JP5215141B2 - Power system monitoring and control system - Google Patents
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Description
この発明は、電力系統を構成する開閉器、スイッチ、リレー等を遠方より監視・制御するとともに、系統機器の現在状態等の監視データを複数拠点に等価する電力系統監視制御システムに関するものである。 The present invention relates to a power system monitoring and control system that monitors and controls switches, switches, relays, and the like constituting a power system from a distance, and that equivalents monitoring data such as the current state of system equipment to a plurality of sites.
従来の電力系統監視制御システムにおけるデータ等価方式としては、機器の現在状態等のようなリアルタイム性が求められ、かつ重要度の高いデータから、作業メモデータのような更新頻度が低く、かつ比較的重要度の高くないデータまで、様々なデータに対して二重系計算機間の密なデータ連携による同期式等価処理(以下、二重書き処理と呼ぶ)が使用されている。
二重書き処理は、対象データを等価元となる自計算機、等価先計算機の両計算機のメモリ/ディスクに対して書き込み処理を行う。等価先計算機への等価処理を失敗すると、等価元となる自計算機もそれに引きずられ、故障判定となる形態をとっている。
また、電力系統監視制御システムに限った技術ではなく、ネットワークで接続された計算機間のデータ等価方式としては、特許文献1があげられる。特許文献1は、各データをオブジェクトグループへと分類し、各グループに対して等価先の計算機名称と伝播方式を割り当てている。伝播方式は、等価対象データの重要度に応じて同期、半同期、非同期と分類分けを行っている。
As a data equivalence method in the conventional power system monitoring and control system, real-time characteristics such as the current state of the equipment are required, and from the highly important data, the update frequency such as work memo data is low, and relatively Synchronous equivalent processing (hereinafter referred to as double writing processing) based on close data linkage between dual computers is used for various types of data up to less important data.
In the double writing process, the target data is written into the memory / disk of both the own computer and the equivalent computer as the equivalence source. If the equivalence processing to the equivalence destination computer fails, the own computer that becomes the equivalence source is also dragged to it and takes the form of failure determination.
従来の電力系統監視制御システムにおけるデータの等価方式として採用されている二重書き処理は、等価先計算機の書き込み失敗による影響が等価元の自計算機にまで波及し、等価元の自計算機が故障判定となってしまう。そして、システム全体の稼働率低下に繋がってしまう恐れがあった。そのため、等価先計算機の失敗による影響を極力受けない等価方式を採用することが必要である。
また、更新頻度の高い系統機器の現在状態監視データから記録表、作業メモデータなどの更新頻度が少ないものの、サイズの大きいデータまで多種類のデータを更新される度に等価していたため、ネットワーク負荷が高く、通信経路を圧迫していた。そのため、データの等価周期を変化させ、ネットワーク負荷を軽減させる必要がある。
The double write processing adopted as the data equivalence method in the conventional power system monitoring and control system is affected by the write failure of the equivalent destination computer to the equivalent source computer, and the equivalent source computer determines the failure. End up. And there existed a possibility of leading to the fall of the operation rate of the whole system. For this reason, it is necessary to adopt an equivalent method that is not affected as much as possible by the failure of the equivalent destination computer.
In addition, although the update frequency of the current status monitoring data of the system equipment with high update frequency to the record table, work memo data, etc. is low, it is equivalent every time many types of data are updated from large size data. It was expensive and was squeezing the communication path. Therefore, it is necessary to reduce the network load by changing the equivalent period of data.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、稼働率を向上させるとともに、システム全体のネットワーク負荷を軽減させる等価方式とした電力系統監視制御システムを得ることを目的にしている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an electric power system monitoring and control system having an equivalent method for improving the operating rate and reducing the network load of the entire system. ing.
