CN108923530A - 一种变电站测控装置双套冗余切换方法 - Google Patents

一种变电站测控装置双套冗余切换方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种变电站测控装置双套冗余切换方法,变电站包括过程层、测控装置和监控系统组成的站控层,测控装置在运行过程中同时进行自检,基于自检的结果按照预设的逻辑进行装置运行模式的切换。与现有技术相比,本发明通过测控装置内部的软件进行测控装置自检和运行模式切换,实现实时自动动态切换。在运行过程中,测控装置各自对自身的运行状态进行判别,并将判别结果通过站控层网络和过程层网络两个途径发送给另一个装置,主运装置综合自身运行状态和备用装置的运行状态按预先设定的逻辑对主运模式、备用模式互相进行切换,有效地保证了测控数据的可靠性,提高了变电站监控系统安全性。

Description

一种变电站测控装置双套冗余切换方法
技术领域
本发明涉及一种电力系统自动化领域,尤其是涉及一种变电站测控装置双套冗余切换方法。
背景技术
目前,电力系统自动化领域的测控装置普遍为单套配置,也有部分工程测控装置采用冗余配置模式和全站集群式后备的模式。测控装置采用单套配置时,装置故障或检修时对应间隔的测控功能将整体缺失,测控相关的数据安全性不能保证;测控装置采用冗余配置模式时,测控双套配置,但切换方案是监控系统根据通讯状态进行切换选择,判别条件单一,在测控装置故障或部分功能缺失等情况下无法启动切换,切换方案不完善,不符合目前电力系统数据安全性的要求;测控装置采用全站集群式后备模式时,受装置资源限制,作为全站集群后备的测控装置仅能实现基于数字量输入、输出的功能替代,基于电缆输入、输出的功能无法替代,无法实现真正意义上的冗余。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变电站测控装置双套冗余切换方法,实时动态地实现双套测控的冗余切换,在单套装置故障或异常时能够切换到另一个装置运行,能有效的保证变电站测控数据的可靠性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种变电站测控装置双套冗余切换方法,所述变电站包括过程层、测控装置和监控系统组成的站控层,所述测控装置在运行过程中同时进行自检,基于自检的结果按照预设的逻辑进行装置运行模式的切换。
进一步地,所述自检的结果包括正常状态、轻微故障状态和严重故障状态。
进一步地,在测控装置存在以下状态之一时,判定为状态严重故障状态:
测控装置正在检修;与所述变电站的监控系统通讯中断;硬件自检异常;软件自检异常;模拟量数据采集异常;状态量数据采集异常。
进一步地,在测控装置存在以下状态之一时,判定为轻微故障状态:
测控装置至少与所述站控层中的一个监控系统通讯连接,同时至少与所述站控层中的一个监控系统通讯中断;接收对时信号异常。
进一步地,所述测控装置任意两个为一组,预设其中一个为主运装置,则另一个为备用装置,所述主运装置采取主运模式运行,所述备用装置采取备用模式运行。
进一步地,基于自检的结果按照预设的逻辑进行装置运行模式的切换的具体步骤为:
a.判断主运装置是否为严重故障状态,若是,则执行步骤b;若否,则执行步骤c;
b判断备用装置是否为严重故障状态,若是,则发出告警,检测结束;若是,则执行步骤e;
c.判断主运装置是否为轻微故障状态,若是,则执行步骤d;若否,则执行步骤a;
d.判断备用装置是否为正常状态,若是,则执行步骤e;若否,则执行步骤a;
e备用装置切换为主运模式运行,成为主运装置;主运装置切换为备用运模式运行,成为备用装置,执行步骤a。
进一步地,当主运装置无法获得自检结果时,备用装置强制成为主运装置,切换为主运模式运行。
进一步地,所述主运装置无法获得自检结果情况包括主运装置失电或通信功能缺失。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明使双套冗余配置的测控装置能够按运行情况自动选择状态相对良好、功能正常的装置作为主运装置运行,规避了现有技术中冗余根据通讯状态进行切换选择,判别条件单一,即综合测控装置运行过程中自身自检结果、与客户端通讯状态、检修状态、其他测控装置运行状态等相关信息,按预设的判别逻辑,最终形成最优的选择结果切换测控装置的运行模式。该方法避免了一个测控装置故障退出运行或装置异常功能缺失的问题,有效地保证了测控数据的连续性、可靠性,提高了整体变电站监控系统安全性。
2、本发明通过测控装置内部的软件进行测控装置自检和运行模式切换,实现实时自动动态切换。在运行过程中,测控装置各自对自身的运行状态进行判别,并将判别结果通过站控层网络和过程层网络两个途径发送给另一个装置,主运装置综合自身运行状态和备用装置的运行状态按预先设定的逻辑对主运模式、备用模式互相进行切换,并且,本发明通过软件控制即可实现,对现有测控装置易于改造,具有很高的实用价值。
3、本发明将运行状态区分为正常状态、轻微故障状态和严重故障状态,不同与现有技术只有故障和正常的两种区分方式,增加了轻微故障状态,使得测控设备切换时的容错率提高,测控装置主备模式的切换不会频繁进行,使测控装置的使用寿命延长,切换方法的可靠性进一步提升。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为判定严重故障状态的逻辑示意图;
图3为判定轻微故障状态的逻辑示意图;
图4为主运装置运行模式切换的流程示意图;
