一种智能变电站业务状态监测的系统与方法
【专利摘要】本发明涉及变电站状态监测【技术领域】，特别涉及一种智能变电站业务状态监测的系统与方法。本发明的一种智能变电站业务状态监测的系统与方法，其支持一种智能的虚通道与变电站业务的关联方法，基于这些关联关系，结合系统的海量实时数据分析技术，通过对网络状态及网络信令的实时分析，实现对变电站业务状态的实时监测，同时可以对异常业务状态实现迅速定位，确保智能化变电站的安全可靠运行。
【专利说明】一种智能变电站业务状态监测的系统与方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变电站状态监测【技术领域】，特别涉及一种智能变电站业务状态监测的 系统与方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 智能化变电站通过标准化的信息模型及信息交换接口，实现了变电站基础业务如 测量、控制、保护、计量及状态监测的网络化及信令化。极大的简化了变电站的部署与调试， 提高了二次系统的可靠性，给各种智能化应用提供了信息共享的基础，使不同厂家二次设 备间的互通及互操作成为可能。
[0004] 网络化及信令化的引入，使以前的测控、保护回路变得看不见、摸不着了。如图1 所示，变电站的各种基础业务，是通过多个有机组合的支持特定信令交换的虚通道完成的。 智能化变电站中存在大量的虚通道，这些虚通道会受到由二次装置及网络设备故障引起的 报文或报文通讯异常的影响。但因虚通道的不可见性，同时因缺少虚通道和变电站业务的 有机关联，变电站运维人员难以对问题进行定位排查，也很难厘清这些异常对变电站业务 的真正影响。现有的站内报文记录及分析设备只是被动的记录智能站系统中各类报文及通 讯异常，无法对异常原因进行进一步分析，实时给出这些异常对智能站业务可能带来的影 响。
[0005] 智能化变电站支持IEC61850标准。在该标准中，智能化变电站配置，包括智能电 子装置间的网络连接，装置间的信息交换接口，接口间所交换信信息的模型等重要信息，是 通过一个XML格式的配置文件（S⑶文件)进行描述的。变电站各项主要业务也通过相应的 面向对象的信息模型进行描述和支持。因此可以通过解析智能化变电站配置文件，通过其 对信息交换接口及信息模型的描述，解析出虚通道及其在各个虚通道上所交换信息的模型 及格式，辅以报文及通讯网络状态的分析、监视手段，对智能站业务状态进行监测。
[0006]
【发明内容】
[0007] 为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种智能变电站业务状态监测的系统与 方法，其支持一种智能的虚通道与变电站业务的关联方法，基于这些关联关系，结合系统的 海量实时数据分析技术，通过对网络状态及网络信令的实时分析，实现对变电站业务状态 的实时监测，同时可以对异常业务状态实现迅速定位，确保智能化变电站的安全可靠运行。
[0008] 本发明所采用的技术方案如下： 一种智能变电站业务状态监测的系统，由输入端、分析端和展示端构成； 所述的输入端用于分别接收智能变电站配置、智能变电站各类报文、组成智能变电 站的各个智能电子装置状态以及通过网络管理协议收集到的智能变电站通讯网络状态信 息； 所述的分析端负责对变电站配置进行智能解析分析，根据配置解析出智能电子装置间 的物理连接及虚通道； 所述的展示端提供系统的配置界面、业务状态显示界面以及业务的关联分析界面。
[0009] 分析端由收集单元和分析处理单元两部分组成，采用一个或多个分布在不同变电 站间隔中的收集单元将预处理过的IEC61850报文数据汇总到分析处理单元统一处理，收 集单元同时实时监测智能化变电站的网络通讯状况。
[0010] 一种智能变电站业务状态监测的方法，包括以下步骤： A、 系统通过对智能化变电站配置的解析，将负责完成变电站各类业务的智能电子装置 间存在的大量虚通道以及虚通道的重要特征解析、抽取出来； B、 根据这些虚通道的特征，通过智能算法将这些虚通道和按间隔划分的智能站业务关 联起来； C、 根据关联关系，报文网络分析单元将报文事件及网络事件通过事件关联单元和业务 状态关联起来，从而实现业务状态监测。
