專利名稱：一種基于iec61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)中關(guān)于電能質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)暫態(tài)數(shù)據(jù)通訊方法，更確切的說是一種基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的騰飛，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，眾多的電力電子裝置以及用電設(shè)備對電能質(zhì)量更加敏感，受電能質(zhì)量影響造成的經(jīng)濟損失日趨突出，更多的企業(yè)和電力用戶對供電質(zhì)量的要求越來越高，因此對電能質(zhì)量的采集、傳輸和管理越來越重要，在電能質(zhì)量指標(biāo)中電壓暫態(tài)數(shù)據(jù)將更加重要，因暫態(tài)事件包括錄波數(shù)據(jù)，存儲量大，傳輸困難，需要快速可靠的傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析中心。隨著對于電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集和傳輸越加重視，IEC61850通訊規(guī)約作為同一的通訊標(biāo)準(zhǔn)越來越重要，但目前基于IEC61850通訊規(guī)約完全實現(xiàn)暫態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒ê图夹g(shù)還很欠缺，一般都是基于文件傳輸方式，不利于暫態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸和管理；本發(fā)明將詳細描述基于IEC61850規(guī)約完全實現(xiàn)暫態(tài)事件在終端的存儲、傳輸和管理，為暫態(tài)事件傳輸、管理提供很大方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于IEC61850規(guī)約的電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，主要是實現(xiàn)在電能質(zhì)量采集終端上實現(xiàn)電能質(zhì)量暫態(tài)事件先進先出的存儲，以及基于IEC61850暫態(tài)數(shù)據(jù)模型設(shè)計、通過IEC61850日志服務(wù)功能完全實現(xiàn)暫態(tài)事件傳輸?shù)角爸脵C的功能。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明涉及的基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，主要包括以下步驟
A 基于IEC61850規(guī)約對電能質(zhì)量采集終端存儲和上送傳輸?shù)臅簯B(tài)數(shù)據(jù)的模型進行定義以及由暫態(tài)數(shù)據(jù)組成的暫態(tài)事件的模型進行定義；
B:建立暫態(tài)數(shù)據(jù)在電能質(zhì)量采集終端上先進先出的存儲結(jié)構(gòu)，將存儲暫態(tài)事件的文件建立為隊列鏈表方式，文件分為若干個固定大小的記錄空間來存儲暫態(tài)數(shù)據(jù)；同時在內(nèi)存里建立暫態(tài)事件的索引記錄的隊列，與文件中的隊列指針關(guān)聯(lián)，索引記錄的數(shù)目與文件中記錄空間的數(shù)目一致；
C:客戶端通過應(yīng)用層服務(wù)匪S按時間或標(biāo)識ID從內(nèi)存隊列中搜索索引記錄，并根據(jù)索引記錄讀取在文件隊列中暫態(tài)事件的暫態(tài)數(shù)據(jù)。進一步，所述步驟A中對暫態(tài)數(shù)據(jù)模型的定義，包括公共數(shù)據(jù)類型、節(jié)點類型以及數(shù)據(jù)集和報告控制塊的定義。進一步，所述暫態(tài)事件的模型包括電壓暫升、電壓暫降、電壓中斷的模型。進一步，所述內(nèi)存隊列中的每條索引記錄保存有暫態(tài)事件的發(fā)生時間、標(biāo)識 ID、記錄實際大小和在文件隊列中對應(yīng)存儲的物理位置。
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進一步，在所述文件隊列中，當(dāng)暫態(tài)事件記錄數(shù)大于最大文件記錄記錄數(shù)時，覆蓋文件隊列中最開頭的記錄，實現(xiàn)按照隊列方式存儲。進一步，所述步驟C中按照時間讀取暫態(tài)事件的過程包括以下步驟 (1)接受到客戶發(fā)送的按時間讀取暫態(tài)事件請求；
(2)啟動QueryLogByTime 服務(wù)；
(3)根據(jù)要讀取的開始時間和接受時間，按這個時間返回從內(nèi)存隊列中快速搜集暫態(tài)事件索引記錄；
(4)根據(jù)搜集的暫態(tài)事件索引記錄，從文件隊列中讀取暫態(tài)事件，并打包為響應(yīng)暫態(tài)事件列表；
(5)通過應(yīng)用服務(wù)層MMS接口發(fā)送至客戶端。進一步，所述步驟C中按照標(biāo)識ID讀取暫態(tài)事件的過程包括以下步驟
