基于智能远动机的数据远程订阅发布方法
【专利摘要】本发明提供一种基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，包括如下步骤：采集变电站站内设备产生的数据信息，并存储在RDB数据库中；对数据信息进行全景建模，获取全站模型的CIM文件上传至调度主站，对所述CIM文件进行解析、选择数据信息并生成订阅文件，并订阅到智能远动机，解析订阅文件并动态创建订阅信息的转发信息表存储在本地后断开连接；在发布订阅信息时，调度主站重启与通信连接，根据所存储的转发信息表将RDB数据库中相应的数据信息发送至调度主站。本发明的技术方案，可以大幅度提高调度主站与变电站之间数据信息订阅转发的效率和准确性，提高了电网调度运行的工作效率和工作质量。
【专利说明】基于智能远动机的数据远程订阅发布方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力工程【技术领域】，特别是涉及一种基于智能远动机的数据远程订阅发布方法。
【背景技术】
[0002]目前，电力系统存在二次设备种类繁杂、运行信息割裂、缺乏统一建设和运行标准等问题，尤其是在主站(调度主站)和子站(变电站)之间长期存在着两个不同的系统，主站和子站分别建设和维护，主子站之间的数据映射关系的建立完全通过人工参与的办法，手动编辑数据引用表，并形成书面的文档手动提交到厂站端，变电站工程技术人员通过人工录入，再配置中建立这种映射关系，并将这种关系定义为主子站远动通信的静态配置。
[0003]然而，主站和子站本来是属于同一个广域控制系统的两端，但在通信描述上却分别建立自己的模型、分别描述自己的逻辑视图，形成为两个不同的孤岛系统，虽然通过手动离线定制的配置办法建立这两个不同系统数据的映射关系，但这种静态的手工低效的技术手段存在较为明显的缺陷，调度主站与变电站之间数据信息的订阅转发效率、准确性低，严重影响了电网调度运行的工作效率和工作质量，已经难以适应现代电网智能化发展的技术需求。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对上述转发效率、准确性低的问题，提供一种订阅转发效率、准确性更高的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法。
[0005]一种基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，包括如下步骤:
[0006]采集变电站站内设备产生的数据信息，将所述数据信息通过变电站的智能远动机存储在RDB数据库中；
[0007]基于变电站的智能远动机根据采集的数据信息进行全景建模，获取全站模型的CIM文件；
[0008]调度主站建立与变电站的智能远动机之间的IEC104规约的通信连接，召唤变电站模型，接收所述CIM文件；
[0009]调度主站对所述CIM文件进行解析获得变电站的全站信息，根据所述全站信息中选择数据信息并生成订阅文件；
[0010]调度主站将各个变电站的订阅文件下发至对应的变电站的智能远动机，对智能远动机的数据信息进行订阅；
[0011]变电站的智能远动机解析所述订阅文件并动态创建订阅信息的转发信息表，然后将其存储在本地，并断开与调度主站的通信连接；
[0012]在发布订阅信息时，调度主站重启与智能远动机与之间的IEC104规约的通信连接;
[0013]变电站的智能远动机根据所存储的转发信息表将RDB数据库中相应的数据信息发送至调度主站。
[0014]上述基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，调度主站能够方便地订阅所关心的数据信息，变电站的站智能远动机自动完成订阅信息的发布，从而大幅度提高调度主站与变电站之间数据信息订阅转发的效率和准确性，提高了电网调度运行的工作效率和工作质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为一个实施例的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法流程图；
[0016]图2为一个实施例的订阅发布通信流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法的【具体实施方式】作详细描述。
