Y2000故障录波信息管理系统在江西九江供电公司的应用.docx

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1、WY2000故障录波信息管理系统技术资料之一WY20000故故障录波波信息管管理系统统在江西九江江供电公公司的应用廖晓春摘要:故故障录波波装置是是保证电电力系统统安全稳稳定运行行的重要要设备，是电力力系统不不可缺少少的组成成部分。故障录录波信息息管理系系统对故故障录波波装置进进行在线线健康状状态的监监视，为为故障录录波信息息提供了了统一的的分析平平台，有有利于调调度端快快速、简简便、全全面获取取故障信信息，快快速作出出事故处处理方案案，同时时为精确确故障定定位、优化生生产调度度与管理理决策、防止误误判断可可能造成成的事故故扩大、实现设设备事故故的超前前控制，减少电电网的事事故损失失等起到到重要

2、作作用。本文结结合我公公司承接接的江西西省九江江供电公公司2220kV故障录录波信息息网工程程的设计计和实施施，详细细阐述了了新型录录波信息息管理系统统如何高高效为电网网用户服服务。0 引言言故障录波波信息管管理系统统，是一一个集信息采集集、传输输、分类、整合、发布功功能于一一体的智智能程度度很高的的电网信信息自动动化系统统。无论论是电网网正常运运行，还还是在电电网发生生故障情情况下，系统都能能将辖区所所有变电电站内的的故障录录波装置置的信息息完整、及时、正确地呈呈现在调调度控制制中心相相关专业业人员面面前。采采集到的的信息经过过整合后后可进行行高级分分析和二二次利用用，能够快速速、准确确地判

3、断断故障性性质、故故障位置置，为电电网及时时排除故故障、调调整运行行方式、减少停停电范围围提供科学学依据。九江供电电公司故故障录波波信息网网是一个个复杂的的信息集集成系统统：（1）在在变电站站层，需需要面向向不同厂厂家、不不同接口口、不同同时期、不同规规约版本本的录波波装置；同时要要面向变变电站改改造过程程中一次次系统、二次系系统的不不断扩容容和升级级；智能能设备在在物理上上组网后后，仍存存在着繁繁重的规规约转换换工作；（2）根根据目前前的调度度体制，变电站站需要向向不同的的调度中中心传送送采集的的故障录录波信息息，可能能面对采采用不同同的通信协协议；（3）在在主站端端，故障障录波信信息管理理

4、系统应应该与现现有的其其它信息息系统进进行有效效结合，保证过过去的投投资不浪浪费。故障录波波信息管管理系统统相对于于传统的的故障录录波调度度系统，其特点是：（1）保保证信息息的传输输的实时时性、可可靠性；（2）基基于B/S/C设计的的通信结结构，有有专门的的主机，支持WWEB发发布；（3）为为故障录录波设备备量身定定制的信信息统计计、汇总总和检索索服务；（4）跨跨平台性性。故障录波波信息管管理系统统和目前前广泛采采用的电电网继电电保护信信息管理理系统也也有着本本质的区区别，主主要表现现在：（1）故故障录波波信息管管理系统统只针对对变电站站故障录录波装置置，不关关心保护护设备及及其它安安全自动动

5、装置；（2）轻轻松应对对大容量量、高密集集的文件件传输对系系统通信信资源的的极限考考验；（3）无无论从技技术实现现还是从从电网运运行管理理上看，故障录录波装置置和保护护装置应应该是分分开的。保护装装置负责责决策，故障录录波装置置负责提提供第三三方证据据，所以在原原子数据据的采集集上它们们必须各各自独立立。系统在施施工时，必须考考虑以下下重大问问题：（1）目目前绝大大多数故故障录波波装置并并没有采采用标准准的1003或者者618850规规约，变变电站端端的录波波装置多多种规约约并存、有些规规约的设设计因为为年代久久远型号号落后，造成规规约本身身有缺陷陷，很难难保障接接入的可可靠性；（2）故故障录

