CN109756028A - 一种可组态配网自动化终端通讯方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可组态配网自动化终端通讯方法，包括：配网自动化终端采集监测点的监测数据；提取监测数据构建原始数据队列，所述原始数据队列内监测数据的数量、排序及类型为配网自动化终端的内部存储模式；提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列，所述通讯接口队列内监测数据的数量、排序及类型与所用端口对应调度系统对上传数据的需求一致；通讯接口使用通讯接口队列内的监测数据与调度系统进行数据交互通讯。本发明还公开了一种可组态配网自动化终端通讯系统。采用本发明，可适应不同区域调度主站对上传信息点数量、信息点上传排序、信息点上传类型的特殊需要，提高软件系统的通用性，降低后期软件维护成本，提高软件的灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种可组态配网自动化终端通讯方法及一种可组态配网自动化终端通讯系统。
背景技术
随着国家电网配网自动化建设的不断深化发展，在配电系统中大量安装部署了配网自动化站所终端(DTU)以及配网自动化馈线终端(FTU)；为了实现整个配网系统的自动化控制，提高配电自动化控制管理水平，必须将站所终端/馈线终端所采集的配电运行数据上传到配电自动化系统主站，进行数据统一分析管理，以期实现整个配网系统的自动化运行与管理。
配网自动化终端通讯技术就是指采用国际/国家标准通讯协议(如DL101、DL104、DNP协议等)，将配网自动化终端所监测对象的实时运行状态(电压、电流等电气数据)以及故障事故信息(保护动作信号、开关运行状态等)通过通讯通道上传到配电监测主站，主站可以根据各个分散部署的配电终端上传的数据进行统一分析调度管理，自动实现故障隔离与用电恢复；但是目前由于各个电力公司的管理水平、管理策略、管理重心的不同，导致各个区域的配电管理主站系统所需获取的具体上传监测数据的内容、排序、数量存在不同。
目前，配电自动化终端供货商一般根据所销售产品所处区域进行定制化开发设计的方式解决上述问题；即根据产品最终使用用户的主站系统的要求，对产品中的通讯部分软件进行开发设计，按照主站所需要的数据个数数量、信息点排序顺序、信息点数据的格式进行软件设计，以满足调度主站的特殊需要。
但是，根据不同区域的主站系统设计生成不同版本的软件，会导致软件版本过多，一旦需要进行软件升级，所有版本都需分别进行软件更改，不便于产品的生产、服务管理；产品销售到新的区域时，需根据新的区域调度主站的需要进行软件调整，费事费力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种通用性强、灵活性高的可组态配网自动化终端通讯方法及系统，可适应不同区域调度主站对上传信息点数量、信息点上传排序、信息点上传类型的特殊需要。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可组态配网自动化终端通讯方法，包括：配网自动化终端采集监测点的监测数据；提取监测数据构建原始数据队列，所述原始数据队列内监测数据的数量、排序及类型为配网自动化终端的内部存储模式；提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列，所述通讯接口队列内监测数据的数量、排序及类型与所用端口对应调度系统对上传数据的需求一致；通讯接口使用通讯接口队列内的监测数据与调度系统进行数据交互通讯。
作为上述方案的改进，所述根据监测数据构建原始数据队列的方法包括：配网自动化终端对监测数据进行计算处理；按照配网自动化终端的内部存储模式对计算处理后的监测数据进行排序并存储，生成原始数据队列组。
作为上述方案的改进，所述配网自动化终端对监测数据进行计算处理的方法包括：采用有效值算法计算遥测数据；采用傅氏算法计算电压、电流基波值；根据保护逻辑，实现过流、接地保护等保护遥信数据、故障事件记录；采用IO扫描模式扫描外部IO状态信号，并进行防抖处理生成遥信数据、事件记录。
作为上述方案的改进，所述提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列的方法包括：按照配网自动化终端内预设的通讯配置索引表对原始数据队列中的监测数据进行排序；将排序后的监测数据转存至相应通讯接口，生成通讯接口队列。
作为上述方案的改进，排序后的监测数据以拷贝模式进行存储。