[0018]参考图1所示，图1为一个实施例的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法流程图，包括如下步骤:
[0019]步骤S101，采集变电站站内设备产生的数据信息，将所述数据信息通过变电站的智能远动机存储在RDB数据库(关系型数据库)中。
[0020]在本步骤中，所述智能远动机在硬件上可以由多块CPU插件组成，软件上可以由RDB、HDB、模型管理、对站内通信接口、出站通信接口等多层次多用途的应用模块组成。其中，RDB、HDB是商业数据库，用于存储各种相关数据。
[0021]在一个实施例中，数据信息包括测控数据、保护数据、故障录波数据、在线监测数据、电量数据和/或PMU数据等。
[0022]步骤S102，基于变电站的智能远动机根据采集的数据信息进行全景建模，获取全站模型的CIM文件。
[0023]在一个实施例中，首先，利用图模一体化工具，并通过IEC61850建模方式对变电站的数据信息进行全景建模，获得变电站的全景数据模型；具体的，在采集得到数据信息后，使用统一的IEC61850规范对站内各类业务数据进行全景建模，设置变电站自动化系统统一的、标准的信息模型和信息交换模型，实现电力数据信息的共享和专业横向融合。然后，将全景数据模型生成符合调度主站的IEC61970数据模型的CIM文件。
[0024]步骤S103，调度主站建立与变电站的智能远动机之间的IEC104规约的通信连接，召唤变电站模型，接收所述CIM文件。
[0025]在本步骤中，首先由双方建立IEC104规约的通信连接，实现应用数据传输链路已经建立。然后，调度主站通过文件读服务召唤变电站模型，接收智能远动机上传的CM文件。
[0026]在一个实施例中，建立IEC104规约的通信连接方法可以包括如下:
[0027]调度主站向变电站的智能远动机发送U帧命令，请求开启数据传输链路；所述智能远动机接收到U帧命令后准备传输数据，并回复确认的U帧命令至调度主站；调度主站接收到确认的U帧命令后，建立双方的应用数据传输链路。
[0028]另外，调度主站建立与变电站的智能远动机之间可以是基于TCP/IP的连接，则在调度主站建立与变电站的智能远动机之间的IEC104规约的通信连接前，调度主站首先要建立与变电站的智能远动机之间的TCP/IP通信连接，在建立成功后，再进行IEC104规约的通信连接。
[0029]对于建立TCP/IP连接的过程，可以包括如下:调度主站通过物理通道以30s的周期与智能远动机的服务器尝试建立TCP/IP通信连接，直至TCP/IP通信链路建立成功。
[0030]步骤S104，调度主站对所述CIM文件进行解析获得变电站的全站信息，根据所述全站信息中选择数据信息并生成订阅文件。
[0031]在本步骤中，调度主站获取CM文件，解析后得到变电站的全站信息，在通过专门工具进行信息选择，根据选择的信息生成订阅文件。
[0032]步骤S105，调度主站将各个变电站的订阅文件下发至对应的变电站的智能远动机，对智能远动机的数据信息进行订阅。
[0033]在本步骤中，调度主站通过所建立的调度主站与变电站的智能远动机之间的IEC104通信信道，在该远动通信文件传输机制下，将订阅文件订阅到变电站的智能远动机。
[0034]步骤S106，变电站的智能远动机解析所述订阅文件并动态创建订阅信息的转发信息表，然后将其存储在本地，并断开与调度主站的通信连接。
[0035]在本步骤中，智能远动机收到调度主站的订阅文件后，立即进行解析并动态创建订阅信息的转发信息表，然后将订阅转发表存储在远动机本地。通过对转发表信息的动态创建，等待在新的通信过程中启用最新的转发信息表来发布订阅的数据信息。
[0036]作为一个实施例，考虑到对转发信息表的管理，在动态订阅发布机制下，变电站的智能远动机也是通过动态实时方式的对转发信息表进行注册管理。据此，还包括转发信息表进行注册、注销管理的步骤，具体包括如下:
[0037]采用IEC104通信规约并通过SDB智能数据总线与RDB数据库块之间建立信息注册、注销的活动接口 ；将解析的订阅文件生成SDB消息包，并在RDB数据库中进行动态的注册或注销。
[0038]例如，变电站的智能远动机的IEC104通信应用和RDB数据库之间通过SDB (树形数据结构)智能数据总线建立信息注册(register)、注销(unregister)的活动接口，根据解析的订阅文件形成SDB统一格式的格式化的消息包，在RDB中进行动态的注册或注销，RDB通过具体的IEC104应用的ID (身份标记)关联，实现对不同的远动通信通道的注册、注销管理，从而建立RDB到IEC104应用之间的动态的注册管理机制。