(1)接受到客戶發(fā)送的標(biāo)識ID讀取暫態(tài)事件請求；
(2)啟動QueryLogAfter 服務(wù)；
(3)根據(jù)要讀取的標(biāo)識ID，按這個標(biāo)識ID從內(nèi)存隊列中快速搜集大于該標(biāo)識ID的暫態(tài)事件索引記錄；
(4)根據(jù)搜集的暫態(tài)事件索引記錄，從文件隊列中讀取暫態(tài)事件，并打包為響應(yīng)暫態(tài)事件列表；
(5)通過應(yīng)用服務(wù)層MMS接口發(fā)送至客戶端。進一步，在上述兩種方式中，當(dāng)電能質(zhì)量采集終端或系統(tǒng)啟動時，需對內(nèi)存暫態(tài)事件隊列初始化，保證內(nèi)存暫態(tài)事件隊列與文件隊列中保存的事件一致，其初始化步驟包括
(1)能質(zhì)量采集終端或系統(tǒng)啟動；
(2)清空內(nèi)存暫態(tài)事件的索引記錄的隊列；
(3)從文件暫態(tài)事件隊列中取一個暫態(tài)事件；
(4)將取出文件暫態(tài)事件記錄重新形成內(nèi)存中暫態(tài)事件的索引記錄，同時保證ID唯一性；內(nèi)存暫態(tài)事件的索引記錄記錄保留一個指向文件暫態(tài)事件位置的指針。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明中的MMS接口主要實現(xiàn)LOG服務(wù)，包括兩種方式來讀取數(shù)據(jù)，即QueryLogByTime 按時間從暫態(tài)數(shù)據(jù)庫中讀取暫態(tài)事件日志條目并發(fā)送達客戶端，QueryLogAfter 按標(biāo)識從暫態(tài)數(shù)據(jù)庫中讀取暫態(tài)事件日志條目，并將暫態(tài)事件發(fā)送到客戶端，為暫態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸和用戶的使用提供了很大的方便。而且暫態(tài)數(shù)據(jù)在終端上以先進先出的存儲方式，實現(xiàn)這種存儲方式，是將文件建立為隊列鏈表方式，文件分為N個固定大小的記錄結(jié)構(gòu)來存儲暫態(tài)數(shù)據(jù)，每個記錄存儲一個暫態(tài)事件，這樣就實現(xiàn)了暫態(tài)事件的持久存儲，保證按時間和標(biāo)識ID快速查詢服務(wù)。


圖1是本發(fā)明中客戶端采用兩種方式讀取暫態(tài)數(shù)據(jù)的示意圖； 圖2是本發(fā)明電能質(zhì)量采集終端中暫態(tài)數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)示意圖3是按時間讀取暫態(tài)事件的流程圖； 圖4是按標(biāo)識ID讀取暫態(tài)事件的流程5圖5是內(nèi)存暫態(tài)事件隊列初始化的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一個基于IEC61850規(guī)約定義的暫態(tài)事件模型，實現(xiàn)暫態(tài)數(shù)據(jù)在電能質(zhì)量采集終端的存儲和上送傳輸?shù)哪Ｐ?；終端上穩(wěn)態(tài)事件以先進先出的方式存儲暫態(tài)事件記錄，而暫態(tài)事件主要包括電壓暫升、電壓暫降、電壓中斷等項；暫態(tài)事件記錄主要包括三相電壓錄波、三相電流錄波、三相電壓有效值波動序列、三相電流有效值波動序列等；暫態(tài)事件的傳輸主要采用IEC61850規(guī)約的LOG模型，將暫態(tài)事件以一條記錄寫入LOG模型，該 LOG模型就是在終端上的存儲結(jié)構(gòu)；本發(fā)明設(shè)計的該存儲結(jié)構(gòu)，具備先進先出存儲和訪問功能；如圖1所示，LOG服務(wù)主要包括按時間讀日志條目(暫態(tài)事件)，按標(biāo)識ID讀日志條目服務(wù)，本實施例具體闡述暫態(tài)數(shù)據(jù)模型、暫態(tài)事件存儲結(jié)構(gòu)(LOG類)、暫態(tài)事件查詢服務(wù) (LOG服務(wù))實現(xiàn)方法，分別如下
一、暫態(tài)數(shù)據(jù)模型定義(主要包括公共數(shù)據(jù)類型、節(jié)點類型以及數(shù)據(jù)集和報告控制塊的定義)
UQVVR電壓波動節(jié)點定義
權(quán)利要求
1.一種基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟A 基于I EC61850規(guī)約對電能質(zhì)量采集終端存儲和上送傳輸?shù)臅簯B(tài)數(shù)據(jù)的模型進行定義以及由暫態(tài)數(shù)據(jù)組成的暫態(tài)事件的模型進行定義；B:建立暫態(tài)數(shù)據(jù)在電能質(zhì)量采集終端上先進先出的存儲結(jié)構(gòu)，將存儲暫態(tài)事件的文件建立為隊列鏈表方式，文件分為若干個固定大小的記錄空間來存儲暫態(tài)數(shù)據(jù)；同時在內(nèi)存里建立暫態(tài)事件的索引記錄的隊列，與文件中的隊列指針關(guān)聯(lián)，索引記錄的數(shù)目與文件中記錄空間的數(shù)目一致；C:客戶端通過應(yīng)用層服務(wù)匪S按時間或標(biāo)識ID從內(nèi)存隊列中搜索索引記錄，并根據(jù)索弓丨記錄讀取在文件隊列中暫態(tài)事件的暫態(tài)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟A中對暫態(tài)數(shù)據(jù)模型的定義，包括公共數(shù)據(jù)類型、節(jié)點類型以及數(shù)據(jù)集和報告控制塊的定義。