相应地，本发明还提供了一种可组态配网自动化终端通讯系统，包括：配网自动化终端，用于采集监测点的监测数据，并提取监测数据构建原始数据队列，所述原始数据队列内监测数据的数量、排序及类型为配网自动化终端的内部存储模式；通讯接口，用于提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列，并使用通讯接口队列内的监测数据与调度系统进行数据交互通讯，所述通讯接口队列内监测数据的数量、排序及类型与所用端口对应调度系统对上传数据的需求一致。
作为上述方案的改进，所述配网自动化终端包括：采集单元，用于采集监测点的监测数据；计算单元，用于配网自动化终端对监测数据进行计算处理；第一排序单元；按照配网自动化终端的内部存储模式对计算处理后的监测数据进行排序并存储，生成原始数据队列组。
作为上述方案的改进，所述计算单元包括：有效值计算单元，用于采用有效值算法计算遥测数据；傅氏计算单元，用于采用傅氏算法计算电压、电流基波值；记录单元，用于根据保护逻辑，实现过流、接地保护等保护遥信数据、故障事件记录；扫描单元，用于采用IO扫描模式扫描外部IO状态信号，并进行防抖处理生成遥信数据、事件记录。
作为上述方案的改进，所述通讯接口包括：第二排序单元，用于按照配网自动化终端内预设的通讯配置索引表对原始数据队列中的监测数据进行排序；转存单元，用于将排序后的监测数据转存至相应通讯接口，生成通讯接口队列。
作为上述方案的改进，排序后的监测数据以拷贝模式进行存储。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明可组态配网自动化终端通讯方法可适应不同区域调度主站对上传信息点数量、信息点上传排序、信息点上传类型的特殊需要，提高软件系统的通用性，降低后期软件维护成本，提高软件的灵活性。具体地，本发明具有以下
有益效果：
一、终端产品销售到不同区域时，根据相应接入主站的要求通过配置即可接入主站调度系统，不用更改软件，提高了产品适应能力降低了产品售后服务的特殊性。
二、软件升级时无需考虑区域的特殊性，软件升级完毕可以直接更新不同区域的终端产品，提高产品售后服务的便利性。
三、产品生产、发货不用考虑区域产品的差异性，提高了产品的通用性。
附图说明
图1是本发明可组态配网自动化终端通讯方法的实施例流程图；
图2是本发明可组态配网自动化终端通讯方法的工作原理图；
图3是本发明中配网自动化终端的工作原理图；
图4是本发明中通讯接口的工作原理图；
图5是本发明可组态配网自动化终端通讯系统的结构示意图；
图6是本发明可组态配网自动化终端通讯系统中配网自动化终端的结构示意图；
图7是本发明可组态配网自动化终端通讯系统中计算单元的结构示意图；
图8是本发明可组态配网自动化终端通讯系统中通讯接口的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参见图1及图2，图1及图2显示了本发明可组态配网自动化终端通讯方法的实施例，包括：
S1，配网自动化终端采集监测点的监测数据。
工作时，配网自动化终端实时采集所有监测点的各类原始的监测数据，所述监测数据包括监测点的实时运行状态(如电压、电流等电气数据)以及故障事故信息(如保护动作信号、开关运行状态等)，但不以此为限制。
需要说明的是，配网自动化终端采用频率跟踪方式，采取96点模式进行AD数据采样(包括：电压通道、电流通道、直流量通道)。
S2，提取监测数据构建原始数据队列(参见图3)。
需要说明的是，所述原始数据队列内监测数据的数量、排序及类型为配网自动化终端的内部存储模式。
具体地，所述根据监测数据构建原始数据队列的方法包括：
S201，配网自动化终端对监测数据进行计算处理；
具体地，配网自动化终端采用有效值算法计算相电压、线电压、相电流、功率、直流量等遥测数据；采用傅氏算法计算电压、电流基波值；并根据相应保护逻辑，实现过流、接地保护等保护遥信数据、故障事件记录；采用IO扫描模式扫描外部IO状态信号，并进行防抖处理生成遥信数据、事件记录。
S202，按照配网自动化终端的内部存储模式对计算处理后的监测数据进行排序并存储，生成原始数据队列组。
需要说明的是，监测数据的类型是多样的，需按照监测数据的类型进行相应的内部存储模式进行排序存储。其中，对于遥测数据，采用短浮点格式按照公共、回路1、回路2…排序进行线性数组存储；对于遥信数据，采用布尔类型按照保护信号、IO信号、装置状态排序进行线性数组存储；对于事件记录采用二维数组模式进行存储，每一行元素包含事件所对应遥信在遥信存储体内的索引号、时标、动作值信息。
下面结合具体具体实施例，说明排序方式与内部存储模式的结合。
遥测数据存储模式：
遥信数据存储格式：
S3，提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列(参见图4)。
需要说明的是，所述通讯接口队列内监测数据的数量、排序及类型与所用端口对应调度系统对上传数据的需求一致。