この発明に係わる電力系統監視制御システムにおいては、
等価元及び等価先の計算機によって構成された電力系統監視制御システムであって、
各計算機は、
系統機器及び端末から取得するデータについて、データ特性及びデータサイズを基に分類された分類ごとの等価方式を定義したデータ等価方式定義テーブル、
系統機器及び端末から取得したデータを保存するデータ保存部、
データ等価方式定義テーブルの分類に基づき、データ保存部で保存されたデータをリアルタイムで等価処理する二重書き処理部、
データ等価方式定義テーブルの分類に基づき、データ保存部で保存されたデータを非同期で等価処理する非同期二重書き処理部、
並びにデータ等価方式定義テーブルの分類に基づき、データ保存部で保存されたデータ及び等価先のデータ保存部で保存されたデータの間の差分のみを等価処理するデータ差分等価部を備えたものである。
In the power system monitoring control system according to the present invention,
A power system monitoring and control system configured by an equivalent source computer and an equivalent destination computer,
Each calculator
A data equivalence method definition table that defines an equivalent method for each classification classified based on data characteristics and data size for data acquired from system equipment and terminals,
A data storage unit for storing data acquired from system devices and terminals,
Based on the classification of the data equivalence method definition table, the double writing processing unit that performs equivalent processing in real time on the data stored in the data storage unit,
Asynchronous double-write processing unit that asynchronously processes the data stored in the data storage unit based on the classification of the data equivalence method definition table,
In addition, based on the classification of the data equivalence method definition table, there is provided a data difference equivalent unit that performs equivalent processing only on the difference between the data stored in the data storage unit and the data stored in the equivalent data storage unit. .
この発明は、以上説明したように、等価元及び等価先の計算機によって構成された電力系統監視制御システムであって、
各計算機は、
系統機器及び端末から取得するデータについて、データ特性及びデータサイズを基に分類された分類ごとの等価方式を定義したデータ等価方式定義テーブル、
系統機器及び端末から取得したデータを保存するデータ保存部、
データ等価方式定義テーブルの分類に基づき、データ保存部で保存されたデータをリアルタイムで等価処理する二重書き処理部、
データ等価方式定義テーブルの分類に基づき、データ保存部で保存されたデータを非同期で等価処理する非同期二重書き処理部、
並びにデータ等価方式定義テーブルの分類に基づき、データ保存部で保存されたデータ及び等価先のデータ保存部で保存されたデータの間の差分のみを等価処理するデータ差分等価部を備えたので、データ特性の高いデータのみを二重書き処理し、それ以外のデータは等価先計算機の書き込み失敗による影響を受けない等価方式を採用することにより、システム全体の稼働率を向上させ、かつシステム全体のネットワーク負荷を軽減させることができる。
As described above, the present invention is a power system monitoring and control system configured by an equivalent source computer and an equivalent destination computer,
Each calculator
A data equivalence method definition table that defines an equivalent method for each classification classified based on data characteristics and data size for data acquired from system equipment and terminals,
A data storage unit for storing data acquired from system devices and terminals,
Based on the classification of the data equivalence method definition table, the double writing processing unit that performs equivalent processing in real time on the data stored in the data storage unit,
Asynchronous double-write processing unit that asynchronously processes the data stored in the data storage unit based on the classification of the data equivalence method definition table,
In addition, based on the classification of the data equivalence method definition table, the data difference equivalence unit that performs equivalent processing only on the difference between the data saved in the data saving unit and the data saved in the equivalent data saving unit is provided. By adopting an equivalent method in which only high-characteristic data is double-written and other data is not affected by the write failure of the equivalent computer, the overall system availability is improved and the entire system network The load can be reduced.
実施の形態1.
