电力自动化系统的告警信息远程调阅方法及装置与流程

本发明涉及远程数据同步技术领域，更具体的说，涉及一种电力自动化系统的告警信息远程调阅方法及装置。

背景技术：

在电力自动化系统中，每个系统内部通过告警通知用户各种异常情况。并且存在上级系统需要查看下级系统内异常告警的情况。如江苏调度控制系统(部署在南京)需要查看镇江调度控制系统的告警。这就需要将告警信息从镇江远程传输到南京。如何保证传输的信息量最小并且传输稳定可靠是保证告警信息远程调阅的关键点。

现有的远程系统间解决数据同步以及同步可靠性问题时，一般是采用代理转发和错误重传方法。但是这种方法的局限性是一台代理节点的带宽受到服务器网卡带宽的限制。错误重传方法对于告警这种以组播形式进行系统内传输的报文不适用，因为过去时段的组播已经不存在，仅适用于文件或者数据库内的数据传输。但是电力自动化系统对实时性和可靠性要求都非常高，所以迫切需要能够增加带宽、减小传输数据量和保证传输可靠性的传输方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种电力自动化系统的告警信息远程调阅方法及装置，应用于分布式网络环境下，实现告警信息的远程同步。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电力自动化系统的告警信息远程调阅方法，其特征是，在上级系统中部署有第一数量个接收代理节点，同样的，在下级系统中部署有第二数量个发送代理节点和一个总控节点，上级系统调阅下级系统告警信息方法包括以下步骤：

步骤s1，总控节点对发送代理节点与接收代理节点之间进行一对一的配对建链；

步骤s2，上级系统将需要调阅的告警类型发送至下级系统的总控节点，总控节点将所有告警类型平均分配至已配对建链的各发送代理节点，使各发送代理节点仅需将分配至自身的告警类型发送至上级系统；

步骤s3，当下级系统收到组播的告警信息后，各发送代理节点判断此告警信息的告警类型是否属于自身负责的，若属于则将此告警信息发送至与其相对应的接收代理节点。

优选的，总控节点还实时监测各发送代理节点的存活状态，当下级系统中总控节点监测到有发送代理节点故障后，将所有故障节点负责的告警类型由其它剩余存活发送代理节点均衡分摊，所述告警类型的对端接收代理节点保持不变；

优选的，当上级系统有接收代理节点故障后，与此故障节点相对应的发送代理节点将其负责的告警类型均衡的发送到其它剩余存活接收代理节点进行接收。

优选的，每个发送代理节点都设置了第三数量个影子节点，各影子节点为其主代理节点临时保存告警信息，当主代理节点故障后，总控节点选择主节点的某一个影子节点将暂存的告警信息发送到与主节点相对应的接收代理节点。

优选的，暂存组播告警信息数据量为存活状态判断的时间间隔内的所有组播告警信息。

相应的，本发明还提供了一种电力自动化系统的告警信息远程调阅设备，其特征是，上级系统中部署有第一数量个接收代理节点，下级系统中部署有第二数量个发送代理节点，此设备部署在下级系统中，其包括配对建链模块和告警类型分配模块；

配对建链模块，用于对发送代理节点与接收代理节点之间进行一对一的配对建链；

告警类型分配模块，用于将上级系统需要调阅的所有告警类型平均分配至已配对建链的各发送代理节点，使各发送代理节点仅需将分配至自身的告警类型发送至上级系统。

优选的，还包括故障监测处理模块，用于实时监测各发送代理节点的存活状态，当监测到有发送代理节点故障后，将所有故障节点负责的告警类型由其它剩余存活发送代理节点均衡分摊。

优选的，还包括代理节点备份模块，用于为每个发送代理节点都设置了第三数量的影子节点，各影子节点为其主代理节点临时保存告警信息，当主代理节点故障后，选择主节点的某一个影子节点将暂存的告警信息发送到与主节点相对应的接收代理节点。

