DATASET，与第三级目录LNN0连接的第四级目录FC，与第三级目录DATASET连接的第四级目录DO，与第四级目录FC连接的第五级目录DAT(leaf)，与第四级目录DO连接的第五级目录DAT(leaf)。
本实施例中，考虑到每个LD目录下有且只有一个LNN0逻辑节点，LNN0逻辑节点内有数据集结构，因此数据集结构直接嵌在LD下，而不是LN下，数据集结构下的每个DO包括的所有DAI通过指针指向各叶子结构。
本实施例中的链表，通过在线获取服务器下各级目录信息而建立，因此为了实现报告获取、读取值等服务，用户应按照一定的顺序先行对一个数据通讯链表库进行填充。
图5为本发明实施例二获取监测终端IED下所有数据值得流程示意图，如图5所示，逐级获得IED下所有目录信息值，具体包括：
S21，获取IED下所有LD的名称列表；
S22，获取IED→LD下所有LN名称列表；
S23，获取IED→LD→LN下所有数据及属性；
S24，获取IED→LD→LNN0下报告的数据值，读取单个报告控制模块，读取所有控制模块；
注册LEDIED→LD→LNN0下报告，注册单个报告；
释放所有报告；
S25，获取IED→LD→LNN0下所有数据集名称列表；
获取IED→LD→LNN0下数据集所有DO名称列表；
获取IED→LD→LNN0下数据集所有DO的目录及属性；
获取IED→LD→LNN0下数据集所有DO的值。
所述获取IED→LD→LN下所有数据及属性，具体包括：
设置IED→LD→LN→FC下单个数据值，
获取IED→LD→LN→FC下单个数据值；
获取IED→LD→LN下所有数据值。
具体地，所述客户端通过IEC61850MMS协议与电能质量监测终端进行数据交互，还包括：根据IED结构，将数据通讯链表库下sIED叶子节点的值域生成用于调试的xml文件；将xml文件进行存储和显示；本发明中，为了直观显示数据通讯链表库，并方便调试，用户可以调用函数生成一个xml格式的文件，以备查看。
本发明中，客户端功能对终端通过IEC61850的MMS规约中报告服务实时上送的测量数据截取，每个测试点不超过15秒钟，极大的缩小了检定测试时间并且运用61850协议规避了测量数据采集协议的多样性而统一采用61850的MMS协议而具备通用性。
本发明，基于61850规约的通用性，开发了一种可与多个61850电能质量监测终端同时维持通讯的具有61850客户端功能的测量数据采集模块，备明显的实用性和优越性；本发明中的客户端可连接的终端数据量较多，能较好的实现同时采集多个监测终端的数据。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，其特征在于：包括：
S10，电能质量检定软件加载mmsclnt函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能，实现与多个电能质量检测终端通讯；
S20，在客户端上建立数据通讯链表库IEDConnect，其中：所述的数据通讯链表库用于存储多个电能质量监测终端的设备序号、运行状态、CID模型文件路径及自定义的sIED结构，所述的sIED结构为：包含IED信息的树状链表；
S30，与数据通讯链表库建立通讯连接；
S40，读取电能质量监测终端CID模型文件、初始化sIED结构下各级目录信息；
S50，循环扫描数据通讯链表库，检查并维护与每一个电能质量监测终端链表的连接；
S60，使能LNN0逻辑节点里报告块，并通过IED中DataSset数据集中指定叶子结点路径获取电能质量监测终端采集的测量数据。
2.根据权利要求1所述的一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，其特征在于：电能质量检定软件加载mmsclnt函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能，实现与多个电能质量检测终端通讯，具体包括：
电能质量检定软件加载mmsclnt.lib函数库，使测量数据采集模块具备61850客户端功能；
确定要连接的电能质量监测终端的IP地址；
根据IP地址，对堆栈库属性信息进行配置；
对日志属性信息进行配置；
依次连接各个待检的电能质量监测终端，将已连接的电能质量监测终端建立双链表序列；
所述读取电能质量监测终端CID模型文件、初始化sIED结构下各级目录信息，具体包括：