以下、発明の実施の形態1を詳細に説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による電力系統監視制御システムの概要を示すシステム構成図である。
図1において、二重系計算機11、12は、密な連携を組み、お互いが主系計算機にも従系計算機にもなり得る。実施の形態1では、主系計算機11、従系計算機12を想定している。二重系計算機11、12は、広域ネットワークで繋がっており、別拠点に配置されている。
Hereinafter,
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an overview of a power system monitoring control system according to
In FIG. 1, the
二重系計算機11、12には、それぞれ端末122、系統機器123が接続され、また、データ保存領域131、132をもつローカルディスクが接続されている。
二重系計算機11、12は、それぞれ次のように構成されている。
入力接点121は、端末122からの入力情報、現地系統機器123の状態監視データを取り込む。データ保存部101は、入力接点121から取り込んだ入力情報及び状態監視データをデータ保存領域131に保存する。二重書き処理部102は、二重書き処理を行う。非同期二重書き処理部103は、非同期二重書き処理を行う。データ差分等価部104は、定周期差分等価を行う。二重書き処理部102、非同期二重書き処理部103、データ差分等価部104は、データの特性に応じた等価方式を実行する。データ通信部105は広域ネットワークに接続され、等価先計算機との間で通信を行う。内部バッファ141は、非同期の二重書き処理のデータを格納する。
二重系計算機11、12に接続されるローカルディスクには、データ等価方式定義テーブル111、タイマー定義テーブル112が格納されている。
The
The
The
A data equivalence method definition table 111 and a timer definition table 112 are stored in the local disks connected to the
図2は、この発明の実施の形態1による電力系統監視制御システムのデータ等価方式定義テーブルを示す図である。
図2において、データごとに等価方式を定義している。等価方式としては、二重書き、非同期二重書き、定周期差分等価がある。
FIG. 2 is a diagram showing a data equivalence method definition table of the power system monitoring and control system according to
In FIG. 2, an equivalent method is defined for each data. Equivalent methods include double writing, asynchronous double writing, and constant period difference equivalence.
図3は、この発明の実施の形態1による電力系統監視制御システムのタイマー定義テーブルを示す図である。
図3において、タイマー時間が示されている。
FIG. 3 is a diagram showing a timer definition table of the power system monitoring control system according to
In FIG. 3, the timer time is shown.
図4は、この発明の実施の形態1による電力系統監視制御システムのデータ保存部の処理を示すフローチャートである。
図5は、この発明の実施の形態1による電力系統監視制御システムの二重書き処理部の処理を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing processing of the data storage unit of the power system monitoring control system according to
FIG. 5 is a flowchart showing processing of the dual writing processing unit of the power system monitoring control system according to
図6は、この発明の実施の形態1による電力系統監視制御システムの非同期二重書き処理部の処理を示すフローチャートである。
図6(a)は送信側計算機の処理を示し、図6(b)は受信側計算機の処理を示す。
図7は、この発明の実施の形態1による電力系統監視制御システムのデータ差分等価部の処理を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the asynchronous dual write processing unit of the power system monitoring control system according to
FIG. 6A shows the processing of the transmitting computer, and FIG. 6B shows the processing of the receiving computer.
FIG. 7 is a flowchart showing processing of the data difference equivalent unit of the power system monitoring control system according to
次に、動作について、図2〜図7を用いて説明する。
図1の入力接点121には様々な種別のデータが入ってくる。実施の形態1では、各データを特性(重要度、即時性、更新頻度)・サイズの情報を基に3つのグループに分類する。1つは、更新頻度、重要度、即時性共に高く、サイズの小さいデータ群(以下、データ群A)。1つは、更新頻度、重要度、即時性、サイズ共に中程度のデータ(以下、データ群B)。1つは更新頻度、重要度、即時性共に比較的高くなく、サイズの大きいデータ(以下、データ群C)である。
Next, the operation will be described with reference to FIGS.