[0039]步骤S107，在发布订阅信息时，调度主站重启与智能远动机与之间的IEC104规约的通信连接。
[0040]在本步骤中，在发布订阅信息时，调度主站重启与智能远动机与已断开的通信连接，强制要求调度主站重启通信过程，智能远动机在新的通信过程中启用最新的转发信息表来发布订阅的数据信息。
[0041]在一个实施例中，调度主站向变电站的智能远动机发送U帧命令，请求开启数据传输链路；所述智能远动机接收到U帧命令后准备传输数据，并回复确认的U帧命令至调度主站；调度主站接收到确认的U帧命令后，建立双方的应用数据传输链路。
[0042]同时，调度主站重启与变电站的智能远动机之间可以是基于TCP/IP的连接，则在调度主站建立与变电站的智能远动机之间的IEC104规约的通信连接前，调度主站首先要建立与变电站的智能远动机之间的TCP/IP通信连接，在建立成功后，再进行IEC104规约的通信连接。
[0043]对于建立TCP/IP连接的过程，可以包括如下:调度主站通过物理通道以30s的周期与智能远动机的服务器尝试建立TCP/IP通信连接，直至TCP/IP通信链路建立成功。
[0044]步骤S108，变电站的智能远动机根据所存储的转发信息表将RDB数据库中相应的数据信息发送至调度主站。
[0045]在本步骤中，在调度主站重启通信过程后，并在新的通信过程中启用最新的订阅转发表自动完成订阅信息的发布，实现了变电站无需人工参与，结合调度主站、变电站统一的模型描述，可以实现无人值班模式下调度主站对变电站的数据信息动态订阅。
[0046]本发明的技术方案，通过变电站的站智能远动机实现远动信息订阅发布的能力，能够提供全站范围内的全景模型和信息，通信上能支持数据订阅信息的传递交互，并在数据管理和通信管理上能支持订阅信息的动态维护和实时生效。构建了调度主站信息一致的订阅发布机制，并能够为数据源端维护机制提供重要支持。实现变电站的无人值班模式或者调度主站、变电站自动维护订阅信息的需求，特别是考虑调度主站、变电站上下贯通、实现源端维护环境下的调度主站的订阅需求，在智能远动机上结合IEC104通信规约，进行远程订阅的通信接口配置、通信规约实现、以及订阅信息动态注册维护，从而在智能远动机的调度主站调度通信交互、子站配置、实时数据库的数据转发、维护、实时数据库的控制操作等环节建立完整的技术方案。
[0047]通过本发明的技术，能够实现全景的模型描述和数据信息展示，调度主站能够方便地订阅所关心的数据信息，变电站的站智能远动机自动完成订阅信息的发布，从而大幅度提高调度主站与变电站之间数据信息订阅转发的效率和准确性，提高电网调度运行的工作效率和工作质量。
[0048]为了更加清晰本发明的技术方案，下面结合附图来阐述一个实例的订阅发布通信过程。
[0049]在调度主站与变电站的智能远动机之间数据信息远程订阅发布的通信过程中，调度主站重启与变电站的智能远动机之间的通信规约是采用基于TCP/IP服务的IEC104规约，调度主站的一侧是通信应用的Master (主盘)、变电站的一侧是通信应用的Slave (从盘)，其中调度主站是客户端、变电站是服务端。
[0050]参见图2所示，图2为一个实施例的订阅发布通信流程图，包括如下步骤:
[0051]步骤S201，建立客户端建立与服务端之间的TCP连接。
[0052]步骤S202，建立客户端的Master与服务端的Slave之间IEC104规约的通信连接。
[0053]步骤S203，客户端向服务端召唤变电站模型。
[0054]步骤S204，服务端应答召唤，Master对Slave执行文件读操作，服务端上传CM文件。
[0055]步骤S205，客户端解析CM文件，挑点生成订阅文件，Master对Slave执行文件写操作，下发订阅文件至服务端。
[0056]步骤S206，服务端接收订阅文件并解析，然后进行动态注册转发信息表。
[0057]步骤S207，服务端断开与客户端的TCP通信连接。
[0058]步骤S208，客户端重启与服务端之间的TCP通信连接。[0059]步骤S209，建立客户端的Master与服务端的Slave之间IEC104规约的通信连接。
