一种基于大模型的61850转出数据处理方法及系统与流程

本发明属于变电站控制，更具体地，涉及一种基于大模型的61850转出数据处理方法及系统。

背景技术：

1、变电站二次系统由保护设备、自动化设备、站控层设备和软件、计量及电能质量设备、通信及安全设备、辅助设备等设备和系统构成，担负着保护、控制、测量、监视的任务，实现设备运行数据、告警信息、监视数据等数据信息实时采集与上送，为远方主站提供运行及数据支撑。随着61850智能设备在变电站内大规模应用，转出到调度主站、集控主站的设备信息量增大，通信网关机作为连接远方调度主站或集控主站与就地变电站的关键自动化通信设备，数据处理能力急需提升。

2、通信网关机属于嵌入式硬件设备，受到cpu主频、内存等资源限制，设备对数据的处理能力有限。基于此物理条件，随着数据转出量的需求增加，一方面61850转出基于的scd模型文件增大，程序解析scd模型文件耗时增加，当scd模型大于100m时，模型解析及初始化时间激增到30分钟，严重影响设备的启动时间；另一方面实时数据采集及转出数据点数激增，当转出数据点数达到20万点时，单个突变数据的转出实时性快速下降，转出到调度主站时间增加到10秒。因此需要一种数据快速处理方法，提升数据综合处理及管理能力。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的以上问题，本发明提出一种基于大模型的61850转出数据快速处理方法，该方法充分考虑变电站内各种智能电气设备数据建模特点、数据采集后的缓存、处理、转出多环节的快速处理需求，对数据处理的多个关键环节进行全面管理，为变电站实现基于大数据模型scd的61850转出通信提供数据快速处理解决方案。

2、本发明采用如下的技术方案。本发明的第一方面提供了一种基于大模型的61850转出数据处理方法，包括以下步骤：

3、步骤1，61850转出系统启动，应用模块读取transcfg.bin加速文件，将加速文件中的转出数据点信息传递给通信模块，通信模块根据转出数据点信息，建立转出数据点与所属数据集的内存映射关系，转出数据点与所属报告控制块的内存映射关系；

4、步骤2，通信模块遍历所有转出数据点，将每个数据点的全路径referance以及该点在通信模块实时库中的内存地址信息datptrin61850回传给应用模块；应用模块根据referance和datptrin61850的对应关系，创建应用模块实时库与通信模块实时库之间的映射关系，通过此映射关系，实现系统运行过程中对突变数据点信息的查找；

5、步骤3，应用模块周期扫描当前应用消息队列，实时获取到应用消息后，通过应用模块实时库与通信模块实时库之间的映射关系表，获取该点在通信模块实时库中的内存地址信息datptrin61850，组织为转出消息并传递给通信模块；

6、步骤4，通信模块接收到转出消息，根据消息结构中包含的数据点内存地址datptrin61850，一次性提取到此数据点所属报告控制块相关信息，结合转出消息结构中的值信息，直接组织报告报文上送给调度主站。

7、优选地，在步骤1中，所述transcfg.bin加速文件，为二进制格式文件，由模型分析工具离线生成，用于存储需要转出的数据点的信息，文件内容包括转出数据点的全路径referance、所属逻辑设备ld、所属数据集dataset、所属报告控制块rptid信息。

8、优选地，在步骤1中，所述应用模块、通信模块为两个独立程序模块，两个模块通过服务调用进行数据交互。

9、优选地，在步骤1中，所述转出数据点与所属数据集的内存映射关系，转出数据点与所属报告控制块的内存映射关系，设计为单向链表，存储于通信模块。

10、优选地，在步骤2中，应用模块实时库设计为数据点的全路径referance与点号id64存储于一张表中，数据点的全路径referance在实时库中具有唯一性，数据点的点号id64在实时库中具有唯一性；

11、数据点的全路径referance和id64都为应用模块实时库的关键字索引，实时库提供了查询方法，通过数据点的全路径referance可查询到数据点的id64，通过数据点的全路径id64可查询到数据点的referance。