图5为备用装置切换为主运装置的条件逻辑示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示,本实施例提供了一种变电站测控装置双套冗余切换方法,变电站包括过程层、多个测控装置和监控系统组成的站控层,测控装置在运行过程中同时进行自检,基于自检的结果按照预设的逻辑进行装置运行模式的切换。
如图2和图3所示,自检的结果包括正常状态、轻微故障状态和严重故障状态。
严重故障状态包括以下情况:测控装置正在检修;测控装置与所述变电站的监控系统通讯中断;硬测控装置件自检异常;测控装置软件自检异常;测控装置模拟量数据采集异常;测控装置状态量数据采集异常。出现任一种上述情况则多个判定测控装置处于严重故障状态。
轻微故障状态包括以下情况:测控装置至少与站控层中的一个监控系统通讯连接,同时至少与站控层中的一个监控系统通讯中断,比如,测控装置与监控系统A通讯正常,与监控系其他网通讯中断,或者测控装置与监控系统B通讯正常,与监控系统其他网通讯中断;测控装置接收对时信号异常。出现任一种上述情况则判定测控装置处于轻微故障状态。
若不存在严重故障状态和轻微故障状态的情况,则判定测控装置处于正常状态。
测控装置任意两个为一组,预设其中一个为主运装置,则另一个为备用装置,所述主运装置采取主运模式运行,所述备用装置采取备用模式运行。如图4所示,在主运装置中,冗余切换的具体步骤为:
a.判断主运装置是否为严重故障状态,若是,则执行步骤b;若否,则执行步骤c;
b判断备用装置是否为严重故障状态,若是,则发出告警,检测结束;若是,则执行步骤e;
c.判断主运装置是否为轻微故障状态,若是,则执行步骤d;若否,则执行步骤a;
d.判断备用装置是否为正常状态,若是,则执行步骤e;若否,则执行步骤a;
e备用装置切换为主运模式运行,成为主运装置;主运装置切换为备用运模式运行,成为备用装置,检测结束。
在预设为主运装置的测控装置运行过程中,该切换程序会不停循环进行,直到该主运装置切换为备用装置,切换程序停止;原来的备用装置成为新的主运装置,开始进行新的上述切换程序。
如图5所示,备用装置在其正常状态下,可以在三种情况下切换到主运模式运行,分别为存在切主状态、存在优先选主状态或存在强制选主状态,三种状态均为测控装置自身按照预先设定的逻辑进行赋值。
升主状态是在备用装置运行过程中,备用装置为正常状态或轻微故障状态,主运装置为严重故障状态,则升主状态置为1;主运装置为轻微故障状态或严重故障状态,备用装置状态为正常状态,则本装置升主状态置1。
优先选主状态是在主运装置和备用装置两个同时启动过程中,两个测控装置均为正常状态,按逻辑无法优先选出一台装置,这时候通过设置一个优先选主的控制字,达到优先选择一个装置作为主运装置的目的,所述变电站的每个测控装置均设有优先选主的控制字。
强制选主状态是在主运装置失电、通信功能缺失等情况下,备用装置不能获取到主运装置的当前状态,无法启动切换逻辑,从而导致长期没有任何一个装置为主运装置的情况。针对这种情况,在装置上设置了一个强制选主入口,可以通过监控系统发控制命令或在装置进行控制人为操作将装置的强制选主状态置1,装置在强制选主状态为1且为正常状态时直接切为主运状态直到另一状态个装置升主状态为1。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种变电站测控装置双套冗余切换方法,所述变电站包括过程层、测控装置和监控系统组成的站控层,其特征在于,所述测控装置在运行过程中同时进行自检,基于自检的结果按照预设的逻辑进行装置运行模式的切换。
2.根据权利要求1所述的变电站测控装置双套冗余切换方法,其特征在于,所述自检的结果包括正常状态、轻微故障状态和严重故障状态。
3.根据权利要求2所述的变电站测控装置双套冗余切换方法,其特征在于,在测控装置存在以下状态之一时,判定为状态严重故障状态:
测控装置正在检修;与所述变电站的监控系统通讯中断;硬件自检异常;软件自检异常;模拟量数据采集异常;状态量数据采集异常。
4.根据权利要求2所述的变电站测控装置双套冗余切换方法,其特征在于,在测控装置存在以下状态之一时,判定为轻微故障状态:
测控装置至少与所述站控层中的一个监控系统通讯连接,同时至少与所述站控层中的一个监控系统通讯中断;接收对时信号异常。
5.根据权利要求2所述的变电站测控装置双套冗余切换方法,其特征在于,所述测控装置任意两个为一组,预设其中一个为主运装置,则另一个为备用装置,所述主运装置采取主运模式运行,所述备用装置采取备用模式运行。
6.根据权利要求5所述的变电站测控装置双套冗余切换方法,其特征在于,基于自检的结果按照预设的逻辑进行装置运行模式的切换的具体步骤为:
a.判断主运装置是否为严重故障状态,若是,则执行步骤b;若否,则执行步骤c;
b判断备用装置是否为严重故障状态,若是,则发出告警,检测结束;若是,则执行步骤e;
c.判断主运装置是否为轻微故障状态,若是,则执行步骤d;若否,则执行步骤a;
d.判断备用装置是否为正常状态,若是,则执行步骤e;若否,则执行步骤a;
e备用装置切换为主运模式运行,成为主运装置;主运装置切换为备用运模式运行,成为备用装置,执行步骤a。
7.根据权利要求5所述的变电站测控装置双套冗余切换方法,其特征在于,当主运装置无法获得自检结果时,备用装置强制成为主运装置,切换为主运模式运行。
8.根据权利要求7所述的变电站测控装置双套冗余切换方法,其特征在于,所述主运装置无法获得自检结果情况包括主运装置失电或通信功能缺失。
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