相应的，本发明还提供了一种电力自动化系统的告警信息远程调阅装置，其特征是，其包括网络接口、存储器和处理器，其中：

网络接口用于系统在与其它外部设备之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；

存储器用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令；

处理器用于在运行所述计算机程序指令时，执行任一项所述电力自动化系统的告警信息远程调阅方法的步骤。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1)传输带宽增加，由多对代理节点共同进行负载均衡的传输；

2)传输信息量小，预先发布远程调阅的告警类型，对传输的告警进行过滤；

3)可靠性高，代理节点故障则由其它代理节点均衡分摊其告警信息传输；

4)数据零丢失，采用保险箱机制保障节点故障到发现它故障期间的数据不丢失；

5)鲁棒性高，在任意代理节点故障情况下，只要还存在正常的代理节点，系统均能正常运行。

附图说明

图1是本发明实施例中告警信息负载均衡传输示意图；

图2是图1实施例中发送代理节点故障时负载均衡传输示意图，其中(a)是发送代理节点a1故障时负载均衡传输示意图，(b)是发送代理节点a1和a2故障时负载均衡传输示意图；

图3是图1实施例中接收代理节点b1故障时负载均衡传输示意图；

图4是图1实施例中数据保险箱机制示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明为电力自动化系统中省调系统需要远程调阅地调告警信息而研究的技术方法，此方法在地调与地调之间的远程调阅也是适用的。为了简便，称主动调阅的系统为上级系统，相应的被动调阅的系统称为下级系统。

为了系统间同步的告警信息最少，系统间同步的带宽较大，且部分节点或者通信链路故障时告警信息仍然不丢失，本发明提出一种电力自动化系统的告警信息远程调阅方法。本发明以信息同步的可靠性为主要目的，同步数据量较小为次要目的，以负载均衡、保险箱机制为方法，增加了传输带宽，减小了同步传输的数据，提高了传输的可靠性，在部分节点故障的情况下也能保证告警信息不丢失。

本发明的一种电力自动化系统的告警信息远程调阅方法，在上级系统中部署有第一数量个接收代理节点，同样的，在下级系统中部署第二数量个发送代理节点和一个总控节点，上级系统远程调阅下级系统的告警信息，具体包括以下过程：

步骤s1，下级系统中的总控节点对发送代理节点与接收代理节点之间进行一对一的配对建链。

上级系统与下级系统之间进行告警信息传输时采用负载均衡传输模型，实现跨系统告警信息传输。具体构建过程为：

在上级系统中部署第一数量个接收代理节点和一个总控节点，此总控节点实时监测接收代理节点存活情况，同样的，在下级系统中部署第二数量个发送代理节点和一个总控节点，总控节点实时监测发送代理节点存活情况及对发送代理节点进行任务分配，总控节点可以部署在下级系统的任何一台服务器上。第一数量和第二数量的数值可根据电力自动化系统需求进行设置，此设置的数值为自然数。并且第一数量的数值与第二数量的数值可相同，也可不同。

上述总控节点监控代理节点存活情况具体实现是，主控节点定时接收代理节点发送的心跳，当设定的时间间隔内没有收到心跳则判断相应的代理节点故障。

当上级系统需要远程调阅下级系统的告警信息时，首先上级系统的总控节点要发送消息给下级系统的总控节点，告知当前上级系统中有多少个接收代理节点，下级系统的总控节点根据上级系统的接收代理节点的个数，将发送代理节点与接收代理节点进行一对一的配对建链，该建链过程采用tcp协议实现。当上、下级代理节点个数不一致时，配对的个数受限于两侧代理节点个数较少的一侧。

图1是上级系统与下级系统建立通信网的一个实施例示意图。在此图1中上级系统中有4个接收代理节点，分别是b1、b2、b3和b4，在下级系统中有4个发送代理节点和一个总控节点，4个发送代理节点分别为a1、a2、a3和a4。当上级系统需要远程调阅下级系统的告警信息时，首先将本侧的代理节点个数通过发送消息的方式告知下级系统的总控节点。下级系统的总控节点采用tcp协议将发送代理节点与接收代理节点进行一一配对建链，总共配对出4条网络传输线路，分别是a1-b1、a2-b2、a3-b3、a4-b4，也就是说用此4条网络传输线路实现跨系统告警信息传输。

