CN111082532A - 一种安全控制管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安全控制管理系统，包括：装置通信设备、告警处理设备、数据处理设备、数据库管理设备和运维管理设备。本发明的一种安全控制管理系统，为电网中安全稳定控制装置的网络通信、告警处理和数据报文处理提供了强大的管理功能，同时保障了电网的数据安全和稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及电力安全领域，具体涉及一种安全控制管理系统。
背景技术
安全稳定控制装置实现切机、切负荷、比率紧急提升或回降等功能。它是确保电力系统安全稳定运行的第二道防线由输入、输出、通信、测量、故障判别、控制策略等部分组成。
目前对于安全稳定控制装置的管理和配置较为薄弱，难以实现安全稳定控制装置在大规模电网中的数据稳定和安全运行。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明一种安全控制管理系统，其特征在于，包括：装置通信设备、告警处理设备、数据处理设备、数据库管理设备和运维管理设备；其中。
所述装置通信设备完成与装置的通信，收发通信报文。装置通信设备将接收到的装置上送的报文传给数据处理设备，数据处理设备解释报文的内容，并将接收到的信息写入实时数据库或历史数据库中。如果该报文是关于装置事件或装置动作的报文，数据处理设备还需要将该报文传给告警处理设备进行告警处理。数据处理设备还需要将接收到的报文传给通信报文监视调试进程，通信报文监视调试进程可以对装置的报文进行监视。通信报文监视调试进程还可以下发总查询和召唤组值调试命令给命令处理进程。
具体地，所述装置通信设备通过分布式网络连接接入管辖范围内不同厂家、不同型号的安全稳定控制装置，集中于调度中心进行统一监视和管理。通过实时、多任务和并行的方式与装置通信；采用主备通信方式，在一台数据通信服务器发生通信故障的时候，可切换到另一台数据通信服务器与安全稳定控制装置进行通信；同时支持多种形式的网络通道，包括2M专用通道和电力调度数据网；优先采用调度数据网方式连接通信，如调度数据网通信条件不具备时，采取专用通道的接入方式。
所述告警处理设备接收到数据处理设备发来的报文调用平台层提供的告警服务进程，根据预先按告警类型定义好的告警行为进行告警，当装置发生动作时，告警服务命令就会完成告警行为。当装置发生异常时,告警处理设备还需要通知异常处理模块，异常处理模块根据当前发生的异常种类搜索历史库中相匹配的异常处理规则，给运行人员提出异常处理意见。
其次，所述告警处理设备通过常驻进程提供统一的告警服务，当接收到各个应用发送的告警报文之后，就根据其告警类型得到相应的告警行为，然后在告警行为定义中寻找这个行为包含的告警动作，最后发消息给告警客户端。告警客户端收到消息后完成相应的告警动作；进行告警记录及分类。对安全稳定控制装置发生的开关变位、自检、告警、动作和故障录波事件产生告警，并能自动保存到历史数据库中，其中，告警类型包括一般事件、装置动作和故障波形等，告警行为包括推画面、发短消息、登录告警窗和登录告警历史库。并提供多种告警手段，包括实时告警窗提示、画面闪烁告警、事故推画面、语音报警和音响报警。用户通过告警定义界面选择不同告警类型对应的告警行为和告警方式。
同时提供告警条件查询，可按照时间、厂站和装置对历史事件进行检索、显示和打印。可以查询在某一个时间段内装置产生的历史告警信息。可以将告警类型、厂站和装置作为筛选条件，可以按告警发生的时间范围查询，也可以按告警最近发生的记录条数进行査询。査询结果导出保存为文本文件，可以通过Excel或可扩展标记语言xml格式导入并显示该文本文件。
所述数据处理设备用于装置中电气量、定值、策略表的召唤和显示。召唤定值时将定值召唤命令发送到命令处理进程，命令处理进程将定值召唤命令转换为装置可以识别的定值召唤报文由装置通信设备发给装置，装置接收到定值召唤报文后生成定值数据报文，由数据处理设备进行处理，数据处理设备处理后将定值写入实时数据库和历史数据库中，同时数据处理设备通知命令处理进程接收到了定值，命令处理进程判断如果是由数据处理设备所召唤的定值，则广播定值已上送，以使其他设备从实时数据库中读取最新的定值显示在界面中。
