一种面向分布式系统关键运行指标数据的集中监视方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种面向分布式系统关键运行指标数据的集中监视方法，属于电力系 统运行监控技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着电网运行的特性日益复杂，驾驭大电网的难度急剧增加，电力系统调度业务 对各级调度系统的依赖程度进一步提高。电力调度系统是一种多级分层管理的分布式系 统。对于这种多级管理的分布式系统，如一个主系统和多个或多级子系统，因为各个系统/ 子系统各自独立运行，分布较为分散，每个系统/子系统都需要投入大量人员进行调度系 统运行维护工作，由于不同层次的调度系统运行维护人员的技术水平参差不齐，对各个系 统运行状况的判断以及信息处理的及时性和正确性很难得到保证，且不能实现整体性的调 度管理，影响了整个电力调度系统的稳定运行。
[0003] 再者，随着各个系统/子系统的扩容或者改造，主系统接收到的数据信息越来越 多，对整个系统的联调带来较多的困难。虽然通过专用的服务器对主系统进行升级会有一 定的效果，但是没解决子系统信息的快速膨胀与主站接收能力相对不足的技术问题。例如 专利号为ZL200710046886. 3的中国发明专利公开了一种分布式数字集控系统，通过为远 程子站指定主站，在对应的服务器进行分析数据，以及对告警分级等方法，用来解决主系统 的信息处理压力。对于数量一定的子站，上述集控系统可以适应，但是对于快速增加的子系 统，则会继续出现主系统处理能力不足，维护工作量过大的问题。
[0004] 为了解决上述的问题，有必要让主站运维系统（简称主站）实现对分布式系统关 键运行指标数据的集中监视。这就需要在主站具备各项系统指标数据的接收功能，在各分 布式子系统（简称子站）具备关键运行指标数据的采集与转发功能。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种面向分布式系统 关键运行指标数据的集中监视方法。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：
[0007] -种面向分布式系统关键运行指标数据的集中监视方法，所述分布式系统包括主 站和多个子站，所述子站还包括本地系统，所述本地系统为国调子系统、网调子系统或者省 调子系统中的一种；所述主站用于管理与其连接的全部子站，其中，
[0008] 所述子站从所述本地系统获取所需要的关键运行指标数据，同时将所述关键运行 指标数据转换成数据通信索引文件，并存储至所述本地系统；所述子站与所述主站建立连 接后，传输所述数据通信索引文件至所述主站；
[0009] 所述主站使用所述子站的数据通信索引文件，对与其连接的全部子站进行监视。
[0010] 其中较优地，所述关键运行指标数据，包括（1)有确定数值的关键运行指标数据； (2)表示某一状态的关键运行指标数据。
[0011] 其中较优地，对于有确定数值的关键运行指标数据单独整理成一个数据通信索引 文件；
[0012] 当使用DL476通信协议时，使用2号报文发送数据；
[0013] 当使用IEX60870-5-104通信协议时，使用13号报文发送数据。
[0014] 其中较优地，对于表示某一状态的关键运行指标数据单独整理成一个数据通信索 引文件；
[0015] 当使用DL476通信协议时，使用3号报文发送数据；
[0016] 当使用IEX60870-5-104通信协议时，使用1号报文发送数据。
[0017] 其中较优地，所述主站与所述子站之间传输数据的过程包括以下步骤：
[0018] 所述主站与所述子站之间创建TCP连接；
[0019] 所述子站启动应用，并向所述主站发送启动应用报文；
[0020] 所述主站在收到所述启动应用报文后，读取所述启动应用报文，并进行启动应用 确认；
[0021] 所述子站即时扫描所述数据通信索引文件中的数据，如果有数据变化或者时间达 到全数据周期的要求，则发送数据报文；
[0022] 所述主站确认收到的数据报文；
[0023] 所述子站或所述主站关闭连接，另一方给予确认。
[0024] 其中较优地，若所述子站第一次与所述主站建立连接或所述数据通信索引文件有 所改动，所述子站将所述数据通信索引文件发送给所述主站，所述主站回复确认并对所述 数据通信索引文件进行处理。
[0025] 其中较优地，在传输所述数据报文过程中，如果出现通信链路连接中断时，启动数 据信息重传机制，将未正确送到主站的数据报文重新上传。
[0026] 其中较优地，主站对子站进行数据召唤，即时获取所述子站的最新数据。
[0027] 与现有技术相比较，本发明通过主站集中监视各级子站的关键运行指标数据，能 够及时发现电力调度系统的各类运行故障及隐患，解决分布式系统运行维护工作的实际困 难，从而确保了集中监视的实时性和准确性，提高了分布式系统的运行维护水平。
