WY故障录波信息管理系统在江西九江供电公司的应用

WY2000故障录波信息管理系统技术资料之一WY2000故障录波信息管理系统在江西九江供电公司的应用廖晓春摘要:故障录波装置是保证电力系统安全稳定运行的重要设备，是电力系统不可缺少的组成部分。故障录波信息管理系统对故障录波装置进行在线健康状态的监视，为故障录波信息提供了统一的分析平台，有利于调度端快速、简便、全面获取故障信息，快速作出事故处理方案，同时为精确故障定位、优化生产调度与管理决策、防止误判断可能造成的事故扩大、实现设备事故的超前控制，减少电网的事故损失等起到重要作用。本文结合我公司承接的江西省九江供电公司220kV故障录波信息网工程的设计和实施，详细阐述了新型录波信息管理系统如何高效为电网用户服务。0引言故障录波信息管理系统，是一个集信息采集、传输、分类、整合、发布功能于一体的智能程度很高的电网信息自动化系统。无论是电网正常运行，还是在电网发生故障情况下，系统都能将辖区所有变电站内的故障录波装置的信息完整、及时、正确地呈现在调度控制中心相关专业人员面前。采集到的信息经过整合后可进行高级分析和二次利用，能够快速、准确地判断故障性质、故障位置，为电网及时排除故障、调整运行方式、减少停电范围提供科学依据。九江供电公司故障录波信息网是一个复杂的信息集成系统：（1）在变电站层，需要面向不同厂家、不同接口、不同时期、不同规约版本的录波装置；同时要面向变电站改造过程中一次系统、二次系统的不断扩容和升级；智能设备在物理上组网后，仍存在着繁重的规约转换工作；（2）根据目前的调度体制，变电站需要向不同的调度中心传送采集的故障录波信息，可能面对采用不同的通信协议；（3）在主站端，故障录波信息管理系统应该与现有的其它信息系统进行有效结合，保证过去的投资不浪费。故障录波信息管理系统相对于传统的故障录波调度系统，其特点是：（1）保证信息的传输的实时性、可靠性；（2）基于B/S/C设计的通信结构，有专门的主机，支持WEB发布；（3）为故障录波设备量身定制的信息统计、汇总和检索服务；凳（4）跨平确台性。拦故障录波信探息管理系统基和目前广泛痕采用的电网代继电保护信具息管理系统涛也装有着本质的帖区别，停主要戴表现在：腹（1）故障悉录波信息管挠理系统只针淋对变电站故兼障录波装置细，不关心保调护设备及其弟它安全自动丈装置；症（2）犹轻松农应对倘大容量拘、仁高密集和的文件啊传输舒对系统通信坐资源的极限慨考验临；宪（3）无论荣从技术实现吓还是从电网哑运行管理上满看，故障录饥波脏装置礼和保护种装置应该是歇分开的爽。班保护装置负辉责决策，故句障录波装置芽负责提供第屋三方剃证据桥，古所以减在原子数据异的腹采集号上它们必须暂各自筐独立骆。便系统孕在趁施工时，环必须考虑以序下壳重大问题：荐（1）目前雨绝大多数故链障录波装置筐并没有采用欲标准的10片3或者61怀850规约慢，变电站端忍的录波装置流多种规约并唱存、有些规诱约的设计因弹为年代久远到型号落后，嗓造成规约本哑身有缺陷，括很难保障接著入的可靠性学；治（2）故障塘录波装置广染泛采用的是础工控机＋W挤INDOW颗S操作系统给，工控机属商于旋转部件姜本身不可靠循，白而轮针对WIN沿DOWS等操作系统方的病毒宝十分普遍焦防不胜防屠，茧因此蹄，软保护主站端胸的主机不受瓶变电站端杰病毒的攻击读，浑将部是一个兄重大扬挑战；抹（3）故障芦录波数据量豆十分庞大，美通信传输和拜数据存储的滤压力都十分估巨大损，油此外，站在停用户的使用李角度来看，夺系统必须从落这些海量数肉据中筛选和搁过滤出用户波最关心的部臂分，这是系抹统设计的最融大难点胃，处理得当波就是焦最大亮点；默（4）电网统继电保护故浊障信息管理折系统是一件裂新生事物，黑设计和实施布过程中还存们在诸多不确得定因素，必美须周充分和用户算交换意见，闻反复摸索实梨践经验砌。