12、优选地，在步骤2中，所述应用模块实时库与通信模块实时库之间的映射关系，设计为哈希表，存储于应用模块；

13、哈希表中存储的元素设计为结构类型，结构内容包括数据点的id64，及该点在通信模块实时库中的内存地址datptrin61850，数据点的id64设计为哈希表的关键字，针对哈希表的创建和读取计及哈希碰撞问题。

14、优选地，在步骤3中，所述转出应用模块从当前应用消息队列实时获取的应用消息，设计为结构类型，结构内容包括数据点的id64，变化值，变化时间，数据品质；

15、所述传递给通信模块的转出消息，设计为结构类型，结构内容包括数据点在通信模块实时库中的内存地址datptrin61850、变化数据信息。

16、优选地，传递给通信模块的转出消息中的变化数据信息，包括变化值，变化时间，数据品质，来源于步骤3中所述的应用消息。

17、优选地，在步骤4中，所述数据点内存地址datptrin61850，为数据点在通信模块实时库的内存位置，内存位置关联存储了此数据点的全路径referance、值、所属数据集、所属报告控制块信息。

18、本发明的第二方面提供了一种基于大模型的61850转出数据处理系统，包括：数据处理单元、加速文件存储单元、通信模块和应用模块：

19、数据处理单元用于执行步骤1到步骤4的方法，包括应用模块和通信模块，协同工作实现数据的处理和上送，应用模块负责解析数据配置文件、处理应用消息并将其转化为转出消息，并通过哈希映射表实现快速数据点查找。通信模块负责与调度主站通信、接收应用模块传递的转出消息，并将数据组织为报告报文上送至调度主站，从而实现了高效的数据传输和处理，提升了变电站的数据通信性能；

20、加速文件存储单元用于存储transcfg.bin加速文件，包含了需要转出的所有数据点、它们所属的数据集和报告控制块关联信息；

21、通信模块用于处理应用模块传递的转出消息，通过内存映射关系，提取数据值和报告信息，组织报告报文，发送给调度主站；

22、应用模块用于周期扫描通信应用消息队列，实时获取应用消息，通过哈希映射表获取数据点信息，传递给通信模块。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：本发明能够实现基于转出scd模型100m、转出点数20w时，服务启动时间降低到2分钟内、单个突变数据转出时间降低到200ms内，满足变电站数据上传实时性要求；减少用户对嵌入式设备硬件升级的成本投资，在现有硬件基础上，实现数据处理性能提升；此方法基于软件实现，对硬件平台、操作系统、应用平台及运行环境无特定要求，可方便其他产品移植复用，减少重复开发成本。

技术特征：

1.一种基于大模型的61850转出数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于大模型的61850转出数据处理方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的基于大模型的61850转出数据处理方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的基于大模型的61850转出数据处理方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的基于大模型的61850转出数据处理方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的基于大模型的61850转出数据处理方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的基于大模型的61850转出数据处理方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的基于大模型的61850转出数据处理方法，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的基于大模型的61850转出数据处理方法，其特征在于：

10.一种利用权利要求1-9所述基于大模型的61850转出数据处理方法的数据处理系统，包括：数据处理单元、加速文件存储单元、通信模块和应用模块，其特征在于：

技术总结
一种基于大模型的61850转出数据处理方法，该方法用于电力系统调度主站与变电站之间采用61850通信协议进行数据传输的变电站通信网关机设备中，用于61850转出系统提升模型解析初始化速度以及变化数据上传至调度主站的效率。通过对模型加速文件的读取，创建通信模块实时库数据点与所属数据集及报告控制块的内存关联关系，节省通信模块从SCD模型解析此部分关联关系信息时间。通信网关机发生数据变化后，应用模块以数据点号为关键字，通过哈希映射表获取该点在通信模块实时库中的内存地址，通信模块根据此内存地址快速提取报告控制块信息，直接组61850报告报文，实现报文快速上传到调度主站。

技术研发人员：苏亚楠,王丽华,杨斌,欧洋,黄玮,余斌,陈鸽,房萍,李丽英
受保护的技术使用者：北京四方继保工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5