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1、WY2000毛病录波信息治理系统技术材料之一WY2000毛病录波信息治理系统在江西九江供电公司的应用廖晓春摘要: 毛病录波装置是保证电力系统平安稳定运转的重要设备，是电力系统不可缺少的组成部分。毛病录波信息治理系统对毛病录波装置进展在线健康状态的监视，为毛病录波信息提供了统一的分析平台，有利于调度端快速、简便、全面获取毛病信息，快速作出事故处理方案，同时为精确毛病定位、优化消费调度与治理决策、防止误推断可能造成的事故扩大、实现设备事故的超前操纵，减少电网的事故损失等起到重要作用。本文结合我公司承接的江西省九江供电公司220kV毛病录波信息网工程的设计和施行，详细阐述了新型录波信息治理系统如何高
2、效为电网用户效劳。0 引言毛病录波信息治理系统，是一个集信息采集、传输、分类、整合、发布功能于一体的智能程度非常高的电网信息自动化系统。不管是电网正常运转，依然在电网发生毛病情况下，系统都能将辖区所有变电站内的毛病录波装置的信息完好、及时、正确地呈如今调度操纵中心相关专业人员面前。采集到的信息通过整合后可进展高级分析和二次利用，可以快速、精确地推断毛病性质、毛病位置，为电网及时排除毛病、调整运转方式、减少停电范围提供科学依照。九江供电公司毛病录波信息网是一个复杂的信息集成系统：（1）在变电站层，需要面向不同厂家、不同接口、不同时期、不同规约版本的录波装置；同时要面向变电站改造过程中一次系统、二
3、次系统的不断扩容和晋级；智能设备在物理上组网后，仍存在着繁重的规约转换工作；（2）依照目前的调度体制，变电站需要向不同的调度中心传送采集的毛病录波信息，可能面对采纳不同的通讯协议；（3）在主站端，毛病录波信息治理系统应该与现有的其它信息系统进展有效结合，保证过去的投资不浪费。毛病录波信息治理系统相关于传统的毛病录波调度系统，其特点是：（1）保证信息的传输的实时性、可靠性；（2）基于B/S/C设计的通讯构造，有专门的主机，支持WEB发布；（3）为毛病录波设备量身定制的信息统计、汇总和检索效劳；（4）跨平台性。毛病录波信息治理系统和目前广泛采纳的电网继电保护信息治理系统也有着本质的区别，主要表如今
4、：（1）毛病录波信息治理系统只针对变电站毛病录波装置，不关怀保护设备及其它平安自动装置；（2）轻松应对大容量、高密集的文件传输对系统通讯资源的极限考验；（3）不管从技术实现依然从电网运转治理上看，毛病录波装置和保护装置应该是分开的。保护装置负责决策，毛病录波装置负责提供第三方证据，因而在原子数据的采集上它们必须各自独立。系统在施工时，必须考虑以下严重咨询题：（1）目前绝大多数毛病录波装置并没有采纳标准的103或者61850规约，变电站端的录波装置多种规约并存、有些规约的设计由于年代长远型号落后，造成规约本身有缺陷，非常难保障接入的可靠性；（2）毛病录波装置广泛采纳的是工控机WINDOWS操作系
5、统，工控机属于旋转部件本身不可靠，而针对WINDOWS操作系统的病毒十分普遍防不胜防，因而，保护主站端的主机不受变电站端病毒的攻击，将是一个严重挑战；（3）毛病录波数据量十分庞大，通讯传输和数据存储的压力都十分宏大，此外，站在用户的使用角度来看，系统必须从这些海量数据中挑选和过滤出用户最关怀的部分，这是系统设计的最大难点，处理得当确实是最大亮点；（4）电网继电保护毛病信息治理系统是一件新惹事物，设计和施行过程中还存在诸多不确定要素，必须充分和用户交换意见，反复探索实践经历。1 工程设计九江供电公司本次工程接入的毛病录波装置有四个厂家供货的六种型号共计十六台设备，作为江西全省毛病录波信息治理系统