皇1棉工程设计掌九江供电公醒司冠本次孔工程浓接入的办故障录波装扣置熄有四个厂家隆供货的六种韵型号允共计十六台字设备殊，冬作为江西全糠省故障录波发信息管理系间统凡的跪先行待试点，为了指客观直评估啦系统劝投运各项指匀标傻，晕特意狗在九江供电巷公司琴调度大楼通增信机房皇配置了主站羊服务器全套倍软、硬件系久统，保留所市有物理信说道和软件案规约繁接口，其既满足铺现有根需求，也踏可直接用于赶正在秃投建的江西长全省故障录部波信息网九孤江分站。坏图1：故障笑录波屯信息管理系止统兆结构图迅1、1糠对逮设备联网方猴式讯进行优化林，目标是：迟简化接线，贞便于施工、徒巡视、检修酬；彼减少中转环衡节故；火所有的通信挎环节攀必须不可靠誓、可测、可奴控终；庭所有的通信蹦环节上的设肯备在出现故宫障时肠能够饺自恢复上。葵1、2丙接入庙的屡故障录波装省置言的举通信规约可痕选择。原1、3仁提供高可靠贞性的硬件平锦台，并对蒙相关参数指民标堵提出适当的骄评价；尤其钱是在装置－艇通信服务器最―而数据服务器友－主站应用碰系统的通信她环节上的设慨备的可靠性迎的要求是最锡关键的。浅1、4闷进行规约转割换，实现信艇息巡标准化络。碑1、5只主站进行信协息集成，集绢成的目标为嚼：驱剔除无用信恶息（信息过特滤）曾；睬提出符合主云站应用需求都的信息专题掌，能够方便守查询、症检索、杏制表消；覆对不同的装仆置的可输出稿信息，按照碎信息专题，渡提出专门的帐处理，以满线足主站的应匠用需求，并悔提出歇“泪可观察性指驴标辈”精，供主站参巷考售。邮1、6霉可制定数据园分拣策略、颂自动上送策柿略、信息显使示策略、通辩信服务策略嚼、本地数据臂维护策略、膀数据库策略风滤字纤驼胁2饥林基于B/S浓/C模式的飞整体架构子系统采用主材站(应用服悉务器+通信费服务器+数叉据库服务器催)+变电站晌故障录波装叛置霞基于Bro筝w稀s决er/Se凡rver/莲Clien译t结构，即睛主站由We逐b应用服务阳器、通信服炭务器、数据面库服务器世三漆者构成才：恼通信服务器渣与变电站故嘉障录波装置甚之间老形成C/S抓结构实现退61850丸/103凡规约的顶通信，形成渐主站信息交赌互传输通道沸；主站W膊eb纲应用服务器急（客户端）泼与通信服务浆器（服务器悔）同时阳采用基于X眠ML的B帮/S结构，趋形成主站浏馒览客户向村故障录波装资置翅的信息调用阴通道，或驻舱留程序发起剖的对弊故障录波装疤置街信息的自动旁调用；We海b应用服务蒙器向主站的浊浏览客户提译供包括数据求库信息与羊故障录波闭信息调用等怜服务，同时足对于聪故障录波装蜜置筐自发的告警演与故障信息要，由通信服悲务器直接驱释动，实现其场在主站浏览念客户界面上配的实时动态敢显示，以满料足实时性的许要求；主站菊数据库服务赵器提供应用婆服务器、通明信服务器、闹以及通信服馅务器与陕WEB服务每通信等初始肝化的依据，掏同时实现必透要的数据存轮储和服务。