Various types of data are input to the
次に、図1において、系統機器123から送信されてくる現在機器の状態監視データのようにデータ群Aに分類されるデータを入力接点121が受信したときの二重系計算機11、12内の動作を説明する。
等価元の入力接点121は、データを受信すると、等価元のデータ保存部101に受信データを渡す。データ保存部101は、図4のように受信データをローカルディスクのデータ保存領域131へ保存する処理ST1を実行する。次いで、ローカルディスクに格納しているデータ等価方式定義テーブル111を読み込む処理ST2を実施する。ST2で取得したデータ等価方式定義テーブル111と受信データとを突き合わせ、該当するデータのデータ等価方式No.を取得する。
Next, in FIG. 1, in the
When receiving the data, the equivalent
データ群Aに属しているデータは、ST4で二重書き処理部102をコールする。図5より、等価先の二重系計算機12の運転状態確認処理ST11を実行する。二重書き可能であれば、受信データの送信バッファセット処理であるST12を実行し、等価元のデータ通信部105を介して、等価先の二重系計算機12へデータ送信するデータ同期イベント送信処理ST13を実行する。
For data belonging to the data group A, the dual
処理はデータ保存部101へ戻り、図4のST5で等価元のデータ保存部は、リプライ待ちループに入る。所定の時間内に等価先の二重系計算機12からのリプライがあるか否かの判定を行う処理ST5を実行し、返信があれば正常終了、なければ故障判定処理を実施し、異常終了となる。
異常終了となった場合は、等価元の二重系計算機11はダウンしてしまう。等価先の二重系計算機12は、等価元の二重系計算機11から送信されてきたデータを等価先のデータ保存部101へ渡し、ローカルディスクのデータ保存領域132へ保存する。
The process returns to the
In the case of abnormal termination, the equivalent source
次に、図1において、入力接点121に端末122で編集された記録データのようにデータ群Bに分類されるデータを入力接点121が受信したときの二重系計算機11、12内の動作を説明する。
等価元のデータ保存部101のST1〜ST3の処理については、上述したものと同じである。ST3で、データ群Bのデータの場合は、等価方式として非同期の二重書き処理を実施する。入力接点121から受信したデータは、図4の等価元のデータ保存部101の処理、ST7で非同期の二重書き処理部103をコールする。
Next, in FIG. 1, the operations in the
The processing of ST1 to ST3 of the equivalent source
図6の非同期の二重書き処理部103のフローにおいて、図6(a)で等価元の自計算機11の内部バッファ141に取り込むST21を実行する。内部バッファ141にデータを格納すると等価元のデータ保存部101の処理は終了となる。
図6(b)で、等価先の二重系計算機12は、等価元の内部バッファ141を常時監視(ST22)しており、内部バッファ141に任意のデータが入る(ST23)と、それを抜き取り、そのデータをローカルディスクのデータ保存領域132へ保存する処理ST24を実行する。送信側、受信側のどちらかの処理でエラーが発生しても、その影響が相手計算機へ波及することはない。
In the flow of the asynchronous double
In FIG. 6B, the equivalent
次に、図1において、入力接点121に端末122で編集された操作票データのようなデータ群Cに分類されるデータを入力接点121が受信したときの二重系計算機11、12内の動作を説明する。
データ保存部101のST1〜ST3の処理については、上述したものと同じである。ST3で、データ群Cのデータの場合は、等価方式として定周期差分等価を実施する。
図7に示すデータ差分等価部104は、計算機の立ち上がりと同時に起動されるようになっており、初回起動時は自計算機に存在するタイマー定義テーブル112を読み込む処理ST31を実行し、そこに定義されている時間だけウエイトする処理ST32を実行する。
その後、ST31で取得した周期毎に起動し、起動毎にデータ等価方式定義テーブル111を読み込む処理ST33を実行し、データ群Cに該当するデータ名称一覧を取得する処理ST34を実行する。
ST34で取得したデータ名称について、その名称に対応するデータをローカルディスクから検索する処理ST35を実行する。対象データが存在すれば、そのデータのハッシュ値の計算処理ST36を実行する。ST36の結果データをデータ通信部105へ送信要求する処理ST37を実行する。データ通信部105は、等価先の計算機へ要求されたデータを非同期で送信する。
Next, in FIG. 1, the operations in the
The processing of ST1 to ST3 of the
The data difference
After that, the process is started for each period acquired in ST31, the process ST33 for reading the data equivalence method definition table 111 is executed for each start, and the process ST34 for acquiring the data name list corresponding to the data group C is executed.
For the data name acquired in ST34, a process ST35 for retrieving data corresponding to the name from the local disk is executed. If the target data exists, the hash value calculation process ST36 of the data is executed. Processing ST37 for requesting transmission of the result data of ST36 to the
受信した等価先の計算機では、自動的に対象データのハッシュ値を計算し、等価元の計算機のハッシュ値と比較演算を行い、同データであれば、処理なし、異なるデータであれば、等価元の計算機へ差分データのみの等価処理を要求する。
等価元の計算機は、等価先の計算機へ要求された差分データを送信し、等価先の計算機は、データ保存部101が受信したデータをローカルディスクのデータ保存領域132へ保存する。このように、データ群Cに属するデータは、データの更新頻度に関係なく、定周期かつ非同期で等価される。
The received equivalence destination computer automatically calculates the hash value of the target data and performs a comparison operation with the hash value of the equivalence source computer. If the data is the same, no processing is performed. Request the equivalent processing of only the difference data.