6、波波装置广广泛采用用的是工工控机WINNDOWWS操作作系统，工控机机属于旋旋转部件件本身不不可靠，而针对WWINDDOWSS操作系系统的病病毒十分分普遍防防不胜防防，因此，保护主主站端的的主机不不受变电电站端病病毒的攻攻击，将将是一个个重大挑战战；（3）故故障录波波数据量量十分庞庞大，通通信传输输和数据据存储的的压力都都十分巨巨大，此外，站在用用户的使使用角度度来看，系统必必须从这这些海量量数据中中筛选和和过滤出出用户最最关心的的部分，这是系系统设计计的最大大难点，处理得得当就是是最大亮亮点；（4）电电网继电电保护故故障信息息管理系系统是一一件新生生事物，设计和和实施过过程中还还存在诸诸多不

7、确确定因素素，必须须充分和和用户交交换意见见，反复复摸索实实践经验验。1 工程程设计九江供电电公司本本次工程程接入的的故障录录波装置置有四个个厂家供供货的六六种型号号共计十十六台设设备，作为江江西全省省故障录录波信息息管理系系统的先行试点点，为了了客观评估估系统投运运各项指指标，特意在九九江供电电公司调调度大楼楼通信机机房配置置了主站站服务器器全套软软、硬件件系统，保留所所有物理理信道和和软件规规约接口口，既满满足现有有需求，也可直直接用于于正在投建建的江西西全省故故障录波波信息网网九江分分站。图1：故故障录波波信息管管理系统统结构图图1、1对对设备联联网方式式进行优优化，目目标是：l 简化接

8、线线，便于于施工、巡视、检修；l 减少中转转环节；l 所有的通通信环节节必须可靠靠、可测测、可控控；l 所有的通通信环节节上的设设备在出出现故障障时能够够自恢复复。1、2 接入的故障录录波装置置的通信规规约可选选择。1、3 提供高高可靠性性的硬件件平台，并对相相关参数数指标提提出适当当的评价价；尤其其是在装装置通通信服务务器数据服服务器主站应应用系统统的通信信环节上上的设备备的可靠靠性的要要求是最最关键的的。1、4 进行规规约转换换，实现现信息标标准化。1、5 主站进进行信息息集成，集成的的目标为为：l 剔除无用用信息（信息过过滤）；l 提出符合合主站应应用需求求的信息息专题，能够方方便查询询

9、、检索索、制表表；l 对不同的的装置的的可输出出信息，按照信信息专题题，提出出专门的的处理，以满足足主站的的应用需需求，并并提出“可观察察性指标标”，供主主站参考考。1、6 可制定定数据分分拣策略略、自动动上送策策略、信信息显示示策略、通信服服务策略略、本地地数据维维护策略略、数据据库策略略，策略略界面简简洁直观观，方便便运行人人员使用用和维护护。2基于BB/S/C模式式的整体体架构系统采用用主站(应用服服务器+通信服服务器+数据库库服务器器)+变变电站故故障录波波装置基基于Brrowsser/Serrverr/Clliennt结构构，即主主站由WWeb应应用服务务器、通通信服务务器、数数据库

10、服服务器三三者构成成：通信服服务器与与变电站站故障录录波装置置之间形形成C/S结构构实现6618550/1103规规约的通通信，形形成主站站信息交交互传输输通道；主站WWeb应用用服务器器（客户户端）与与通信服服务器（服务器器）同时时采用基基于XMML的BB/S结结构，形形成主站站浏览客客户向故故障录波波装置的的信息调调用通道道，或驻驻留程序序发起的的对故障障录波装装置信息息的自动动调用；Webb应用服服务器向向主站的的浏览客客户提供供包括数数据库信信息与故故障录波波信息调调用等服服务，同同时对于于故障录录波装置置自发的的告警与与故障信信息，由由通信服服务器直直接驱动动，实现现其在主主站浏览览

11、客户界界面上的的实时动动态显示示，以满满足实时时性的要要求；主主站数据据库服务务器提供供应用服服务器、通信服服务器、以及通通信服务务器与WWEB服服务通信信等初始始化的依依据，同同时实现现必要的的数据存存储和服服务。系统的功功能架构构如图2。主站与故故障录波波装置的的信息流流主要有有以下：(1)主主站浏览览客户发发起的对对数据服服务器的的数据访访问对数据库库数据的的查询、分析，包括对对故障录波波装置的的历史信信息（本本地及远远方文件件列表、定值、事件等等）和高高级应用用（包括括录波分分析、故故障分析析等）。(2)主主站浏览览客户发发起的对对变电站站故障录录波装置置的数据据访问 主站浏浏览客户户

