CN1266628C - 电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法 - Google Patents
电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1266628C CN1266628C CN 200410070071 CN200410070071A CN1266628C CN 1266628 C CN1266628 C CN 1266628C CN 200410070071 CN200410070071 CN 200410070071 CN 200410070071 A CN200410070071 A CN 200410070071A CN 1266628 C CN1266628 C CN 1266628C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- serviced component
- component
- serviced
- master control
- service components
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法，在电力自动化系统中，每台计算机上都运行着一个网络管理平台，计算机具有多个服务组件，具有关键影响的服务组件可同时运行在两个或两个以上计算机节点上，其中一个为主控服务组件，其他的为控制服务组件，主控服务组件和控制服务组件同时工作，达到了负载分担的目的；系统网络管理平台实时监视所有服务组件的运行状态；当主控服务组件出现故障时，根据预定义的选举策略，在M个控制服务组件中选举产生下一个唯一的主控服务组件。本发明有效解决了电力自动化主站系统中的软件运行模块的可靠性问题。同时避免了传统双机热备方式下的硬件资源浪费、运行负荷过分集中、双节点仍不满足的更高可靠性要求、主备节点切换导致客户端变更等缺点。该方法可作为提高电力自动化主站系统可靠性的一种重要解决方案。
Description
技术领域
本发明涉及电力自动化系统中安全保护的技术领域，尤其涉及一种电力自动化系统中关键应用模块的在负载均衡条件下多备一(1×M)的实现方法。
背景技术
在现代化的社会中，电力系统是保障国民经济正常运行的重要基础设施，电力系统的大面积停电故障将直接对人民生活、国民经济产生直接的重大影响。电力自动化系统(包括数据采集与监控SCADA/能量管理EMS/配电管理DMS/调度员培训仿真DTS/电能计量TMR//管理信息系统MIS/广域动态测量系统WAMS/电厂监控SIS/变电站自动化SAS等等)，是电力系统的重要组成部分，是对电力系统进行分析、监控、调度、管理的重要手段。尤其是随着计算机技术、通信技术、自动化水平的不断提高，电力自动化系统对电力系统安全、稳定、经济运行的重要性越来越明显。
为了提高可靠性，在电力自动化系统中，一方面在硬件上，进行关键设备、关键节点的冗余热备、双重化配置，有效避免单点故障影响系统可靠性，另一方面，也需要在应用上，进行重要软件模块的冗余备份，如数据采集应用、数据存储应用、数据处理应用等，从而避免软件应用模块的单点故障影响系统可靠性。为了解决应用运行模块在系统中更有效的备用运行，提出本发明。
在现有电力自动化主站系统中，传统的软件运行模块的备用方式是采用基于双计算机节点的一主一备方式。即在两台计算机上，安装并同时运行完全相同的软件系统，在某一时刻，一台计算机为主运行状态，负责完成所有工作，另一台计算机为热备用运行状态，不进行任何实质性工作。在系统运行中，一主一备的双机进行相互的运行状态监视，当主机出现故障不能正常工作时，由备机自动切换到主运行状态，并接管所有工作，从而保证整个系统的正常运转。如电力调度自动化主站系统中，在典型配置情况下，系统中存在主备前置机服务器、主备SCADA服务器、主备实时库服务器、主备历史库服务器、主备EMS应用服务器等。
一主一备的热冗余备用方式虽然有效地解决了软件的单点故障问题，但其基本思想是基于计算机的备用完成的，具有以下明显的缺点。
a.备用计算机处于空闲、等待状态，造成了硬件资源的浪费。
b.主计算机负责完成所有工作，运行负荷集中，需要更高端计算机硬件配置。
c.主、备两台计算机的同时故障，将导致整个系统运行功能的缺失。
d.对于使用此种主、备服务的客户端，需要明确获知两台计算机的主、备运行状态，并会因双机主备状态的切换，必须进行服务提供者的重新定位。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提出了一种电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法。所述的方法是通过如下的技术方案实现的，所述的方法包括：
在一种由多个计算机构成的电力自动化系统中，所述的每台计算机上，都运行着一个网络管理平台，所有网络管理平台通过计算机网络相互通信；
其中的多个计算机网络管理平台具有多个服务组件，所述的服务组件运行于组成电力自动化主站系统的计算机节点上，并实时交换各自计算机节点上运行组件的信息；
对系统功能实现具有关键影响的服务组件可同时运行在两个或两个以上计算机节点上，从而达到相互备用及负载分担的目的，在系统中有两个或两个以上同一种服务组件同时运行时，在任一时刻，其中一个服务组件为唯一的一个主控服务组件，其他的服务组件运行时全部为控制服务组件，系统启动时，两个或两个以上个服务组件中哪一个最先启动，哪一个成为唯一的主控服务组件，所有后启动者全部为控制服务组件；
所述的主控服务组件和所述的控制服务组件同时工作，并可同时对系统中使用此组件服务的客户端提供服务，达到了负载分担的目的；
所述的系统网络管理平台实时监视、判知、并决定所有服务组件的运行状态；