同时，所述数据处理设备进行各变电站中安全稳定控制装置运行信息的召唤査询。査询装置参数、装置描述、装置定值、装置软压板、硬压板及运行状态，还可以査询波形文件列表、波形文件。能够定时召唤安全稳定控制装置的线路和主变压器的设备运行信息，包括频率、电压、电流、功率、有功、无功、断面潮流、需切负荷机组量、可切负荷量/机组量的运行信息，可以通过画面动态数据或曲线进行显示和打印。
所述数据处理设备可以远方浏览、打印和修改装置定值与策略表，支持批量定值修改、软压板投退，定值修改成功后，新定值单自动保存入库。定值、策略表及软压板修改事件可以自动入库及进行査询。并支持定值安全校核；比较现场运行定值与调度下达定值的一致性，进行定值实时自动巡检，按照设定的巡检周期，自动召唤装置当前运行定值与定值单对比，巡检发现定值有变化时告警，提示用户。
所述数据库管理设备用于实时数据库管理、历史数据库管理和工程数据库管理。
所述实时数据库管理，支持并发控制与执行、分布冗余、安全性检验、数据库的可靠性恢复机制等；支持在线数据维护；提供完整的数据库管理系统DBMS工具，包括数据库访问界面、数据库结构定义界面和数据库安全管理。
所述历史数据库管理，使用各种商用数据库来保存历史数据、应用软件数据或临时数据以及各软件模块的计算分析结果和中间结果数据。将从现场装置收集到的数据信息存入历史数据库，按时间密度采样存入。
所述工程数据库管理，对安全稳定控制装置的模型通过电力规约的通用分类服务由程序自动建立，通过对信息点的特殊命名规则通过程序自动建立起一次设备模型测点和二次设备测点之间的关联关系。
所述运维管理设备定制系统运行状态图，将各厂站的安控装置和通道集中显示，显示内容包括主站、子站、执行站以及各站的装置数量，各装置的状态以及装置与装置之间的通信状态；通过点击系统接线图上的装置可以弹出操作选择菜单，可选择调出该装置的配置信息、相关参数、运行状态和历史事件信息。
对系统的CPU负荷、网络负荷、进程资源、系统内存、硬盘使用情况进行统计分析，并通过表格、曲线、饼图、棒图、仪表盘图等方式表现出来。所有统计、测试结果能够打印输出。
所述运维管理设备提供各个功能模块间的连接结构及运行监视和在线维护与管理，监视系统局域网上节点连接状况和局域网交换机、服务器和工作站运行情况，以及与系统有数据交换关系的其他本地业务系统通信服务器网络连接状态。对所有的监视节点的运行情况，在实时数据库中刷新，并在系统运行工况图形中进行显示。对网络通信发生的故障，将报警并记录。
具体地，所述安全控制管理系统包括平台层和应用层，平台位于下层，应用位于上层，平台层对外提供公用服务模块，通过所述公用服务模块为应用层的所有的应用提供从底层通信到上层界面的通用服务，包括：系统的配置与运行管理、网络通信管理、商用数据库管理、实时数据库管理、图形软件包、模型维护界面、报警服务和计算服务；应用层各应用的功能模块通过调用平台的公用服务模块实现其完整功能。
本发明的一种安全控制管理系统，为电网中安全稳定控制装置的网络通信、告警处理和数据报文处理提供了强大的管理功能，同时保障了电网的数据安全和稳定运行。
附图说明
图1为本发明一种安全控制管理系统的结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种安全控制管理系统，包括：装置通信设备、告警处理设备、数据处理设备、数据库管理设备和运维管理设备；其中。
所述装置通信设备完成与装置的通信，收发通信报文。装置通信设备将接收到的装置上送的报文传给数据处理设备，数据处理设备解释报文的内容，并将接收到的信息写入实时数据库（电气量、定值等）或历史数据库（录波数据等）中。如果该报文是关于装置事件或装置动作的报文，数据处理设备还需要将该报文传给告警处理设备进行告警处理。数据处理设备还需要将接收到的报文传给通信报文监视调试进程，通信报文监视调试进程可以对装置的报文进行监视。通信报文监视调试进程还可以下发总查询和召唤组值调试命令给命令处理进程。