具体地，所述提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列的方法包括：
S301，按照配网自动化终端内预设的通讯配置索引表对原始数据队列中的监测数据进行排序；
需要说明的是，对应每一个通讯接口，索引表都是一个独立的结构体，结构体包括如下几个元素：
| 需要筛选排序遥测个数 |
| 遥测排序索引数组 |
| 需要筛选排序遥信个数 |
| 遥信排序索引数组 |
根据通讯接口所接入调度系统要求，上传数据内容、个数与顺序要求如下：
遥测：上传11个数据，内容与顺序要求如下表：
对应索引表内容如下：
筛选排序个数＝11，索引表内容如下表；
| 顺序 | 索引值 |
| 00 | 4 |
| 01 | 5 |
| 02 | 6 |
| 03 | 7 |
| 04 | 8 |
| 05 | 9 |
| 06 | 11 |
| 07 | 12 |
| 08 | 13 |
| 09 | 3 |
| 10 | 10 |
每次原始数据队列发生更新后，软件根据索引表的索引值，更新对应通讯接口的数据存储队列，比如从内部存储遥测数组元素4取出Uab值，放入对应通讯遥测数据数组元素0中。
遥信：上传7个数据，内容与顺序要求如下表：
| 顺序 | 内容 |
| 01 | L1-过流I段 |
| 02 | L1-过流II段 |
| 03 | L1-零序过流 |
| 04 | L1-单相接地 |
| 05 | L1-断路器合位 |
| 06 | L1-开入2 |
| 07 | L1-开入3 |
对应索引表内容如下：
筛选排序个数＝7，索引表内容如下表；
| 顺序 | 索引值 |
| 00 | 0 |
| 01 | 1 |
| 02 | 2 |
| 03 | 3 |
| 04 | 64 |
| 05 | 65 |
| 06 | 66 |
每次原始数据队列发生更新后，软件根据索引表的索引值，更新对应通讯接口的数据存储队列。
S302，将排序后的监测数据转存至相应通讯接口，生成通讯接口队列。
相应地，本发明中需周期性地提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列，从而保证通讯接口队列中的监测数据与原始数据队列中的监测数据同步，保证通讯接口队列中的监测数据的实时一致性，排序后的监测数据以拷贝模式进行存储。
S4，通讯接口使用通讯接口队列内的监测数据与调度系统进行数据交互通讯。
另外，各个通讯接口按照上述逻辑分别进行数据处理管理服务。
因此，本发明可组态配网自动化终端通讯方法可适应不同区域调度主站对上传信息点数量、信息点上传排序、信息点上传类型的特殊需要，提高软件系统的通用性，降低后期软件维护成本，提高软件的灵活性。
参见图5，图5显示了本发明可组态配网自动化终端通讯系统100的具体结构，其包括配网自动化终端1及通讯接口2，具体地：
配网自动化终端1，用于采集监测点的监测数据，并提取监测数据构建原始数据队列(参见图3)。
需要说明的是，所述监测数据包括监测点的实时运行状态(如电压、电流等电气数据)以及故障事故信息(如保护动作信号、开关运行状态等)，但不以此为限制。所述原始数据队列内监测数据的数量、排序及类型为配网自动化终端的内部存储模式。
通讯接口2，用于提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列，并使用通讯接口队列内的监测数据与调度系统进行数据交互通讯(参见图4)。
需要说明的是，所述通讯接口队列内监测数据的数量、排序及类型与所用端口对应调度系统对上传数据的需求一致。
如图6所示，所述配网自动化终端1包括：
采集单元11，用于采集监测点的监测数据。
计算单元12，用于配网自动化终端对监测数据进行计算处理。
第一排序单元13；按照配网自动化终端的内部存储模式对计算处理后的监测数据进行排序并存储，生成原始数据队列组。需要说明的是，监测数据的类型是多样的，需按照监测数据的类型进行相应的内部存储模式进行排序存储。其中，对于遥测数据，采用短浮点格式按照公共、回路1、回路2…排序进行线性数组存储；对于遥信数据，采用布尔类型按照保护信号、IO信号、装置状态排序进行线性数组存储；对于事件记录采用二维数组模式进行存储，每一行元素包含事件所对应遥信在遥信存储体内的索引号、时标、动作值信息。
如图7所示，所述计算单元12包括：
有效值计算单元121，用于采用有效值算法计算遥测数据(如，相电压、线电压、相电流、功率、直流量等)。
傅氏计算单元122，用于采用傅氏算法计算电压、电流基波值。
记录单元123，用于根据保护逻辑，实现过流、接地保护等保护遥信数据、故障事件记录。
扫描单元124，用于采用IO扫描模式扫描外部IO状态信号，并进行防抖处理生成遥信数据、事件记录。
如图8所示，所述通讯接口2包括：
第二排序单元21，用于按照配网自动化终端内预设的通讯配置索引表对原始数据队列中的监测数据进行排序。