步骤s2，当上级系统需要调阅下级系统的告警信息时，上级系统将需要调阅的告警类型发送给下级系统的总控节点，总控节点将所有告警类型平均分配至已配对建链的各发送代理节点，使各发送代理节点仅需将分配至自身的告警类型发送至上级系统。

每条告警信息有自身的一种属性就是告警类型。总控节点将所有告警类型平均分配给所有已配对建链的发送代理节点，形成告警类型与各发送代理节点间的对应关系，并将告警类型与各发送代理节点之间的对应关系存储在分布式内存存储系统中，以便于发送代理节点及时获取。分布式共享内存存储系统，如现有技术中的zookeeper。

参见图1中，上级系统需要调阅的告警类型为t1-t40共40种类型，下级系统中已配对建链的发送代理节点有4个，总控节点将t1-t40均分到4个发送代理节点，即告警类型t1-t10分配给a1、告警类型t11-t20分配给a2、告警类型t21-t30分配给a3、告警类型t31-t40分配给a4，并将告警类型与4个发送代理节点之间的对应关系存储在zookeeper分布式存储系统中，以便4个发送代理节点及时读取。

发送代理节点仅仅将与这些类型匹配的告警信息发送到上级系统的接收代理节点，其它类型的告警均予以丢弃，以保证远程传输的数据量最小。

步骤s3，当下级系统收到组播的告警信息后，各发送代理节点判断此告警信息的告警类型是否属于自身负责的，若属于则将此告警信息发送至与其相对应的接收代理节点。

在一个系统内部告警信息是以组播形式进行点对多点的传输。各代理节点从组播报文中获得告警信息，然后查找zookeeper分布式存储系统里面的各发送节点与告警类型的对应关系，判断此告警信息的告警类型是否与分配至自身负责的告警类型相匹配，如果此告警信息属于自身节点负责的类型，则将本条告警信息通过tcp或者udp发送到上级系统的接收代理节点。

上级系统调阅下级系统中告警信息传输中的故障处理：

当下级系统中总控节点监测到一个发送代理节点故障后，通过总控节点的控制，将故障的发送代理节点负责传输的告警信息由本侧存活的其它发送代理节点均衡分摊。但是其它发送代理节点传输新分摊的告警信息时，这部分告警信息的对端接收代理节点不变，以保证充分的带宽利用和负载均衡；

当下级系统中多个发送代理节点故障后，所有故障节点负责的告警类型由其它剩余存活节点均衡分摊；并且此告警类型的对端接收代理节点保持不变。

当上级系统的一个接收代理节点故障后，与此故障节点相对应的发送代理节点将其负责的告警类型均衡的发送到其它剩余存活接收代理节点进行接收。多个接收代理节点故障时，也进行上述类似的操作，即发送代理节点将其负责的告警类型均衡的发送至其它剩余存活代理节点接收。

图2(a)中所示的4对代理节点中，发送代理节点a1故障，它所负责的告警类型t1-t10被平均分配到其它3个发送代理节点进行发送。具体分配如图所示，将告警类型t1-t4分配给发送代理节点a2，t5-t7分配给a3，t8-t10分配给a4。但这些t1-t10类型的告警信息的接收代理节点仍然是接收代理节点b1。

图2(b)中发送代理节点a1故障的情况下，a2也发生故障，则它们所负责的告警类型t1-t20被平均分配到剩余的其它2个正常节点进行发送。具体分配如图所示，将a1负责的t1-t5和a2负责的t11-t15分配给a3，t6-t10和t16-t20分配给a4。但这些类型的告警信息的接收代理节点保持不变。

图3是本发明中接收代理节点故障示意图。当上级系统的接收代理节点b1故障时，则发送代理节点a1尝试与上级系统的其它代理节点b2-b4建立链接，如果建链成功，则a1将自身负责的t1-t10告警类型向b2、b3、b4节点负载均衡的发送告警信息。重新建链的过程不需要总控节点的参与。