具体地，所述装置通信设备通过分布式网络连接接入管辖范围内不同厂家、不同型号的安全稳定控制装置，集中于调度中心进行统一监视和管理。通过实时、多任务和并行的方式与装置通信；采用主备通信方式，在一台数据通信服务器发生通信故障的时候，可切换到另一台数据通信服务器与安全稳定控制装置进行通信；同时支持多种形式的网络通道，包括2M专用通道和电力调度数据网；优先采用调度数据网方式连接通信，如调度数据网通信条件不具备时，采取专用通道的接入方式。
所述告警处理设备接收到数据处理设备发来的报文调用平台层提供的告警服务进程，根据预先按告警类型定义好的告警行为进行告警，当装置发生动作时，告警服务命令就会完成告警行为。当装置发生异常时,告警处理设备还需要通知异常处理模块，异常处理模块根据当前发生的异常种类搜索历史库中相匹配的异常处理规则，给运行人员提出异常处理意见。
其次，所述告警处理设备通过常驻进程提供统一的告警服务，当接收到各个应用发送的告警报文之后，就根据其告警类型得到相应的告警行为，然后在告警行为定义中寻找这个行为包含的告警动作，最后发消息给告警客户端。告警客户端收到消息后完成相应的告警动作（上告警窗、语音、推画面等）；进行告警记录及分类。对安全稳定控制装置发生的开关变位、自检、告警、动作和故障录波事件产生告警，并能自动保存到历史数据库中，其中，告警类型包括一般事件（包含开入变位、自检信号）、装置动作和故障波形等，告警行为包括推画面、发短消息、登录告警窗和登录告警历史库。并提供多种告警手段，包括实时告警窗提示、画面闪烁告警、事故推画面、语音报警和音响报警。用户通过告警定义界面选择不同告警类型对应的告警行为和告警方式。
同时提供告警条件查询，可按照时间、厂站和装置对历史事件进行检索、显示和打印。可以查询在某一个时间段内装置产生的历史告警信息。可以将告警类型、厂站和装置作为筛选条件，可以按告警发生的时间范围查询，也可以按告警最近发生的记录条数进行査询。査询结果导出保存为文本文件，可以通过Excel或可扩展标记语言xml格式导入并显示该文本文件。
所述数据处理设备用于装置中电气量、定值、策略表的召唤和显示。召唤定值时将定值召唤命令发送到命令处理进程，命令处理进程将定值召唤命令转换为装置可以识别的定值召唤报文由装置通信设备发给装置，装置接收到定值召唤报文后生成定值数据报文，由数据处理设备进行处理，数据处理设备处理后将定值写入实时数据库和历史数据库中，同时数据处理设备通知命令处理进程接收到了定值，命令处理进程判断如果是由数据处理设备所召唤的定值，则广播定值已上送，以使其他设备从实时数据库中读取最新的定值显示在界面中。
同时，所述数据处理设备进行各变电站中安全稳定控制装置运行信息的召唤査询。査询装置参数、装置描述、装置定值、装置软压板、硬压板及运行状态，还可以査询波形文件列表、波形文件。能够定时召唤安全稳定控制装置的线路和主变压器的设备运行信息，包括频率、电压、电流、功率、有功、无功、断面潮流、需切负荷机组量、可切负荷量/机组量的运行信息，可以通过画面动态数据或曲线进行显示和打印。
所述数据处理设备可以远方浏览、打印和修改装置定值与策略表，支持批量定值修改、软压板投退，定值修改成功后，新定值单自动保存入库。定值、策略表及软压板修改事件可以自动入库及进行査询。并支持定值安全校核；比较现场运行定值与调度下达定值的一致性，进行定值实时自动巡检，按照设定的巡检周期，自动召唤装置当前运行定值与定值单对比，巡检发现定值有变化时告警，提示用户。
所述数据库管理设备用于实时数据库管理、历史数据库管理和工程数据库管理。
所述实时数据库管理，支持并发控制与执行、分布冗余、安全性检验、数据库的可靠性恢复机制等；支持在线数据维护；提供完整的数据库管理系统DBMS工具，包括数据库访问界面、数据库结构定义界面和数据库安全管理。
所述历史数据库管理，使用各种商用数据库来保存历史数据、应用软件数据或临时数据以及各软件模块的计算分析结果和中间结果数据。将从现场装置收集到的数据信息存入历史数据库，按时间密度（1或5min间隔，评估对服务器容量需求后确定）采样存入。
所述工程数据库管理，对安全稳定控制装置的模型通过电力规约的通用分类服务由程序自动建立，通过对信息点的特殊命名规则（点名中带有厂站名和设备名，并且厂站名和设备名与调度命名一致）通过程序自动建立起一次设备模型测点和二次设备测点之间的关联关系。