[0060]步骤S210，服务端根据转发信息表执行发布信息操作，上传订阅信息，Master对Slave执行文件读操作。
[0061]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，其特征在于，包括如下步骤: 采集变电站站内设备产生的数据信息，将所述数据信息通过变电站的智能远动机存储在RDB数据库中； 基于变电站的智能远动机根据采集的数据信息进行全景建模，获取全站模型的CIM文件； 调度主站建立与变电站的智能远动机之间的IEC104规约的通信连接，召唤变电站模型，接收所述CIM文件； 调度主站对所述CIM文件进行解析获得变电站的全站信息，根据所述全站信息中选择数据信息并生成订阅文件； 调度主站将各个变电站的订阅文件下发至对应的变电站的智能远动机，对智能远动机的数据信息进行订阅； 变电站的智能远动机解析所述订阅文件并动态创建订阅信息的转发信息表，然后将其存储在本地，并断开与调度主站的通信连接； 在发布订阅信息时，调度主站重启与智能远动机与之间的IEC104规约的通信连接； 变电站的智能远动机根据所存储的转发信息表将RDB数据库中相应的数据信息发送至调度主站。
2.根据权利要求1所述的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，其特征在于，所述数据信息包 括测控数据、保护数据、故障录波数据、在线监测数据、电量数据和/或PMU数据。
3.根据权利要求1所述的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，其特征在于，所述根据采集的数据信息进行全景建模，获取全站模型的CIM文件的步骤包括: 通过IEC61850建模方式对变电站的数据信息进行全景建模，获得变电站的全景数据模型； 将所述全景数据模型生成符合调度主站的IEC61970数据模型的CIM文件。
4.根据权利要求1所述的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，其特征在于，还包括对所述转发信息表进行注册、注销管理的步骤，具体包括: 采用IEC104通信规约并通过SDB智能数据总线与RDB数据库块之间建立信息注册、注销的活动接口； 将解析的订阅文件生成SDB消息包，并在RDB数据库中进行动态的注册或注销。
5.根据权利要求1所述的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，其特征在于，调度主站建立与变电站的智能远动机之间的IEC104规约的通信连接的步骤包括:调度主站向变电站的智能远动机发送U帧命令，请求开启数据传输链路；所述智能远动机接收到U帧命令后准备传输数据，并回复确认的U帧命令至调度主站；调度主站接收到确认的U帧命令后，建立双方的应用数据传输链路； 以及 调度主站重启与智能远动机与之间的IEC104规约的通信连接的步骤包括:调度主站向变电站的智能远动机发送U帧命令，请求开启数据传输链路；所述智能远动机接收到U帧命令后准备传输数据，并回复确认的U帧命令至调度主站；调度主站接收到确认的U帧命令后，建立双方的应用数据传输链路。
6.根据权利要求1所述的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，其特征在于，在调度主站建立与变电站的智能远动机之间的IEC104规约的通信连接的步骤前还包括:调度主站建立与变电站的智能远动机之间的TCP/IP通信连接； 以及 在调度主站重启与智能远动机与之间的IEC104规约的通信连接的步骤前还包括:调度主站建立与变电站的智能远动机之间的TCP/IP通信连接。
7.根据权利要求6所述的基于智能远动机的数据远程订阅发布方法，其特征在于，所述调度主站建立与变电站的智能远动机之间的TCP/IP通信连接的步骤包括:调度主站通过物理通道以30s的周期与智能远动机的服务器尝试建立TCP/IP通信连接，直至TCP/IP通信链路建立 成功。
【文档编号】H04L29/08GK103546541SQ201310446360
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】胡荣, 汪际峰, 李鹏, 张喜铭, 周华锋, 陶文伟, 汤震宇, 王文龙, 杨梅强, 代小翔 申请人:中国南方电网有限责任公司, 南京南瑞继保电气有限公司