[0011] 本发明的一种智能变电站业务状态监测的系统，通过对智能化变电站配置的解 析，将负责完成变电站各类业务的智能电子装置间存在的大量虚通道以及虚通道的重要特 征解析、抽取出来。根据这些虚通道的特征，通过智能算法可以将这些虚通道和按间隔划分 的智能站业务关联起来。通过对智能站配置的解析，还可以了解这些智能电子装置的通讯 网络物理连接状况，在此基础上，可以用手工配置的方法，把智能站配置文件中缺失的诸如 板卡、物理端口、光纤等信息补充完整。从智能化变电站的配置文件中，我们还能解析出智 能电子装置信息交换接口及所交换信息的模型。
[0012] 有了对智能电子装置网络物理连接的完整了解以及虚回路到业务的智能关联，力口 上系统对信息交换接口与信息模型的了解，可以对收集到的网络报文进行实时分析，因这 些报文和系统中的虚回路相关，根据分析中发现的各种情况可以判断虚回路的状况，然后 根据虚回路与业务的关联关系，评价业务状况，实现变电站业务状态监控。与此类似，针对 通讯网络中的各类事件，可以依据物理通讯网络与虚通道的关联关系，判断通讯网络事件 对虚通道的影响，进而判断对由相关虚通道支持的业务影响。
[0013] 根据这些信息，也可以对业务异常进行问题根源定位分析，查出与异常业务相关 联的虚回路，和虚回路相关联的智能电子装置及网络物理连接，从而迅速定位由通讯网路 问题或装置本身问题而引起的业务异常。
[0014]
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通 技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1为现有技术下的智能站虚通道及业务回路示例图； 图2为本发明的系统部署示意图； 图3为本发明的系统实现架构图； 图4为本发明的方法流程图。
[0017]
【具体实施方式】
[0018] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0019] 实施例一 本实施例提供了一种智能变电站业务状态监测的系统，如附图3所示，其系统架构由 输入端、分析端和展示端构成； 所述的输入端用于分别接收智能变电站配置、智能变电站各类报文、组成智能变电 站的各个智能电子装置状态以及通过网络管理协议收集到的智能变电站通讯网络状态信 息； 所述的分析端负责对变电站配置进行智能解析分析，根据配置解析出智能电子装置间 的物理连接及虚通道； 所述的展示端提供系统的配置界面、业务状态显示界面以及业务的关联分析界面。
[0020] 分析端由收集单元和分析处理单元两部分组成，采用一个或多个分布在不同变电 站间隔中的收集单元将预处理过的IEC61850报文数据汇总到分析处理单元统一处理，收 集单元同时实时监测智能化变电站的网络通讯状况。
[0021] 如附图2所示，系统采用灵活的分布式部署方式，由收集单元和分析处理单元两 部分组成。根据数据流量，可采用一个或多个分布在不同变电站间隔中的收集单元将预处 理过的IEC61850报文数据汇总到分析处理单元统一处理。收集单元同时实时监测智能化 变电站的网络通讯状况。系统提供人机界面客户端对业务回路状态进行实时监视。系统同 时提供对外接口，以便随时将异常状态上报。
[0022] 实施例二 本实施例提供了一种智能变电站业务状态监测的方法，包括以下步骤： A、 系统通过对智能化变电站配置的解析，将负责完成变电站各类业务的智能电子装置 间存在的大量虚通道以及虚通道的重要特征解析、抽取出来； B、 根据这些虚通道的特征，通过智能算法将这些虚通道和按间隔划分的智能站业务关 联起来； C、 根据关联关系，报文网络分析单元将报文事件及网络事件通过事件关联单元和业务 状态关联起来，从而实现业务状态监测。
[0023] 本技术方案中，包含以下主要流程： 1、智能化变电站配置解析流程：该流程读入智能化变电站的配置文件并对其进行解 析。通过解析结果，了解到站内智能电子装置的网络连接以及它们之间交换信息的虚通道。