所述运维管理设备定制系统运行状态图，将各厂站的安控装置和通道集中显示，显示内容包括主站、子站、执行站以及各站的装置数量，各装置的状态以及装置与装置之间的通信状态；通过点击系统接线图上的装置可以弹出操作选择菜单，可选择调出该装置的配置信息、相关参数、运行状态和历史事件信息。
对系统的CPU负荷、网络负荷、进程资源、系统内存、硬盘使用情况进行统计分析，并通过表格、曲线、饼图、棒图、仪表盘图等方式表现出来。所有统计、测试结果能够打印输出。
所述运维管理设备提供各个功能模块间的连接结构及运行监视（系统正常与否、系统资源使用情况、进程运行情况、CPU负载等）和在线维护与管理，监视系统局域网上节点连接状况和局域网交换机、服务器和工作站运行情况，以及与系统有数据交换关系的其他本地业务系统通信服务器网络连接状态。对所有的监视节点的运行情况，在实时数据库中刷新，并在系统运行工况图形中进行显示。对网络通信发生的故障，将报警并记录。
具体地，所述安全控制管理系统包括平台层和应用层，平台位于下层，应用位于上层，平台层对外提供公用服务模块，通过所述公用服务模块为应用层的所有的应用提供从底层通信到上层界面的通用服务，包括：系统的配置与运行管理、网络通信管理、商用数据库管理、实时数据库管理、图形软件包、模型维护界面、报警服务和计算服务；应用层各应用的功能模块通过调用平台的公用服务模块实现其完整功能。
平台为应用的功能实现提供服务。各应用模块的开发注重的是其自身的业务逻辑与算法，平台服务是在对各应用的需求进行分析、总结与归纳的基础上制定的。
其中，上述装置通信设备、告警处理设备、数据处理设备、数据库管理设备和运维管理设备均可通过相应模块实现装置功能，各模块通过对应的进程和线程实现模块功能，其中，装置通信设备、告警处理设备、数据处理设备、数据库管理设备和运维管理设备之间及各模块之间通过逻辑连接或电连接，各模块具体功能可由物理处理器执行存储器中存储的程序代码实现。
本发明的一种安全控制管理系统，为电网中安全稳定控制装置的网络通信、告警处理和数据报文处理提供了强大的管理功能，同时保障了电网的数据安全和稳定运行。
以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种电网综合管理系统，其特征在于，包括：装置通信设备、告警处理设备、数据处理设备、数据库管理设备和运维管理设备；其中，
所述装置通信设备完成与装置的通信，收发通信报文；装置通信设备将接收到的装置上送的报文传给数据处理设备，数据处理设备解释报文的内容，并将接收到的信息写入实时数据库或历史数据库中；如果该报文是关于装置事件或装置动作的报文，数据处理设备还需要将该报文传给告警处理设备进行告警处理；数据处理设备还需要将接收到的报文传给通信报文监视调试进程，通信报文监视调试进程可以对装置的报文进行监视；通信报文监视调试进程还可以下发总查询和召唤组值调试命令给命令处理进程；
具体地，所述装置通信设备通过分布式网络连接接入管辖范围内不同厂家、不同型号的安全稳定控制装置，集中于调度中心进行统一监视和管理；通过实时、多任务和并行的方式与装置通信；采用主备通信方式，在一台数据通信服务器发生通信故障的时候，可切换到另一台数据通信服务器与安全稳定控制装置进行通信；同时支持多种形式的网络通道，包括2M专用通道和电力调度数据网；优先采用调度数据网方式连接通信，如调度数据网通信条件不具备时，采取专用通道的接入方式；
所述告警处理设备接收到数据处理设备发来的报文调用平台层提供的告警服务进程，根据预先按告警类型定义好的告警行为进行告警，当装置发生动作时，告警服务命令就会完成告警行为；当装置发生异常时,告警处理设备还需要通知异常处理模块，异常处理模块根据当前发生的异常种类搜索历史库中相匹配的异常处理规则，给运行人员提出异常处理意见；
其次，所述告警处理设备通过常驻进程提供统一的告警服务，当接收到各个应用发送的告警报文之后，就根据其告警类型得到相应的告警行为，然后在告警行为定义中寻找这个行为包含的告警动作，最后发消息给告警客户端；告警客户端收到消息后完成相应的告警动作；进行告警记录及分类；对安全稳定控制装置发生的开关变位、自检、告警、动作和故障录波事件产生告警，并能自动保存到历史数据库中，其中，告警类型包括一般事件、装置动作和故障波形等，告警行为包括推画面、发短消息、登录告警窗和登录告警历史库；并提供多种告警手段，包括实时告警窗提示、画面闪烁告警、事故推画面、语音报警和音响报警；用户通过告警定义界面选择不同告警类型对应的告警行为和告警方式；