使系统的功能涛架构积如狸图党2散。煌主站与精故障录波装马置棉的信息流主迹要有以下：魄(1)主站爷浏览客户发翅起的对数据伯服务器的数致据访问忘对数据库数腿据的查询、绝分析，包括施对萍故障耕录波装置的收历史信息（妇本地及远方至文件列表、痕定值、事件块等）和高级奴应用（包括尺录波分析、做故障分析等现）。塌(2)主站碎浏览客户发良起的对裳变电站故障煮录波装置的筋数据访问平主陈站浏览客户社发起的对子卧站所集成的猴自动装置的田定值、模拟海量、开关量机、事件、故护障、扰动信耀息（录波文堵件）的即时叹召唤，由通宝信服务器转组发给查故障录波装仍置，并由赏其接受后根刑据设定实现祥对数据库的温直接写库，睁或由应用服稻务器根据通组信服务器返熔回的报文结欲合数据库的均信息，对主蔽站浏览客户吨提供信息界鞭面，同时可喷能有关的数葵据写库由发俭起访问的主凳站浏览客户格决定。粮(3)主站添通信服务器驾自动直发起的对绒故障录波装期置凑的数据访问槐实现对捐故障录波装棉置惩定期的自动塘巡检，自动众形成相关报隶告；泡及时接收故呜障录波装置芝的新录波文消件因以防重要信革息的丢失汤，同时对录恩波数据进行仪解析，重要弹数据立即制割表并形成故凝障简报汽。简(4)芒故障录波装凉置贫自动发起的享告警与焰录波简报顾信息愿变电站端的骆故障录波装浩置数对其集成的介自动装置所拒巡检或收到旬的告警与故精障红信息，自动嫩形成报文，候上报主站。殿主站在接受锹后，立即进吵行数据解析毒和早存储，并以统一定方式及局时告警与通凯知，包括实厨时发送给接必入主站系统丑的浏览器客餐户。胡1桥—枯浏览器访问局主站应用服错务器网站塘；退粘仁2狐—抄浏览器下载悠最新故障录膛波装置信息圣；题3罩—煎主站应用服铁务器根据浏痒览器客户的亩申请向通信隔服务器发出槽reque替st对象请碑求；刮4划—波通信服务器杏解析req杜uest对致象请求为W危Y2000抖代理协议发塑往变电站故鱼障录波装置嗽；蜜5短—最变电站端故塌障录波装置勒返回响应信低息并解析为肃WY200胖0代理协议励；鸡6数—策对一些必须脖数据进行写粱库；滩7谊—谦向主站WE纹B应用服务普器发送re侨spons勿e应答对象甩；某贱8痒—姿浏览器对获冶取应用服务帖器上数据库骄响应的数据誓到客户端界镇面；炸9秃—翁数据库服务剧器对通信服吼务器的数据铺支持；生10筒—错应用服务器配对数据库服桃务器的请求干11--数挨据库服务器迅对通信服务凤器的数据请慢求的响应；善12桂—墓故障录波装闭置主动上送信自发的告警鸽与故障信息蔑；房13形—没通信服务器怨通过快速报牲文机制主动权通知应用服肯务器其收到厚的故障录波钱装置自发的捕告警与故障叛信息；促14--浏横览器下载w逼eb服务器牵实时监控的盏应用服务程讽序到客户端堵，并且获得块服务器发送骆的故障实时蝇信息；馆图2：功能弹架构林3斑瑞通信服务器己安装在通信角机房的席服务器是一凑个实时分布蜓式框架，它局完成与变电胁站故障录波树装置信息交李互的代理协巧议编码和解递码工作，发队送和维护主团站各个服务屈请求进程和护队列，同时爱负责将眉必要马的文件写入垒数据服务器挪。绒俯通信服务器旧还需和数据成分析主机协辅调工作。数暂据分析主机涌负责实时解含析故障录波瞎数据文件，仅进行实时故盐障分析、故子障定位、双袭端测距等高屠级功能，并愧对区内故障揭数据文件进苦行数据维护皱和紧急制表左，生成实时做库信息，最竭后提交到W洒EB服务器更通知客户端葛刷新。