转存单元22，用于将排序后的监测数据转存至相应通讯接口，生成通讯接口队列。
相应地，第二排序单元21需周期性地提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列，从而保证通讯接口队列中的监测数据与原始数据队列中的监测数据同步，保证通讯接口队列中的监测数据的实时一致性，排序后的监测数据以拷贝模式进行存储。
另外，各个通讯接口按照上述逻辑分别进行数据处理管理服务。
由上可知，本发明可组态配网自动化终端通讯方法可适应不同区域调度主站对上传信息点数量、信息点上传排序、信息点上传类型的特殊需要，提高软件系统的通用性，降低后期软件维护成本，提高软件的灵活性。具体地，本发明具有以下有益效果：
一、终端产品销售到不同区域时，根据相应接入主站的要求通过配置即可接入主站调度系统，不用更改软件，提高了产品适应能力降低了产品售后服务的特殊性。
二、软件升级时无需考虑区域的特殊性，软件升级完毕可以直接更新不同区域的终端产品，提高产品售后服务的便利性。
三、产品生产、发货不用考虑区域产品的差异性，提高了产品的通用性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可组态配网自动化终端通讯方法，其特征在于，包括：
配网自动化终端采集监测点的监测数据；
提取监测数据构建原始数据队列，所述原始数据队列内监测数据的数量、排序及类型为配网自动化终端的内部存储模式；
提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列，所述通讯接口队列内监测数据的数量、排序及类型与所用端口对应调度系统对上传数据的需求一致；
通讯接口使用通讯接口队列内的监测数据与调度系统进行数据交互通讯。
2.如权利要求1所述的可组态配网自动化终端通讯方法，其特征在于，所述根据监测数据构建原始数据队列的方法包括：
配网自动化终端对监测数据进行计算处理；
按照配网自动化终端的内部存储模式对计算处理后的监测数据进行排序并存储，生成原始数据队列组。
3.如权利要求2所述的可组态配网自动化终端通讯方法，其特征在于，所述配网自动化终端对监测数据进行计算处理的方法包括：
采用有效值算法计算遥测数据；
采用傅氏算法计算电压、电流基波值；
根据保护逻辑，实现过流、接地保护等保护遥信数据、故障事件记录；
采用IO扫描模式扫描外部IO状态信号，并进行防抖处理生成遥信数据、事件记录。
4.如权利要求1所述的可组态配网自动化终端通讯方法，其特征在于，所述提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列的方法包括：
按照配网自动化终端内预设的通讯配置索引表对原始数据队列中的监测数据进行排序；
将排序后的监测数据转存至相应通讯接口，生成通讯接口队列。
5.如权利要求4所述的可组态配网自动化终端通讯方法，其特征在于，排序后的监测数据以拷贝模式进行存储。
6.一种可组态配网自动化终端通讯系统，其特征在于，包括：
配网自动化终端，用于采集监测点的监测数据，并提取监测数据构建原始数据队列，所述原始数据队列内监测数据的数量、排序及类型为配网自动化终端的内部存储模式；
通讯接口，用于提取原始数据队列中的监测数据构建通讯接口队列，并使用通讯接口队列内的监测数据与调度系统进行数据交互通讯，所述通讯接口队列内监测数据的数量、排序及类型与所用端口对应调度系统对上传数据的需求一致。
7.如权利要求6所述的可组态配网自动化终端通讯系统，其特征在于，所述配网自动化终端包括：
采集单元，用于采集监测点的监测数据；
计算单元，用于配网自动化终端对监测数据进行计算处理；
第一排序单元；按照配网自动化终端的内部存储模式对计算处理后的监测数据进行排序并存储，生成原始数据队列组。
8.如权利要求7所述的可组态配网自动化终端通讯系统，其特征在于，所述计算单元包括：
有效值计算单元，用于采用有效值算法计算遥测数据；
傅氏计算单元，用于采用傅氏算法计算电压、电流基波值；
记录单元，用于根据保护逻辑，实现过流、接地保护等保护遥信数据、故障事件记录；
扫描单元，用于采用IO扫描模式扫描外部IO状态信号，并进行防抖处理生成遥信数据、事件记录。
9.如权利要求6所述的可组态配网自动化终端通讯系统，其特征在于，所述通讯接口包括：
第二排序单元，用于按照配网自动化终端内预设的通讯配置索引表对原始数据队列中的监测数据进行排序；
转存单元，用于将排序后的监测数据转存至相应通讯接口，生成通讯接口队列。
10.如权利要求6所述的可组态配网自动化终端通讯系统，其特征在于，排序后的监测数据以拷贝模式进行存储。
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