6、的先行试点，为了客观评估系统投运各项指标，专门在九江供电公司调度大楼通讯机房配置了主站效劳器全套软、硬件系统，保存所有物理信道和软件规约接口，既满足现有需求，也可直截了当用于正在投建的江西全省毛病录波信息网九江分站。图1：毛病录波信息治理系统构造图1、1对设备联网方式进展优化，目的是：l 简化接线，便于施工、巡视、检修；l 减少中转环节；l 所有的通讯环节必须可靠、可测、可控；l 所有的通讯环节上的设备在出现毛病时可以自恢复。1、2 接入的毛病录波装置的通讯规约可选择。1、3 提供高可靠性的硬件平台，并对相关参数指标提出适当的评价；尤其是在装置通讯效劳器数据效劳器主站应用系统的通讯环节上的设备
7、的可靠性的要求是最关键的。1、4 进展规约转换，实现信息标准化。1、5 主站进展信息集成，集成的目的为：l 剔除无用信息（信息过滤）；l 提出符合主站应用需求的信息专题，可以方便查询、检索、制表；l 对不同的装置的可输出信息，按照信息专题，提出专门的处理，以满足主站的应用需求，并提出“可观察性指标”，供主站参考。1、6 可制定数据分拣策略、自动上送策略、信息显示策略、通讯效劳策略、本地数据维护策略、数据库策略，策略界面简约直观，方便运转人员使用和维护。2 基于B/S/C形式的整体架构系统采纳主站(应用效劳器+通讯效劳器+数据库效劳器)+变电站毛病录波装置基于Browser/Server/Cli
8、ent构造，即主站由Web应用效劳器、通讯效劳器、数据库效劳器三者构成：通讯效劳器与变电站毛病录波装置之间构成C/S构造实现61850/103规约的通讯，构成主站信息交互传输通道；主站Web应用效劳器（客户端）与通讯效劳器（效劳器）同时采纳基于XML的B/S构造，构成主站阅读客户向毛病录波装置的信息调用通道，或驻留程序发起的对毛病录波装置信息的自动调用；Web应用效劳器向主站的阅读客户提供包括数据库信息与毛病录波信息调用等效劳，同时关于毛病录波装置自发的告警与毛病信息，由通讯效劳器直截了当驱动，实现其在主站阅读客户界面上的实时动态显示，以满足实时性的要求；主站数据库效劳器提供给用效劳器、通讯效
9、劳器、以及通讯效劳器与WEB效劳通讯等初始化的依照，同时实现必要的数据存储和效劳。系统的功能架构如图2。主站与毛病录波装置的信息流主要有以下：(1)主站阅读客户发起的对数据效劳器的数据访咨询对数据库数据的查询、分析，包括对毛病录波装置的历史信息（本地及远方文件列表、定值、事件等）和高级应用（包括录波分析、毛病分析等）。(2)主站阅读客户发起的对变电站毛病录波装置的数据访咨询 主站阅读客户发起的对子站所集成的自动装置的定值、模仿量、开关量、事件、毛病、扰动信息（录波文件）的即时呼唤，由通讯效劳器转发给毛病录波装置，并由其接受后依照设定实现对数据库的直截了当写库，或由应用效劳器依照通讯效劳器返回的
10、报文结合数据库的信息，对主站阅读客户提供信息界面，同时可能有关的数据写库由发起访咨询的主站阅读客户决定。(3)主站通讯效劳器自动发起的对毛病录波装置的数据访咨询实现对毛病录波装置定期的自动巡检，自动构成相关报告；及时接收毛病录波装置的新录波文件以防重要信息的丧失，同时对录波数据进展解析，重要数据立即制表并构成毛病简报。(4)毛病录波装置自动发起的告警与录波简报信息变电站端的毛病录波装置对其集成的自动装置所巡检或收到的告警与毛病信息，自动构成报文，上报主站。主站在接受后，立即进展数据解析和存储，并以一定方式及时告警与通知，包括实时发送给接入主站系统的阅读器客户。1阅读器访咨询主站应用效劳器网站；
11、 2阅读器下载最新毛病录波装置信息；3主站应用效劳器依照阅读器客户的申请向通讯效劳器发出request对象恳求；4通讯效劳器解析request对象恳求为WY2000代理协议发往变电站毛病录波装置； 5变电站端毛病录波装置返回响应信息并解析为WY2000代理协议；6对一些必须数据进展写库；7向主站WEB应用效劳器发送response应对对象； 8阅读器对获取应用效劳器上数据库响应的数据到客户端界面；9数据库效劳器对通讯效劳器的数据支持；10应用效劳器对数据库效劳器的恳求11-数据库效劳器对通讯效劳器的数据恳求的响应；12毛病录波装置主动上送自发的告警与毛病信息；13通讯效劳器通过快速报文机制主动