通信服务器初始化（从数据库中读出所有配置信息）通信服务器初始化（从数据库中读出所有配置信息）接受主站请求生成同步请求线程生成异步请求线程WY2000协议解析与变电站交互模块命令队列/快速报文通道数据服务器给图招3杜：主站通信泉服务器的业窃务流程霸关键问题及踪解决方法阳：担（1）选多个交互线抄程的管理终为了更好的糟管理各个请笑求线程，系袭统引入了逻嗓辑进程的概捉念，通信服疏务器接受到平主站的请求浇后，将请求轰进程放入队欧列，然后按腰照FIFO抓（先来先服知务）的原则韵在队列的另抖一端用应用质程序线程处乎理请求，其辱中用到的多怒个队列是分滑优先级的叨，以适应快厅速报文的实找时性森。有（2）左数据库写资淡源的合理分贱配映由于炸数据库是系腰统的数据核村心和基石，晚所以数据库估的写入一定沈要安全，同肌时数据库的蔽访问也是系朋统最薄弱的闲环节，多个鹊线程都需要纱访问数据库尝，这样就产灵生了数据库丧的读写同步折问题，尤其灌是写数据库滑，多个线程歪同时操作数乘据库的时候吼十分容易引软起系统崩溃诞，所以数据奖库的写资源主不仅宝贵，疫而且至关重伐要贤。贪为此我们特珠意设计了一稼个数据库写度缓冲队列，鹅所有线程将软需要写入数浴据库的信息毛统一放入写党缓冲队列，田系统另设一城个需专用和线程负责在算适当的孤时机统一进魂行数据库写抄操作。同时毒，为了满足之信息交互的而实时性，所烟有线程（包盲括最顶层的辆WEB服务反应用程序）民都是通过访更问实时库来脾代理访问数问据库，只在貌系统初始化道时读取最近殖更新的信息爽即可，保证形了数据库的室安全性和系慨统的可靠性筑。削（3）庆为了隔离安继全防护II家区变电站普信遍基于工控蜂机＋WIN昆DOWS系盛统在联网时命不可避免的只病毒传播，钳杜绝病毒从柳本系统进入颈III陪区系统，W卡Y2000细采用了盛基于ARM板＋裁减过的竿LINUX镜服务作为主识站通信服务之器平台，夺实现对病毒只传播的轿过滤降。店4低主站睛功能妄设计楼主站端通信惕中间件服务雷机是故障录米波装置信息董处理的核心艇；具有以下烂功能：间比（1）侦听烫各齐装置抗/蒜子站的通信础请求，并及逝时进行处理塑；包括秃装置滩/宜子站消息机嫩制的命令解李析与转发，头数据传输请边求解析与数语据转换；命墨令解析与转河发包括声光端报警，启动箩呼叫系统等虑；数据转换负包括安装置摄/射子站基于I酒EC618道50MMS治、103+连104数据纸转写到主站摄数据库，基伍于Comt餐rade格邀式的故障录拘波数据转写仍到主站数据观库；券侦听主站网量络各工作站来对愧装置奔/忆子站的通信横请求，并及添时进行处理牙；包括专业淹工作站上发抛出的对膊装置悦/辟子站各类信奔息的调用、辣启动、配置何修改等；决装置兼/或子站将主站织工作站发出搂的命令转化乘IEC61片850MM插S、103杆+104规碗范的报文下就发到侵装置总/粱子站；奉（3）系统仪的任何操作莫或与故障录织波装置通信净异常不会改梳变与其相连师接的二次设活备的正常运陵行工况；腐（傻4等）遣任一套绪故障录波贷装置退出或伏发生通讯故筑障不影响够主站亲系统与其他现节点的正常怨通讯悟，表接入新的笛故障录波特装置不须改绞变现存的网鞠络结构，不兆须改动其他息节点的参数玉设置奋；桥（欧5）答具有良好的堪健壮性，能鬼够长期稳定禁运行，界面贴友好，对偶须然的错误操锄作给出告警绩，并且不