12、发起的的对子站站所集成成的自动动装置的的定值、模拟量量、开关关量、事事件、故故障、扰扰动信息息（录波波文件）的即时时召唤，由通信信服务器器转发给给故障录录波装置置，并由由其接受受后根据据设定实实现对数数据库的的直接写写库，或或由应用用服务器器根据通通信服务务器返回回的报文文结合数数据库的的信息，对主站站浏览客客户提供供信息界界面，同同时可能能有关的的数据写写库由发发起访问问的主站站浏览客客户决定定。(3)主主站通信信服务器器自动发发起的对对故障录录波装置置的数据据访问实现对故故障录波波装置定定期的自自动巡检检，自动动形成相相关报告告；及时时接收故故障录波波装置的的新录波波文件以以防重要要信息的

13、的丢失，同时对对录波数数据进行行解析，重要数数据立即即制表并并形成故故障简报报。(4)故故障录波波装置自自动发起起的告警警与录波波简报信信息变电站端端的故障障录波装装置对其其集成的的自动装装置所巡巡检或收收到的告告警与故故障信息息，自动动形成报报文，上上报主站站。主站站在接受受后，立立即进行行数据解解析和存存储，并并以一定定方式及及时告警警与通知知，包括括实时发发送给接接入主站站系统的的浏览器器客户。1浏览览器访问问主站应应用服务务器网站站；2浏览览器下载载最新故故障录波波装置信信息；3主站站应用服服务器根根据浏览览器客户户的申请请向通信信服务器器发出rrequuestt对象请请求；4通信信服

14、务器器解析rrequuestt对象请请求为WWY20000代代理协议议发往变变电站故故障录波波装置； 5变电电站端故故障录波波装置返返回响应应信息并并解析为为WY220000代理协协议；6对一一些必须须数据进进行写库库；7向主主站WEEB应用用服务器器发送rrespponsse应答答对象；8浏览览器对获获取应用用服务器器上数据据库响应应的数据据到客户户端界面面；9数据据库服务务器对通通信服务务器的数数据支持持；10应应用服务务器对数数据库服服务器的的请求11-数据库库服务器器对通信信服务器器的数据据请求的的响应；12故故障录波波装置主主动上送送自发的的告警与与故障信信息；13通通信服务务器通过

15、过快速报报文机制制主动通通知应用用服务器器其收到到的故障障录波装装置自发发的告警警与故障障信息；14-浏览器器下载wweb服服务器实实时监控控的应用用服务程程序到客客户端，并且获获得服务务器发送送的故障障实时信信息；图2：功功能架构构3通信服服务器安装在通通信机房房的服务务器是一一个实时时分布式式框架，它完成成与变电电站故障障录波装装置信息息交互的的代理协协议编码码和解码码工作，发送和和维护主主站各个个服务请请求进程程和队列列，同时时负责将将必要的文文件写入入数据服服务器。通信服务务器还需需和数据据分析主主机协调调工作。数据分分析主机机负责实实时解析析故障录录波数据据文件，进行实实时故障障分析

16、、故障定定位、双双端测距距等高级级功能，并对区区内故障障数据文文件进行行数据维维护和紧紧急制表表，生成成实时库库信息，最后提提交到WWEB服服务器通通知客户户端刷新新。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图3：主主站通信信服务器器的业务务流程关键问题题及解决决方法：（1） 多个交交互线程程的管理理为了更好好的管理理各个请请求线程程，系统统引入了了逻辑进进程的概概念，通通信服务务器接受受到主站站的请求求后，将将请求进进程放入入队列，然后按按照FIIFO（先来先先服务）的原则则

17、在队列列的另一一端用应应用程序序线程处处理请求求，其中中用到的的多个队队列是分分优先级级的，以以适应快快速报文文的实时时性。（2） 数据库库写资源源的合理理分配由于数据据库是系系统的数数据核心心和基石石，所以以数据库库的写入入一定要要安全，同时数数据库的的访问也也是系统统最薄弱弱的环节节，多个个线程都都需要访访问数据据库，这这样就产产生了数数据库的的读写同同步问题题，尤其其是写数数据库，多个线线程同时时操作数数据库的的时候十十分容易易引起系系统崩溃溃，所以以数据库库的写资资源不仅仅宝贵，而且至至关重要要。为此我我们特意意设计了了一个数数据库写写缓冲队队列，所所有线程程将需要要写入数数据库的的信