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述暫態(tài)事件的模型包括電壓暫升、電壓暫降、電壓中斷的模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述內(nèi)存隊列中的每條索引記錄保存有暫態(tài)事件的發(fā)生時間、標(biāo)識ID、記錄實際大小和在文件隊列中對應(yīng)存儲的物理位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，在所述文件隊列中，當(dāng)暫態(tài)事件記錄數(shù)大于最大文件記錄記錄數(shù)時，覆蓋文件隊列中最開頭的記錄，實現(xiàn)按照隊列方式存儲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟C中按照時間讀取暫態(tài)事件的過程包括以下步驟 (1)接受到客戶發(fā)送的按時間讀取暫態(tài)事件請求；(2)啟動QueryLogByTime 服務(wù)；(3)根據(jù)要讀取的開始時間和接受時間，按這個時間返回從內(nèi)存隊列中快速搜集暫態(tài)事件索引記錄；(4)根據(jù)搜集的暫態(tài)事件索引記錄，從文件隊列中讀取暫態(tài)事件，并打包為響應(yīng)暫態(tài)事件列表；(5)通過應(yīng)用服務(wù)層MMS接口發(fā)送至客戶端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟C中按照標(biāo)識ID讀取暫態(tài)事件的過程包括以下步驟(1)接受到客戶發(fā)送的標(biāo)識ID讀取暫態(tài)事件請求；(2)啟動QueryLogAfter 服務(wù)；(3)根據(jù)要讀取的標(biāo)識ID，按這個標(biāo)識ID從內(nèi)存隊列中快速搜集大于該標(biāo)識ID的暫態(tài)事件索引記錄；(4)根據(jù)搜集的暫態(tài)事件索引記錄，從文件隊列中讀取暫態(tài)事件，并打包為響應(yīng)暫態(tài)事件列表；(5)通過應(yīng)用服務(wù)層MMS接口發(fā)送至客戶端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種基于IEC61850電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，當(dāng)電能質(zhì)量采集終端或系統(tǒng)啟動時，需對內(nèi)存暫態(tài)事件隊列初始化，保證內(nèi)存暫態(tài)事件隊列與文件隊列中保存的事件一致，其初始化步驟包括(1)能質(zhì)量采集終端或系統(tǒng)啟動；(2)清空內(nèi)存暫態(tài)事件的索引記錄的隊列；(3)從文件暫態(tài)事件隊列中取一個暫態(tài)事件；(4)將取出文件暫態(tài)事件記錄重新形成內(nèi)存中暫態(tài)事件的索引記錄，同時保證ID唯一性；內(nèi)存暫態(tài)事件的索引記錄記錄保留一個指向文件暫態(tài)事件位置的指針。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于IEC61850規(guī)約的電能質(zhì)量暫態(tài)數(shù)據(jù)傳輸方法，主要是實現(xiàn)在電能質(zhì)量采集終端上實現(xiàn)電能質(zhì)量暫態(tài)事件先進先出的存儲，以及基于IEC61850暫態(tài)數(shù)據(jù)模型設(shè)計、通過IEC61850日志服務(wù)功能完全實現(xiàn)暫態(tài)事件傳輸?shù)角爸脵C的功能。主要步驟包括(1)暫態(tài)事件模型定義，實現(xiàn)暫態(tài)數(shù)據(jù)在電能質(zhì)量采集終端的存儲和上送傳輸?shù)哪Ｐ停?2)在終端上的存儲結(jié)構(gòu)的建立，終端上穩(wěn)態(tài)事件以先進先出的方式存儲暫態(tài)事件記錄，而暫態(tài)事件的傳輸主要采用IEC61850規(guī)約的LOG模型，將暫態(tài)事件以一條記錄寫入LOG模型，本發(fā)明設(shè)計的該存儲結(jié)構(gòu)，具備先進先出存儲和訪問功能；(3)暫態(tài)事件查詢服務(wù)，主要分為按時間讀日志條目(暫態(tài)事件)、按標(biāo)識ID讀日志條目服務(wù)。
文檔編號G06F17/30GK102158550SQ20111005128
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者余曉鵬, 劉長樹, 張曉東, 李瓊林, 杜習(xí)周, 趙偉杰 申請人:河南電力試驗研究院, 珠海泰坦科技股份有限公司