12、通知应用效劳器其收到的毛病录波装置自发的告警与毛病信息；14-阅读器下载web效劳器实时监控的应用效劳程序到客户端，同时获得效劳器发送的毛病实时信息；图2：功能架构3 通讯效劳器安装在通讯机房的效劳器是一个实时分布式框架，它完成与变电站毛病录波装置信息交互的代理协议编码和解码工作，发送和维护主站各个效劳恳求进程和队列，同时负责将必要的文件写入数据效劳器。 通讯效劳器还需和数据分析主机协调工作。数据分析主机负责实时解析毛病录波数据文件，进展实时毛病分析、毛病定位、双端测距等高级功能，并对区内毛病数据文件进展数据维护和紧急制表，生成实时库信息，最后提交到WEB效劳器通知客户端刷新。通讯效劳器初始化
13、（从数据库中读出所有配置信息）接受主站恳求生成同步恳求线程生成异步恳求线程WY2000协议解析与变电站交互模块命令队列/快速报文通道数据效劳器图3：主站通讯效劳器的业务流程关键咨询题及处理方法：（1） 多个交互线程的治理为了更好的治理各个恳求线程，系统引入了逻辑进程的概念，通讯效劳器接遭到主站的恳求后，将恳求进程放入队列，然后按照FIFO（先来先效劳）的原则在队列的另一端用应用程序线程处理恳求，其中用到的多个队列是分优先级的，以习惯快速报文的实时性。（2） 数据库写资源的合理分配由于数据库是系统的数据核心和基石，因而数据库的写入一定要平安，同时数据库的访咨询也是系统最薄弱的环节，多个线程都需要
14、访咨询数据库，如此就产生了数据库的读写同步咨询题，尤其是写数据库，多个线程同时操作数据库的时候十分容易引起系统崩溃，因而数据库的写资源不仅珍贵，而且至关重要。为此我们专门设计了一个数据库写缓冲队列，所有线程将需要写入数据库的信息统一放入写缓冲队列，系统另设一个专用线程负责在适当的时机统一进展数据库写操作。同时，为了满足信息交互的实时性，所有线程（包括最顶层的WEB效劳应用程序）都是通过访咨询实时库来代理访咨询数据库，只在系统初始化时读取最近更新的信息即可，保证了数据库的平安性和系统的可靠性。（3） 为了隔离平安防护II区变电站普遍基于工控机WINDOWS系统在联网时不可防止的病毒传播，杜绝病毒
15、从本系统进入III区系统，WY2000采纳了基于ARM裁减过的LINUX效劳作为主站通讯效劳器平台，实现对病毒传播的过滤。4 主站功能设计主站端通讯中间件效劳机是毛病录波装置信息处理的核心；具有以下功能： （1）侦听各装置/子站的通讯恳求，并及时进展处理；包括装置/子站音讯机制的命令解析与转发，数据传输恳求解析与数据转换；命令解析与转发包括声光报警，启动呼叫系统等；数据转换包括装置/子站基于IEC61850MMS、103+104数据转写到主站数据库，基于Comtrade格式的毛病录波数据转写到主站数据库；（2） 侦听主站网络各工作站对装置/子站的通讯恳求，并及时进展处理；包括专业工作站上发出的对装置/子站各类信息的调用、启动、配置修正等；装置/子站将主站工作站发出的命令转化IEC61850MMS、103+104标准的报文下发到装置/子站；（3）系统的任何操作或与毛病录波装置通讯异常不会改变与其相连接的二次设备的正常运转工况；（4）任一套毛病录波装置退出或发生通讯毛病不妨碍主站系统与其他节点的正常通讯，接入新的毛病录波装置不须改变现存的网络构造，不须改动其他节点的参数设置；（5）具有良好的强健性，可以长期稳定运转，界面友好，对偶尔的错误操作给出告警，同时不会由此导致不可恢复的错误；（6）电源短时失去又重新恢复时，