【附图说明】
[0028] 图1是一个采用多级分层管理的分布式电力调度系统的示例图；
[0029] 图2是本发明中，关键运行指标数据的传输过程示意图；
[0030] 图3是本发明中，数据重传机制的交互过程示意图；
[0031] 图4是本发明中，主站召唤数据机制的交互过程示意图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容作进一步的详细说明。
[0033] 前已述及，为了实现分布式系统关键运行指标数据的集中监视，需要在主站运维 系统（简称主站）具备各项运行指标数据的接收功能，在各分布式子系统（简称子站）具 备关键运行指标数据的采集与转发功能。下面结合分布式电力调度系统的一个示例展开具 体说明。
[0034] 如图1所示，该分布式电力调度系统包括主站和至少三个子站。其中，主站包括 运维子系统和数据通信网关（内置通信模块），该运维子系统与通信模块相连接。各个子 站分别包括数据通信网关（内置通信模块）和本地系统（国调子系统或网调子系统或省 调子系统），其中通信模块分别连接相应的本地系统。主站与各个子站之间采用DL476/ IEC60870-5-104通信协议进行数据交互。
[0035] 对于一个多级分层管理的分布式电力调度系统来说，其中每一个独立系统的数据 量都是非常庞大的。因此，有必要从主站与各个子站之间交互的海量数据中选择关键运行 指标数据进行集中监视，以便减少数据交互的数量，减轻主站的处理负担。
[0036] 为了直观且高效地评估一个系统的运行状态、满足电力系统维护人员的监控需 求、便于对整个系统的各项指标进行考核，发明人选取直接反映系统运行状态的数据以及 客户最为关心的系统指标数据来进行监控。通过对少量关键运行指标数据的管理，实现对 分布式电力调度系统运行状态的集中监视。这些关键数据主要包含以下几项：
[0037] a)节点状态：表示子系统内某个节点的综合整体状况。集中运行维护要求实时监 控整个系统内所有关键节点的状态。
[0038] b) CPU状态：表示子系统内某个节点的CPU即时利用率。
[0039] c)内存状态：表示子系统内某个节点的内存即时利用率。
[0040] d)磁盘空间状态：表示子系统内某个节点的磁盘空间使用率，重点关心该节点的 根目录和主用户目录的空间使用率。
[0041] e)应用状态：电力调度系统关键应用的状态分类如下：
[0042]
[0043] 为了让电力系统维护人员直观迅速地了解到关键应用的状态，同时便于符合 DL476/IEC60870-5-104通信协议的数据传输，在子站对采集到的电力调度系统关键应用做 如下处理：
[0044]
[0046] 集中运行维护要求实时监控系统内所有重要节点的关键应用的状态。
[0047] f)系统其他重要数据：系统总加、频率、状态估计、重要分量等。
[0048] 在选定合适的关键运行指标数据后，数据传输过程采用通用数据传输协议，例如 DL476/IEC60870-5-104通信协议，传输上述指标数据。
[0049] 在本发明中，上述关键运行指标数据转换成数据通信索引文件的格式进行传输。 子站从本地系统的实时库中获取关键运行指标数据，将该关键运行指标数据转换为主站与 子站事先约定好的数据通信索引文件格式，并存储至本地系统。子站与主站建立连接后，将 该数据通信索引文件传输至主站。主站对数据通信索引文件进行处理，解析后获得所需要 的关键运行指标数据，对与其连接的全部子站的运行状态进行监视。
[0050] 如图2所示，关键运行指标数据的传输过程包括以下步骤：
[0051] a)主站与子站之间创建TCP连接。
[0052] b)子站启动应用，并向主站发送启动应用报文。其中，对于DL476通信协议为A_ ASSOCIATE 报文，对于 IEC60870-5-104 通信协议为 STARTDT_ACT 报文。
[0053] c)主站在收到启动应用报文后，读取启动应用报文，并进行启动应用确认。其中， 对于DL476通信协议为A_ASSOCIATE_ACK报文，对于IEC60870-5-104通信协议为STARTDT_ CON报文。
[0054] d)若子站第一次与主站建立连接或数据通信索引文件有所改动，子站将数据通信 索引文件发送给主站，主站回复确认并对数据通信索引文件进行处理。
[0055] e)子站即时扫描数据通信索引文件中的数据，如果有变化数据产生或者时间达到 全数据周期的要求，则发送数据报文。其中，对于DL476通信协议采用2号和3号报文，对 于IEC60870-5-104通信协议采用1号和13号报文。
[0056]f)主站确认收到的数据报文。
[0057]g)若预定时间（例如15秒）内没有数据传输，子站或主站可以发送测试报文，对 端给予确认。其中，对