[0024] 2、智能化变电站网络连接配置流程：首先配置好交换机及网口信息，以及IED的 板卡、网口信息以及网口上发送的数据集信息，然后根据配置的交换机及IED网口信息， 高可视化配置网口之间关系（禁止同一个设备内网口间连接、禁止双方网口类型不一致的 连接)，以及网口与网口连接的光纤或者网线的信息。
[0025] 3、业务回路生成流程；首先配置业务回路生成规则文件，再解析某站的S⑶文件， 然后根据配置的业务回路生成规则文件自动生成业务回路；生成的业务回路进行高可视化 编辑(添加、删除、修改)。
[0026] 4、报文记录流程：该流程读入变电站上送的报文，逐条在界面上显示，并通过解 析，深度挖掘出报文业务值、序列和内容代表的各种变电站过程含义，为后续的报文分析提 供必要的信息数据； 5、 事件/告警分析流程：该流程读取报文记录数据，经过对事件、告警等信息智能分析 后将分析结果上送到界面上，用户通过点击某个业务回路，可查看全部事件、告警以及分析 结果； 6、 网络状态分析流程：该流程通过简单网络管理协议SNMP，获得网络中交换机的信 息，了解网络的状态如网络风暴、端口流量、端口状态等信息，通过SNMP的Trap机制及时 的捕获交换机的事件，通过对TRAP事件和网络状态进行分析，将分析后的网络状态通知管 理人员； 7、 业务状态分析处理流程：该流程分析变电站上送的告警报文，查询交换机的状态以 及告警IED的状态，结合专家库系统和人工智能分析系统，推断出造成告警或事件的根源， 有利于管理人员快速定位原因。
[0027] 8、专家库自学流程：该流程是系统对变电站运行的各类故障情况，自动进行记录 分析，并将故障情况和分析的原因保存到专家库，为后续的分析提供专业的保证；此流程还 包括专家库自动升级、专家库维护功能； 9、 人工智能分析流程：该流程对报文记录流程采集到的数据进行归类汇总，然后经过 数据挖掘分析，给出相关故障的原因，主要采用贝叶斯分类器、贝叶斯决策理论、贝叶斯学 习理论、贝叶斯网络理论完成人工智能的分析； 10、 分析步骤可配置流程：该流程根据各类事件告警分析处理模块的不同，结合 DROOLS事件流配置机制、0SGI即插即用配置机制，灵活的配置各类情况的分析流； 11、 高稳定性监控流程：该流程全面监控各在线模块的运行情况，通过监控界面了解整 个系统的稳定性，如某个模块运行的状态，运行的故障率等；分布式高可靠性处理技术是本 流程的核心。
[0028] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种智能变电站业务状态监测的系统，由输入端、分析端和展示端构成； 所述的输入端用于分别接收智能变电站配置、智能变电站各类报文、组成智能变电 站的各个智能电子装置状态以及通过网络管理协议收集到的智能变电站通讯网络状态信 息； 所述的分析端负责对变电站配置进行智能解析分析，根据配置解析出智能电子装置间 的物理连接及虚通道； 所述的展示端提供系统的配置界面、业务状态显示界面以及业务的关联分析界面。
2. 根据权利要求1所述的一种智能变电站业务状态监测的系统，其特征在于，所述的 分析端由收集单元和分析处理单元两部分组成，采用一个或多个分布在不同变电站间隔中 的收集单元将预处理过的IEC61850报文数据汇总到分析处理单元统一处理，收集单元同 时实时监测智能化变电站的网络通讯状况。
3. -种智能变电站业务状态监测的方法，包括以下步骤： A、 系统通过对智能化变电站配置的解析，将负责完成变电站各类业务的智能电子装置 间存在的大量虚通道以及虚通道的重要特征解析、抽取出来； B、 根据这些虚通道的特征，通过智能算法将这些虚通道和按间隔划分的智能站业务关 联起来； C、 根据关联关系，报文网络分析单元将报文事件及网络事件通过事件关联单元和业务 状态关联起来，从而实现业务状态监测。
【文档编号】H02J13/00GK104092311SQ201410369452
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】李惠民, 王尧堂, 王乐挺 申请人:山东网聪信息科技有限公司