18、息统统一放入入写缓冲冲队列，系统另另设一个个专用线程程负责在在适当的的时机统统一进行行数据库库写操作作。同时时，为了了满足信信息交互互的实时时性，所所有线程程（包括括最顶层层的WEEB服务务应用程程序）都都是通过过访问实实时库来来代理访访问数据据库，只只在系统统初始化化时读取取最近更更新的信信息即可可，保证证了数据据库的安安全性和和系统的的可靠性性。（3） 为了隔隔离安全全防护III区变变电站普普遍基于于工控机机WIINDOOWS系系统在联联网时不不可避免免的病毒毒传播，杜绝病病毒从本本系统进进入IIII区系系统，WWY20000采采用了基基于ARRM裁裁减过的的LINNUX服服务作为为主站通

19、通信服务务器平台台，实现现对病毒毒传播的的过滤。4 主站站功能设计计主站端通通信中间间件服务务机是故故障录波波装置信信息处理理的核心心；具有有以下功功能： （1）侦侦听各装装置/子站的的通信请请求，并并及时进进行处理理；包括括装置/子站消消息机制制的命令令解析与与转发，数据传传输请求求解析与与数据转转换；命命令解析析与转发发包括声声光报警警，启动动呼叫系系统等；数据转转换包括括装置/子站基基于IEEC6118500MMSS、1003+1104数数据转写写到主站站数据库库，基于于Commtraade格格式的故故障录波波数据转转写到主主站数据据库；（2） 侦听主站站网络各各工作站站对装置置/子站的

20、的通信请请求，并并及时进进行处理理；包括括专业工工作站上上发出的的对装置置/子站各各类信息息的调用用、启动动、配置置修改等等；装置置/子站将将主站工工作站发发出的命命令转化化IECC618850MMMS、1033+1004规范范的报文文下发到到装置/子站；（3）系系统的任任何操作作或与故故障录波波装置通通信异常常不会改改变与其其相连接接的二次次设备的的正常运运行工况况；（4）任任一套故故障录波波装置退退出或发发生通讯讯故障不不影响主主站系统统与其他他节点的的正常通通讯，接入新新的故障障录波装装置不须须改变现现存的网网络结构构，不须须改动其其他节点点的参数数设置；（5）具具有良好好的健壮壮性，能

21、能够长期期稳定运运行，界界面友好好，对偶偶然的错错误操作作给出告告警，并并且不会会由此导导致不可可恢复的的错误；（6）电电源短时时失去又重新新恢复时时，系统统能够可可靠自我我恢复到到正常运运行状态态；（7）自自动检测测系统软软、硬件件工作情情况；（8）自自动检测测系统与与变电站站端故障障录波装装置的通通讯情况况；（9）自自动检测测所接变变电站端端故障录录波装置置的工作作情况，并对（6）、（7）、（8）所列列异常情情况加以以区分后后作为一一般事件件存储到到数据库库；（10）具备独独立的GGPS对对时信号接口口，能接收收GPSS系统的的RS2332、IIRIGG-B或或分、秒秒脉冲信信号；（11）

22、提供运运行人员员、系统统维护人人员操作作和数据据就地处处理的主主计算机机（嵌入入式主站站提供相相应操作作后台机机或维护护用便携携计算机机，并有有相应的的操作界界面供运运行人员员对故障障录波装装置的运运行状态态进行设设置），以进行行记录查查询和维维护工作作，维护护内容为为主站运行行参数，包括：通讯参参数、装装置配置置文件、信息优优先级设设定、信信息过滤滤设置、主动上上送原则则设置等等。6结语本文介绍绍了WYY20000故障障录波信信息管理理系统应应用在江江西省九九江供电电公司2220kkV故障障录波信信息网的实例。该项目目充分结结合当前前电网运运行特点点，采用用了许多多超前设设计理念念和创新新思维，并对新一代代故障录录波信息息处理技术术进行了了大胆构构想和实实现。目目前该系系统投运运已超过过1年，稳定可可靠，用用户反应应很好。7