导入各电能质量监测终端的CID模型文件；
解析CID文件中的服务器目录，逻辑设备目录、逻辑节点目录、数据集目录；
所述使能LNN0逻辑节点报告块，并通过IED中DataSset数据集中指定叶子结点路径获取监测终端测量数据，具体包括：
对逻辑设备中LNN0逻辑节点中的报告块进行使能操作；
获取各监测终端采集的测量数据；
周期性的对各监测终端的通讯状态进行检测并进行维护；
存储已获取的监测终端测量数据。
3.根据权利要求1所述的一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，其特征在于：所述在客户端上建立数据通讯链表库IEDConnect，具体包括：
S201，创建链接节点；若IEDConnect双向链表为空，则增加节点，并对公共参数、公共结构、TCP协议栈进行初始化，以及建立MMS应答服务线程和设备链接维护线程；若IEDConnect双向链表不为空则在双向IEDConnect尾部增加一个节点；
S202，删除链接节点；从双向链表IEDConnect中删掉一个节点，并释放相应内存，若双向链表IEDConnect为空则退出之前开辟的MMS应答服务线程和设备链接维护线程，关闭MMS服务，释放所有资源。
4.根据权利要求3所述的一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，其特征在于：所述创建链接节点具体包括：
S2011，申请内存；
S2012，检查通讯链表是否为空；如是，则初始化后，执行步骤S2016，否则检查通讯链表中是否只有重复的终端；
S2013，检查是否可以从CID文件夹中找到需要连接的终端模型；如是，则执行步骤S2014，否则执行步骤S2015；
S2014，解析对应的文件模型，加入通讯链表，并返回当前节点地址；
S2015，释放申请内存，返回空指针；
S2016，检查是否可以从CID文件夹中找到需要连接的终端模型；如是，则，执行步骤S2017，否则执行步骤S2014；
S2017，开辟MMS应答服务线程和设备链接维护线程后，执行步骤S2014。
5.根据权利要求1所述的一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，其特征在于：所述的数据通讯链表库为树状结构；具体包括：第一级目录IED，与第一级目录IED连接的第二级目录LD，与第二级目录LD连接的第三级目录LN(LNN0)和第三级目录DATASET，与第三级目录LNN0连接的第四级目录FC，与第三级目录DATASET连接的第四级目录DO，与第四级目录FC连接的第五级目录DAT(leaf)，与第四级目录DO连接的第五级目录DAT(leaf)。
6.根据权利要求5所述的一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，其特征在于：所述数据通讯链表库各级目录的建立，具体包括：
S21，获取IED下所有LD的名称列表；
S22，获取IED→LD下所有LN名称列表；
S23，获取IED→LD→LN下所有数据及属性；
S24，获取IED→LD→LNN0下报告的数据值，读取单个报告控制模块，读取所有控制模块；
注册/使能IED→LD→LNN0下报告块，注册单个报告块；
释放所有报告块；
S25，获取IED→LD→LNN0下所有数据集名称列表；
获取IED→LD→LNN0下数据集所有DO名称列表；
获取IED→LD→LNN0下数据集所有DO的目录及属性；
获取IED→LD→LNN0下数据集所有DO的值。
7.根据权利要求6所述的一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，其特征在于：所述获取IED→LD→LN下所有数据及属性，具体包括：
设置IED→LD→LN→FC下单个数据值，
获取IED→LD→LN→FC下单个数据值；
获取IED→LD→LN下所有数据值。
8.根据权利要求7所述的一种客户端采集电能质量监测终端测量数据的方法，其特征在于：还包括调用客户端与监测终端通讯信中交互的数据信息，具体包括：
根据sIED结构，调用Create_IED_DataFile()函数生成一个包含sIED下叶子节点的值域的xml格式的文件。
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