The equivalence source computer transmits the requested difference data to the equivalence destination computer, and the equivalence destination computer stores the data received by the
以上説明したように、実施の形態1によれば、等価対象データを3つのグループに分類し、データ特性の高いデータグループに属するデータのみを二重書き処理にて等価し、それ以外のグループは、非同期の等価方式、または非同期かつ定周期の等価方式とするため、システム全体の故障率を軽減でき、かつネットワーク負荷を軽減させるという効果を奏する。 As described above, according to the first embodiment, the equivalence target data is classified into three groups, only the data belonging to the data group having high data characteristics is equivalent by the double writing process, and the other groups are Since the asynchronous equivalent method or the asynchronous and fixed period equivalent method is used, the failure rate of the entire system can be reduced, and the network load can be reduced.
実施の形態2.
図8は、この発明の実施の形態2による電力系統監視制御システムの概要を示すシステム構成図である。
図8において、11、12、101〜103、105、121〜123、131、132、141は図1におけるものと同一のものである。図8では、等価方式3の場合の等価周期が定義されているデータ等価方式・等価周期定義テーブル113が設けられている。データ差分等価部106の処理は実施の形態1とは異なっている。
FIG. 8 is a system configuration diagram showing an outline of a power system monitoring control system according to
In FIG. 8, 11, 12, 101-103, 105, 121-123, 131, 132, 141 are the same as those in FIG. In FIG. 8, a data equivalence method / equivalent cycle definition table 113 in which an equivalent cycle in the case of the
図9は、この発明の実施の形態2による電力系統監視制御システムのデータ等価方式・等価周期定義テーブルを示す図である。
図9において、データごとの等価方式を定義するとともに、等価方式3のデータには等価周期が定義されている。
FIG. 9 is a diagram showing a data equivalent method / equivalent cycle definition table of the power system monitoring and control system according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 9, an equivalent method for each data is defined, and an equivalent period is defined for data of the
図10は、この発明の実施の形態2による電力系統監視制御システムのデータ差分等価部の処理を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing processing of the data difference equivalent unit of the power system monitoring control system according to
実施の形態1では、データの重要度、サイズ等に着目し、各データの等価方式を変化させるデータ等価方式について述べたが、実施の形態2は、図8のシステム構成で、図9に示すように、等価方式3のデータの等価周期にも変化を持たせる項目を設け、定周期に等価処理を実施するデータを、さらに分類分けして等価するようにしたので、よりそのデータのデータ特性に見合った等価が行えるようになり、ネットワーク負荷をより軽減させることができる。
In the first embodiment, the data equivalence method for changing the equivalence method of each data has been described by paying attention to the importance and size of the data. However, the second embodiment has the system configuration of FIG. 8 and is shown in FIG. As described above, the equivalent period of the data of the
次に、実施の形態2の定周期差分等価処理について、図9のフローチャートに基づき説明する。
まず、図9のデータ等価方式・等価周期定義テーブル113を読み込む処理ST41を実行する。読み込んだデータ等価方式・等価周期定義テーブル113の情報から等価方式が3のデータ名称だけを抽出する処理ST42を実行し、その後、各データは、データ等価方式・等価周期定義テーブル113で定義されている秒数毎に等価処理が実行される。等価処理の部分であるST44〜ST46は、図7のST35〜ST37と同様の処理である。
Next, the fixed period difference equivalent processing of the second embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
First, processing ST41 for reading the data equivalence method / equivalent cycle definition table 113 of FIG. 9 is executed. The process ST42 for extracting only the data name of the
以上説明したように、実施の形態2によれば、定周期差分等価方式を採用するデータについて、等価周期を可変にできるよう定義テーブルに項目を追加することで、無駄な等価処理を省くことができ、ネットワーク負荷を軽減できるという効果がある。 As described above, according to the second embodiment, by adding an item to the definition table so that the equivalent period can be made variable for data adopting the constant period difference equivalent method, useless equivalent processing can be omitted. It is possible to reduce the network load.