同时提供告警条件查询，可按照时间、厂站和装置对历史事件进行检索、显示和打印；可以查询在某一个时间段内装置产生的历史告警信息；可以将告警类型、厂站和装置作为筛选条件，可以按告警发生的时间范围查询，也可以按告警最近发生的记录条数进行査询；査询结果导出保存为文本文件，可以通过Excel或可扩展标记语言xml格式导入并显示该文本文件；
所述数据处理设备用于装置中电气量、定值、策略表的召唤和显示；召唤定值时将定值召唤命令发送到命令处理进程，命令处理进程将定值召唤命令转换为装置可以识别的定值召唤报文由装置通信设备发给装置，装置接收到定值召唤报文后生成定值数据报文，由数据处理设备进行处理，数据处理设备处理后将定值写入实时数据库和历史数据库中，同时数据处理设备通知命令处理进程接收到了定值，命令处理进程判断如果是由数据处理设备所召唤的定值，则广播定值已上送，以使其他设备从实时数据库中读取最新的定值显示在界面中；
同时，所述数据处理设备进行各变电站中安全稳定控制装置运行信息的召唤査询；査询装置参数、装置描述、装置定值、装置软压板、硬压板及运行状态，还可以査询波形文件列表、波形文件；能够定时召唤安全稳定控制装置的线路和主变压器的设备运行信息，包括频率、电压、电流、功率、有功、无功、断面潮流、需切负荷机组量、可切负荷量/机组量的运行信息，可以通过画面动态数据或曲线进行显示和打印；
所述数据处理设备可以远方浏览、打印和修改装置定值与策略表，支持批量定值修改、软压板投退，定值修改成功后，新定值单自动保存入库；定值、策略表及软压板修改事件可以自动入库及进行査询；并支持定值安全校核；比较现场运行定值与调度下达定值的一致性，进行定值实时自动巡检，按照设定的巡检周期，自动召唤装置当前运行定值与定值单对比，巡检发现定值有变化时告警，提示用户；
所述数据库管理设备用于实时数据库管理、历史数据库管理和工程数据库管理；
所述实时数据库管理，支持并发控制与执行、分布冗余、安全性检验、数据库的可靠性恢复机制等；支持在线数据维护；提供完整的数据库管理系统DBMS工具，包括数据库访问界面、数据库结构定义界面和数据库安全管理；
所述历史数据库管理，使用各种商用数据库来保存历史数据、应用软件数据或临时数据以及各软件模块的计算分析结果和中间结果数据；将从现场装置收集到的数据信息存入历史数据库，按时间密度采样存入；
所述工程数据库管理，对安全稳定控制装置的模型通过电力规约的通用分类服务由程序自动建立，通过对信息点的特殊命名规则通过程序自动建立起一次设备模型测点和二次设备测点之间的关联关系；
所述运维管理设备定制系统运行状态图，将各厂站的安控装置和通道集中显示，显示内容包括主站、子站、执行站以及各站的装置数量，各装置的状态以及装置与装置之间的通信状态；通过点击系统接线图上的装置可以弹出操作选择菜单，可选择调出该装置的配置信息、相关参数、运行状态和历史事件信息；
对系统的CPU负荷、网络负荷、进程资源、系统内存、硬盘使用情况进行统计分析，并通过表格、曲线、饼图、棒图、仪表盘图等方式表现出来；所有统计、测试结果能够打印输出；
所述运维管理设备提供各个功能模块间的连接结构及运行监视和在线维护与管理，监视系统局域网上节点连接状况和局域网交换机、服务器和工作站运行情况，以及与系统有数据交换关系的其他本地业务系统通信服务器网络连接状态；对所有的监视节点的运行情况，在实时数据库中刷新，并在系统运行工况图形中进行显示；对网络通信发生的故障，将报警并记录。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全控制管理系统包括平台层和应用层，平台位于下层，应用位于上层，平台层对外提供公用服务模块，通过所述公用服务模块为应用层的所有的应用提供从底层通信到上层界面的通用服务，包括：系统的配置与运行管理、网络通信管理、商用数据库管理、实时数据库管理、图形软件包、模型维护界面、报警服务和计算服务；应用层各应用的功能模块通过调用平台的公用服务模块实现其完整功能。
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