当提供服务或完成计算功能的主控服务组件出现故障时，由系统网络管理平台根据预定义的选举策略，在多个控制服务组件中选举产生下一个唯一的主控服务组件。
所述的服务组件包括数据采集服务组件、内存库管理服务组件、数据采集与监控数据处理服务组件、数据输出服务组件、控制输出服务组件、能量管理应用分析服务组件、告警管理服务组件、网络管理服务组件。
所述的选举策略可定义为顺序排队方式和优先级竞争方式两种。所述的顺序排队方式是按两个或两个以上个组件启动时间的先后，进行顺序排队，最开始，由第一个组件为主控服务组件，第一个主控服务组件出现故障时，第二个升级为主控服务组件，依此类推；所述的优先竞争方式是将两个或两个以上服务组件的运行时间、所处理的数据量、所拥有的客户数量作为因子进行加权，获得每一服务组件的竞争优先级。最开始，由最先启动的服务组件为主控服务组件，当主控服务组件出现故障时，在剩下的多个服务组件中，哪一个服务组件的竞争优先级最高，哪一个成为主控服务组件，依此类推。
本发明提出的电力自动化系统关键应用模块在负载均衡条件下的多备一实现方法，有效解决了电力自动化主站系统中的软件运行模块的可靠性问题。同时避免了传统双机热备方式下的硬件资源浪费、运行负荷过分集中、双节点仍不满足的更高可靠性要求、主备节点切换导致客户端变更等缺点。电力自动化系统关键应用模块在负载均衡条件下的多备一实现方法可以作为提高电力自动化主站系统可靠性的一种重要解决方案。
附图说明
图1是本发明方法使用的系统构成示意图。
具体实施方式
图1是本发明方法使用的系统构成示意图。如图1所示，其中组件A可实现为实时库管理组件。计算机1、计算机2、计算机3均可向实时库的客户端提供实时库查询服务，但涉及全网数据一致的实时数据修改，全部通过计算机1完成。
如在附图1中，组件B则可实现为应用分析组件，计算机1、计算机2、计算机3均可向需要电力应用分析服务的客户端提供数据分析服务，但如果应用分析结果涉及全网数据的一致性，则全网数据的同步或存储全部通过计算机2完成。计算机4、计算机5…计算机N分别是组件A的客户端a、组件A的客户端b…组件A的客户端N。
将电力自动化主站软件系统按功能应用划分为多个软件模块，每个软件模块称为一个服务组件。每个服务组件完成一定的管理功能或应用业务，通过所有服务组件的协调工作，共同完成整个系统的应用功能。
本发明提出的一种电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法。所述的方法是通过如下的技术方案实现的，所述的方法包括：
在一种由多个计算机构成的电力自动化系统中，所述的每台计算机上，都运行着一个网络管理平台，所有网络管理平台通过计算机网络相互通信；
其中的多个计算机网络管理平台具有多个服务组件，所述的服务组件运行于组成电力自动化主站系统的计算机节点上，并实时交换各自计算机节点上运行组件的信息；
对系统功能实现具有关键影响的服务组件可同时运行在两个或两个以上(M+1个，M为大于或者等于1的正整数)计算机节点上，从而达到相互备用及负载分担的目的，在系统中有多个(M+1个)同一种服务组件同时运行时，在任一时刻，其中一个服务组件为唯一的一个主控服务组件，其他的服务组件运行时全部为控制服务组件，系统启动时，M+1个服务组件中哪一个最先启动，哪一个成为唯一的主控服务组件，所有后启动者全部为控制服务组件；
所述的主控服务组件和所述的控制服务组件同时工作，并可同时对系统中使用此组件服务的客户端提供服务，达到了负载分担的目的，同时运行的M+1个组件，可以完成完全相同的工作，所以即使在极端情况下，M+1个组件中M个服务组件都出现了故障，只剩下一个服务组件能正常工作，对整个系统的正常运行也没有影响。
所述的系统网络管理平台实时监视、判知、并决定所有服务组件(包括一个主控服务组件、M个控制服务组件)的运行状态，对于需要组件提供服务的客户端来讲，只需要查询本地计算机，便可得到在当前系统中某一种组件的运行、及分布情况。然后，向任一个运行着的组件发出服务请求。
为了保证整个系统运行状态的一致性，在分布服务组件提供的所有功能当中，可能存在某些特殊的功能，这种功能需要在整个网络系统中，在某一时刻只能有一个服务提供者。所以在M+1个同时运行着的服务组件中，需要进行主控服务组件、控制服务组件的划分。在任一时刻，需要具有唯一的一个主控组件，在负责完成普通功能外，独自负责完成这些特殊功能，其他M个运行组件为控制组件，只负责完成普通功能。主控组件、控制组件同时工作，并可同时对系统中使用此组件服务的客户端提供服务，达到了负载分担的目的。对于涉及全网数据一致性的特殊功能的服务请求，由当前唯一的一个主控服务组件完成，除此之外的服务请求由M+1个服务组件共同分担负载。当主控服务组件接受到涉及全网数据一致性的特殊服务请求时，或者当主控服务组件处理完服务之后，但其服务处理结果涉及全网数据一致性时，主控服务组件直接完成这些特殊功能，并将处理结果发送到整个网络。当普通控制服务组件接受到涉及全网数据一致的特殊服务请求时，或者当控制服务组件处理完服务之后，但其服务处理结果涉及全网数据一致时，控制服务组件则将此特殊服务或全网数据一致的变更请求，转发到主控服务组件，由主控服务组件完成。
当提供服务或完成计算功能的主控服务组件出现故障时，由系统网络管理平台根据预定义的选举策略，在M个控制服务组件中选举产生下一个唯一的主控服务组件。
所述的服务组件包括数据采集服务组件、内存库管理服务组件、SCADA数据处理服务组件、数据输出服务组件、控制输出服务组件、EMS应用分析服务组件、告警管理服务组件、网络管理服务组件等。