実施の形態3.
図11は、この発明の実施の形態3による電力系統監視制御システムのデータ等価方式・等価周期・等価先定義テーブルを示す図である。
図11において、データごとに等価方式と等価先を定義するとともに、等価方式3のデータについては等価周期を定義している。
FIG. 11 is a diagram showing a data equivalence method / equivalent period / equivalent destination definition table of the power system monitoring control system according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 11, an equivalent method and an equivalent destination are defined for each data, and an equivalent period is defined for data of the
実施の形態1、2では、等価先計算機が固定されている場合について述べたが、実施の形態3は、ユーザーの運用形態にあわせ、等価先の変更、複数箇所への等価というニーズにも対応できるようにした。
図11は、図9のデータ等価方式・等価周期定義テーブルに、さらに等価先の項目を加えている。等価先には、計算機名、ストレージ名などが複数指定できる。つまり、実施の形態3は、実施の形態2に等価先変更、複数先等価が可能になるという付加価値のついた形態である。
In the first and second embodiments, the case where the equivalent destination computer is fixed has been described. However, the third embodiment also responds to the needs of changing the equivalent destination and equivalence to multiple locations according to the user's operation mode. I was able to do it.
FIG. 11 further adds an equivalent destination item to the data equivalence method / equivalent cycle definition table of FIG. You can specify multiple computer names, storage names, etc. as the equivalence destination. In other words, the third embodiment is an added value mode in which the equivalent destination can be changed and the plural destinations can be equivalent to the second embodiment.
以上説明したように、実施の形態3によれば、データ等価先の切替えに対応できるようにしたことで、ユーザーのニーズにあった等価形態を構築でき、また複数箇所に等価可能であることからシステム全体の信頼性向上に繋がる効果がある。 As described above, according to the third embodiment, since it is possible to cope with switching of data equivalence destinations, an equivalent form that meets the needs of the user can be constructed and can be equivalent to a plurality of locations. This has the effect of improving the reliability of the entire system.
11 二重系計算機(主系)
12 二重系計算機(従系)
101 データ保存部
102 二重書き処理部
103 非同期二重書き処理部
104 データ差分等価部
105 データ通信部
106 データ差分等価部
111 データ等価方式定義テーブル
112 タイマー定義テーブル
113 データ等価方式・等価周期定義テーブル
121 入力接点
122 端末
123 系統機器
131、132 データ保存領域
141 内部バッファ
11 Double computer (main system)
12 Double computer (secondary)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記各計算機は、
系統機器及び端末から取得するデータについて、データ特性及びデータサイズを基に分類された分類ごとの等価方式を定義したデータ等価方式定義テーブル、
上記系統機器及び端末から取得したデータを保存するデータ保存部、
上記データ等価方式定義テーブルの分類に基づき、上記データ保存部で保存されたデータをリアルタイムで等価処理する二重書き処理部、
上記データ等価方式定義テーブルの分類に基づき、上記データ保存部で保存されたデータを非同期で等価処理する非同期二重書き処理部、
並びに上記データ等価方式定義テーブルの分類に基づき、上記データ保存部で保存されたデータ及び等価先のデータ保存部で保存されたデータの間の差分のみを等価処理するデータ差分等価部を備えたことを特徴とする電力系統監視制御システム。 A power system monitoring and control system configured by an equivalent source computer and an equivalent destination computer,
Each of the above calculators
A data equivalence method definition table that defines an equivalent method for each classification classified based on data characteristics and data size for data acquired from system equipment and terminals,
A data storage unit for storing data acquired from the system devices and terminals,
Based on the classification of the data equivalence method definition table, a double writing processing unit that performs equivalent processing in real time on the data stored in the data storage unit,
Based on the classification of the data equivalence method definition table, an asynchronous double write processing unit that asynchronously performs equivalent processing on the data stored in the data storage unit,
And a data difference equivalent unit that performs equivalent processing only on the difference between the data stored in the data storage unit and the data stored in the equivalent data storage unit based on the classification of the data equivalence method definition table. A power system monitoring and control system.
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