告警信息传输的数据保险箱机制：

当下级系统中一个发送代理节点发生故障，总控节点在发现这个节点故障前会经过一定的时间延迟，即心跳判断的时间间隔。这段时间内的告警信息组播不可再现。因此在下级系统内为每个发送代理节点设置第三数量个备份节点。第三数量的数值可根据电力自动化系统需求进行设置，其值为自然数。备份节点也可称为影子节点，备份节点本身也是个代理节点，备份的内容是其对应主节点一段时间内发出的告警信息。主节点是指备份的告警信息本来所属的发送代理节点。这是一个互备机制，下级系统中的任意一个发送代理节点即是主节点同时也是其它代理节点的影子节点(备份节点)。影子节点除了发送自身负责的告警数据外，还在内存中暂存自身对应主节点的组播告警数据。暂存的数据量为心跳判断的时间间隔内的所有组播告警信息。

当主节点故障后，总控节点可以选择主节点的某一个影子节点将暂存的数据发送到主节点在上级系统对应的接收代理节点，以保证数据不丢失。

每个发送代理节点都设置了若干数目的数据保险箱(即影子节点)为其它发送代理节点临时保存告警信息。保险箱的数量取决每个代理节点有多少个其它代理节点为它缓存数据。假设下级系统总共有n个代理节点，则最多有n-1个其它节点为某一个代理节点缓存数据。此时每个代理节点都有n-1个数据保险箱，即每个节点都为其它n-1个节点缓存数据。

假设系统中一个代理节点3秒钟内没有收到心跳(心跳每秒发送一次)，则判断这个节点故障。则影子节点中缓存的数据就是3秒内故障代理节点应转发的告警信息，持续以新信息代替旧信息。

图4是本发明中数据保险箱机制示意图，图中下级系统发送代理节点a1的备份节点为a2、a3、a4，a2的备份节点为a1、a3、a4，a3的备份节点为a1、a2、a4，a4的备份节点为a1、a2、a3，图中发送代理节点a3故障后，由总控节点选择节点a1将其备份节点a3中的数据发送到对端的接收代理节点b3。如果多个发送节点故障，则由总控节点选择若干个节点发出其备份节点的数据，选择的原则是不集中由一个节点发出，这样延迟较大。

相应的，本发明还提供了一种电力自动化系统的告警信息远程调阅设备，其特征是，上级系统中部署有第一数量个接收代理节点，下级系统中部署有第二数量个发送代理节点，此设备部署在下级系统中，其包括配对建链模块和告警类型分配模块；

配对建链模块，用于对发送代理节点与接收代理节点之间进行一对一的配对建链；

告警类型分配模块，用于将上级系统需要调阅的所有告警类型平均分配至已配对建链的各发送代理节点，使各发送代理节点仅需将分配至自身的告警类型发送至上级系统。

优选的，还包括故障监测处理模块，用于实时监测各发送代理节点的存活状态，当监测到有发送代理节点故障后，将所有故障节点负责的告警类型由其它剩余存活发送代理节点均衡分摊。

优选的，还包括代理节点备份模块，用于为每个发送代理节点都设置了第三数量的影子节点，各影子节点为其主代理节点临时保存告警信息，当主代理节点故障后，选择主节点的某一个影子节点将暂存的告警信息发送到与主节点相对应的接收代理节点。

基于与上述方法相同的发明构思，本实施例为一种电力自动化系统的告警信息远程调阅装置，其包括网络接口、存储器和处理器，其中：

网络接口用于系统在与其它外部设备之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；

存储器用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令；

处理器用于在运行所述计算机程序指令时，执行任一项所述电力自动化系统的告警信息远程调阅方法的步骤。

综上实施例，本发明提出了一种双馈风机的dq轴建模方法及将同步旋转坐标系下的阻抗矩阵转化为序阻抗矩阵的方法。进而通过此分析方法可以提前预知当系统受到小干扰产生谐振时系统是否会产生次同步振荡现象，从而通过调整控制环节中的控制系数而达到抑制振荡的效果。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。