所述的选举策略可定义为顺序排队方式和优先级竞争方式两种。所述的顺序排队方式是按M+1个组件启动时间的先后，进行顺序排队，最开始，由第一个服务组件为主控服务组件，第一个主控服务组件出现故障时，第二个升级为主控服务组件，依此类推；所述的优先竞争方式是将M+1个服务组件的运行时间、所处理的数据量、所拥有的客户数量作为因子进行加权，获得每一服务组件的竞争优先级。最开始，由最先启动的服务组件为主控服务组件，当主控服务组件出现故障时，在剩下的M个服务组件中，哪一个服务组件的竞争优先级最高，哪一个成为主控服务组件，依此类推。
对于使用此种(1×M)服务组件的客户端，当需要此种服务组件提供服务时，只需要向任何一个服务组件(包括主控组件、控制组件)发出服务请求即可。
对于使用此种(1×M)服务组件的客户端，不需要获知当前系统中运行的M+1个服务组件分别的主控或控制状态，并且不需要因为主控服务组件的重新选举或切换，而必须进行服务目标的重新定位。
所述的实现方法可实现于电力调度自动化系统、电力配电自动化系统、变电站自动化系统、电厂电气监控自动化系统等电力自动化主站系统中。
综上所述，本发明的方法是在现有技术基础上，针对现有技术应用领域的不足，提供一种电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法，有关应用模块的构成、应用模块之间的关系、检测故障的方法等都是现有技术，这里不再重复。本发明的实现方法在于系统网络管理平台实时监视、判知、并决定所有服务组件(包括一个主控服务组件、M个控制服务组件)的运行状态，实现关键应用模块的多备一的方法，其方法的具体技术方案由本发明的权利要求所限定。
Claims (5)
1、一种电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法，其特征在于，所述的方法包括：
在一种由多个计算机构成的电力自动化系统中，所述的每台计算机上，都运行着一个网络管理平台，所有网络管理平台通过计算机网络相互通信；
其中的多个计算机网络管理平台具有多个服务组件，所述的服务组件运行于组成电力自动化主站系统的计算机节点上，并实时交换各自计算机节点上运行组件的信息；
对系统功能实现具有关键影响的服务组件可同时运行在两个或两个以上计算机节点上，从而达到相互备用及负载分担的目的，在系统中有两个或两个以上同一种服务组件同时运行时，在任一时刻，其中一个服务组件为唯一的一个主控服务组件，其他的服务组件运行时全部为控制服务组件，系统启动时，两个或两个以上个服务组件中哪一个最先启动，哪一个成为唯一的主控服务组件，所有后启动者全部为控制服务组件；
所述的主控服务组件和所述的控制服务组件同时工作，并可同时对系统中使用此组件服务的客户端提供服务，达到了负载分担的目的；
所述的系统网络管理平台实时监视、判知、并决定所有服务组件的运行状态；
当提供服务或完成计算功能的主控服务组件出现故障时，由系统网络管理平台根据预定义的选举策略，在多个控制服务组件中选举产生下一个唯一的主控服务组件。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的服务组件包括数据采集服务组件、内存库管理服务组件、数据采集与监控数据处理服务组件、数据输出服务组件、控制输出服务组件、能量管理应用分析服务组件、告警管理服务组件和网络管理服务组件。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的选举策略可定义为顺序排队方式和优先级竞争方式两种。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的顺序排队方式是按两个或两个以上组件启动时间的先后，进行顺序排队，最开始，由第一个组件为主控服务组件，第一个主控服务组件出现故障时，第二个升级为主控服务组件，依此类推；
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的优先竞争方式是将两个或两个以上个服务组件的运行时间、所处理的数据量、所拥有的客户数量作为因子进行加权，获得每一服务组件的竞争优先级，最开始，由最先启动的服务组件为主控服务组件，当主控服务组件出现故障时，在剩下的多个服务组件中，哪一个服务组件的竞争优先级最高，哪一个成为主控服务组件，依此类推。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410070071 CN1266628C (zh) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | 电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410070071 CN1266628C (zh) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | 电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1588341A CN1588341A (zh) | 2005-03-02 |
| CN1266628C true CN1266628C (zh) | 2006-07-26 |
Family
ID=34604398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410070071 Active CN1266628C (zh) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | 电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1266628C (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006046399A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerverwaltung |
| US20110320591A1 (en) * | 2009-02-13 | 2011-12-29 | Nec Corporation | Access node monitoring control apparatus, access node monitoring system, access node monitoring method, and access node monitoring program |
| CN104199747B (zh) * | 2014-08-15 | 2017-05-03 | 中国船舶重工集团公司第七0九研究所 | 基于健康管理的高可用系统实现方法及系统 |
| CN104199347B (zh) * | 2014-08-18 | 2017-02-15 | 国家电网公司 | 一种基于wams多facts协调控制的实时控制系统 |
| CN107367982A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-21 | 中山大学 | 基于嵌入式的低速电动车智能驾驶控制系统 |
| CN110535911B (zh) * | 2019-07-30 | 2020-11-06 | 北京大学 | 一种开放无线网络的分布式管理方法 |
-
2004
- 2004-08-11 CN CN 200410070071 patent/CN1266628C/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1588341A (zh) | 2005-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103199972B (zh) | 基于soa、rs485总线实现的双机热备份切换方法及热备份系统 | |
| CN109873499B (zh) | 智能配电台区管理终端 | |
| CN103677759B (zh) | 一种用于信息系统性能提升的对象化并行计算方法及系统 | |
| Zheng et al. | Multi-agent based control system for multi-microgrids | |
| CN1828320A (zh) | 变电站高压电气设备在线监测方法及系统 | |
| CN102209074A (zh) | 一种电力系统全数字动态仿真系统 | |
| JP2689836B2 (ja) | 監視制御方法及び監視制御システム | |
| CN102437933A (zh) | 一种服务器故障容错系统及方法 | |
| CN112271816A (zh) | 一种智能变电站集群测控系统及其测控方法 | |
| CN106385334A (zh) | 呼叫中心系统及其异常检测及自恢复方法 | |
| CN102932399A (zh) | 电网调度云灾备系统 | |
| CN1266628C (zh) | 电力自动化系统中关键应用模块的多备一的实现方法 | |
| CN106850269A (zh) | 一种云平台的管理系统 | |
| CN1988477A (zh) | 具有高可用性特征的网络管理系统 | |
| CN111490936B (zh) | 一种基于通讯链路管理的iec61850冗余设备接入方法和系统 | |
| CN110099116B (zh) | 一种基于大数据的子网安全性评估方法 | |
| CN103546331B (zh) | 监控信息的获取方法、装置及系统 | |
| Huang et al. | Research and application of microservice in power grid dispatching control system | |
| CN1921420A (zh) | 基于qnx的分布式实时控制系统 | |
| CN109784775A (zh) | 一种微电网系统调度方法及装置 | |
| CN115421900A (zh) | 一种前置数据采集方法、系统及存储介质 | |
| CN109933428B (zh) | 基于多核cpu的集中式整站保护配置装置及方法 | |
| CN104283943A (zh) | 一种集群服务器的通信优化方法 | |
| CN101207518A (zh) | 一种面向分布式资源节点的异步维护系统 | |
| CN111193674A (zh) | 一种基于场景与服务状态的负载分流实现方法和系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190321 Address after: 100085 9, four street, Shang Di information industry base, Haidian District, Beijing. Co-patentee after: Beijing Sifang Jibao Engineering Technology Co., Ltd. Patentee after: Beijing Sifang Jibao Automation Co., Ltd. Address before: 100085 No. 9 Shangdi 4th Street, Haidian District, Beijing Patentee before: Beijing Sifang Jibao Automation Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |