基於發布者/訂閱者模式的全站模型文件匹配的檢測方法

2023-11-11 18:23:57

專利名稱：基於發布者/訂閱者模式的全站模型文件匹配的檢測方法
技術領域：
本發明屬於電力技術領域，尤其是一種基於發布者/訂閱者模式的全站模 型文件匹配的檢測方法。
背景技術：
以一次設備智能化、二次設備網絡化、通信平臺標準化為主要特徵的數字 化變電站代表了今後變電站的發展方向。數位化變電站中的通信平臺標準化體
現為全站採用IEC 61850標準(國內等同引用為DL/T 860標準)，該IEC 61850 標準的一個重要特徵就是全站智能電子設備(IED， Intelligent Electronic Device)採用基於變電站描述語言(SCL, Substation Configuration description Language)建立的模型文件進行管理。模型文件分為模版模型 文件和經配置後模型文件兩類，模版模型文件包括ICD (IED Capability Description)文件禾口 SSD (System Specification Description)文件，其 中ICD文件為IED設備功能模版描述文件，SSD文件為變電站網絡拓撲結構描 述文件。經配置後模型文件包括CID (Configured IED Description)文件和 SCD (Substation Configuration Description)文件，其中CID文件為經配 置後的IED設備功能描述文件，SCD文件為全站二次系統描述文件。
數位化變電站建站過程中，智能電子設備提供商將IED的ICD文件交給變 電站系統集成商，集成商將各ICD文件和全站的SSD文件通過配置工具，生成 經配置後的CID文件和SCD文件。其中CID文件配置到IED設備，SCD文件配 置到變電站監控系統，以達到全站設備的互聯互通和互操作。
可見，全站模型文件(CID文件和SCD文件)是數位化變電站二次系統功 能實現的基礎。在變電站建設過程中，設備的改動或變動牽涉到模型文件的改 動，模型文件版本的經常改變直接體現在版本自描述信息的改變。錯誤版本的 模型文件下載到設備中，如果未及時發現，勢必造成設備工作的不正常，延長 了設備調試的周期。因此，隨時掌握全站設備模型文件版本信息的變化，是數 字化變電站建設維護人員的必然需求，目前缺少一種集中、方便的驗證手段。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種能在站內各IED設備和 監控系統主機中的模型文件版本發生變化時自動比對且自動報警的基於發布 者/訂閱者模式的全站模型文件匹配的檢測方法。
本發明採用的技術方案是一種基於發布者/訂閱者模式的全站模型文件匹配的檢測方法，其特徵在 於該方法包括以下步驟
(1) 作為訂閱者的變電站監控系統工程師站將自身的地址信息傳遞給作為 發布者的站內各IED設備和監控系統主機，進行註冊，訂閱其更新的版本信息;
(2) 發布者讀取設備內CID文件或SCD文件的版本自描述信息，如果發現版 本信息有變化，則把最新的版本信息按照步驟(l)收到的訂閱者的地址信息發送 給訂閱者，實現信息的發布；
(3) 訂閱者收到發布者發出的版本更新信息後進行解析，按裝置名稱與實時 資料庫中的版本信息進行比較，有改變時，先將舊版本信息備份至歷史資料庫 中，然後更新實時資料庫中的版本信息，同時生成告警信息提示版本變化，由 此完成全站模型文件匹配的檢測過程。
而且，所述步驟(l)的地址信息是變電站監控系統工程師站的IP位址、端
口和每個發布者在工程師站中對應的處理模塊的標識號。
而且，所述步驟(2)中版本信息是否發生變化的判斷過程是 發布者讀取第n次和第n+l次的模型文件中的自描述信息，當第n+l次的
Header域中的version值加上revision值大於第n次時，並且第n+l次的
Header域中的History域中的Hitem項的數目大於第n次時，則判斷版本信
息發生變化。
而且，所述步驟(2)中版本信息是否發生變化的判斷過程是 訂閱者接收到某設備的版本更新信息後，讀取該版本更新信息中的 Header域中的version值和revision值，並將該兩個數值求和，然後與實時 資料庫中該設備的version值和revision值求和結果進行比較，當版本更新 信息中version值和revision值求和結果大於實時資料庫中的數據時，則判 斷版本信息發生變化。
本發明的優點和積極效果是
1. 本方法基於發布者/訂閱者的工作模式，其與點對點通信模式和客戶/ 伺服器模式相比較，發布者/訂閱者的工作模式是多個數據源(即發布者)向 多個接受者(即訂閱者)發送數據的最佳解決方案。其比較過程自動完成，自 動化程度高。
2. 本方法中發布者和訂閱者分別進行版本信息的判斷並最終將變化的版 本信息存儲在資料庫中，使版本信息的改變有據可査，避免了調試人員和廠家 工程師溝通不及時造成的設備工作不正常的故障。
3. 本發明操作簡便，版本信息的比較自動完成，有效地保證了變電站各設 備的模型文件的正確性，不僅縮短了設備調試的周期，而且在變電站正式投入 使用後也可以作為模型文件版本的管理方法。是一種能實現集中管理、準確驗證的檢測方法。


圖l是本發明的工作示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發明進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限 定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護範圍。
本發明基於現有變電站中的網絡設備，如圖l所示，站控層網絡以交換機 為數據或指令傳輸的核心，連接在交換機上的有發布者，即監控系統主機和從
IED1 IEDN的多個設備，連接在站控層網絡上的還有訂閱者，即變電站監控 系統工程師站。訂閱者和發布者之間通過站控層網絡進行數據的交換。
以上述硬體結構為基礎， 一種基於發布者/訂閱者模式的全站模型文件匹 配的檢測方法包括以下步驟
1. 作為訂閱者的變電站監控系統工程師站將自身的地址信息傳遞給作為 發布者的站內各IED設備和監控系統主機，進行註冊，訂閱其更新的版本信息。
本步驟中的地址信息是變電站監控系統工程師站的IP位址、埠和每個 發布者在工程師站中對應的處理模塊的標識號。
2. 發布者讀取設備內CID文件或SCD文件的版本自描述信息，如果發現版 本信息有變化，則把最新的版本信息按照步驟(l)收到的訂閱者的地址信息發送 給訂閱者，實現信息的發布。
本步驟中版本信息是否發生變化的判斷過程是
發布者讀取第n次和第n+l次的模型文件中的自描述信息，當第n+l次的 Header域中的version值加上revision值大於第n次時，並且第n+l次的 Header域中的History域中的Hitem項的數目大於第n次時，則判斷版本信 息發生變化。
3. 訂閱者收到發布者發出的版本更新信息後進行解析，按裝置名稱與實時 資料庫中的版本信息進行比較，有改變時，先將舊版本信息備份至歷史資料庫 中，然後更新實時資料庫中的版本信息，同時生成告警信息提示版本變化，由 此完成全站模型文件匹配的檢測過程。
本步驟中版本信息是否發生變化的判斷過程是
訂閱者接收到某設備的版本更新信息後，讀取該版本更新信息中的 Header域中的version值和revision值，並將該兩個數值求和，然後與實時 資料庫中該設備的version值和revision值求和結果進行比較，當版本更新 信息中version值和revision值求和結果大於實時資料庫中的數據時，則判 斷版本信息發生變化。
應用實施例1試驗場地
某數位化變電站內測試 硬體環境
網絡由交換機和光纖構成。
訂閱者——變電站監控系統工程師站(工作站)
發布者——監控系統主機(伺服器)、220kV4號線路測控裝置(IED1)、 220kV4號線路繼電保護裝置A (IED2 )、 220kV4號線路繼電保護裝置B (IED3 )。 檢測過程如下
1. 變電站監控系統工程師站將自身的地址信息傳遞給各IED設備和監控 系統主機，進行註冊，訂閱其更新的版本信息。
由於變電站監控系統工程師站內預存的軟體處理模塊為多線程的程序，所 以每個現成對應一個站內的IED設備，由此分配給每個IED設備一個處理模塊 線程的標識號。這樣完整的地址信息是變電站監控系統工程師站的IP位址、 埠和每個發布者在工程師站中對應的處理模塊的標識號，各IED設備接收的 地址信息如下
IED1:
IP位址為:172.20.83.10 埠為1800
該設備在工程師站中對應的處理模塊的標識號1。
IED2:
IP位址為172.20.83.10 埠為1801
該設備在工程師站中對應的處理模塊的標識號2。
IED3:
IP位址為172.20.83.10 埠為1802
該設備在工程師站中對應的處理模塊的標識號3。
2. 發布者啟動後，讀取設備內CID文件或SCD文件的版本自描述信息，並 同上一次的記錄進行比較以判斷是否更新。下面以IED1設備為例進行說明
本次讀取的信息如下，記做第n+l次記錄
〈History>
〈Hitem revision=〃0〃 when=〃2009-05-12 08:55:06〃 version=〃l〃/> 〈Hitem why-〃新增裝置〃 revision=〃0.1〃 what-〃增加了 5971D及其相關間隔內 容〃 who=〃fm〃 when-〃星期二五月19 10:03:38 2009〃 version=T/〉〈Hitem why-〃修正錯誤〃 revision=〃0.2〃 what〃導入對應的cid文件〃 who=〃fm〃 when-"星期六五月23 11:20:43 2009〃 version=T/>
上一次的信息如下，記做第n次記錄

〈Hitem revision="0〃 when=〃2009_05-12 08:55:06〃 version=〃l〃/>
〈Hitem why^新增裝置〃 revision=〃0.1〃 what-〃增加了 5971D及其相關間隔內 容〃 who="fm〃 when-〃星期二五月19 10:03:38 2009〃 version=T/〉 〈/Header>
由上述信息可知，IEDl設備在硬起動自檢時，經過比較，第n+1次的Header 域中的version值加上revision值大於第n次時，並且第n+1次的Header 域中的History域中的Hitem項的數目大於第n次，確定模型文件版本已更新， 然後IEDl設備將更新後的version值、revision值以及IEDl設備的裝置名 稱發送至變電站監控系統工程師站，所發送的版本更新信息的結構是
〈version=〃l〃 revision-"0.2〃 why '修正錯誤"what-"導入對應的cid文件〃星期六五月23 11:20:43 2009〃 〉
至此，IEDl設備完成模型文件版本信息的發布。
發送的地址信息為
IP位址為:172.20.83.10
埠為1800
IEDl設備在工程師站中對應的處理模塊的標識號1。
3.變電站監控系統工程師站收到IEDl設備發出的版本更新信息後進行解 析，按裝置名稱與實時資料庫中的版本信息進行比較，將版本更新信息中的 Header域中的version值和revision值求和，然後與實時資料庫中IEDl設 備的version值和revision值求和結果進行比較，當版本更新信息中version 值和revision值求和結果大於實時資料庫中的數據時，則判斷版本信息發生 變化，先將舊版本信息備份至歷史資料庫中，然後更新實時資料庫中的版本信 息，同時生成告警信息提示版本變化，由此完成IEDl設備的模型文件匹配的 檢測過程。
其它IED設備和監控系統主機中的模型文件版本的檢測相同。 應用實施例2試驗場地
某數位化變電站內測試 硬體環境
網絡由交換機和光纖構成。
訂閱者——變電站監控系統工程師站(工作站)
發布者——監控系統主機(伺服器)、110kV8號線路測控裝置(IED1)、 110kV8號線路繼電保護裝置(IED2)。 檢測過程如下
1. 變電站監控系統工程師站將自身的地址信息傳遞給各IED設備和監控 系統主機，進行註冊，訂閱其更新的版本信息。
由於變電站監控系統工程師站內預存的軟體處理模塊為多線程的程序，所 以每個現成對應一個站內的IED設備，由此分配給每個IED設備一個處理模塊 線程的標識號。這樣完整的地址信息是變電站監控系統工程師站的IP位址、 埠和每個發布者在工程師站中對應的處理模塊的標識號，各IED設備接收的
地址信息如下 IED1:
IP位址為172.20.83.10 埠為1831
該設備在工程師站中對應的處理模塊的標識號6。 IED2:
IP位址為172.20.83.10 埠為1832
該設備在工程師站中對應的處理模塊的標識號8。
2. 發布者啟動後，讀取設備內CID文件或SCD文件的版本自描述信息，並 同上一次的記錄進行比較以判斷是否更新。下面以IED2設備為例進行說明
本次讀取的信息如下，記做第n+l次記錄
〈Header revision="0.1〃 nameStructure=〃IED2〃 version=2〃 id=〃chenfu〃> 〈History>
〈Hitem revision=〃0〃 when=〃2009-5-06 09:13:08〃 version=〃l〃/>
〈Hitem wh"〃定值區改變〃 revision=〃0〃 what-〃備用定值區定值順序改變〃 who=〃ww〃 when:〃星期二五月16 15:42:27 2009〃 version=〃2〃/〉
〈Hitem wh屍〃修正錯誤"revision=〃0.1〃 what:〃更正PT斷線告警描述〃 who=〃ww" whe『〃星期一 五月22 17:10:02 2009〃 version=〃27> 上一次的信息如下，記做第n次記錄
<Header revision=〃0〃 nameStructure=〃IED2〃 version=2〃 id=〃chenfu〃〉
〈Hiteml〃/〉
〈Hitem why '新增裝置"revision=〃0" what^增加了 5971D及其相關間隔內容 〃 who,ww〃 when-〃星期二五月16 15:42:27 2009〃 version=〃2〃/>
由上述信息可知，IED2設備在硬起動自檢時，經過比較，第n+l次的Header 域中的version值加上revision值大於第n次時，並且第n+1次的Header 域中的History域中的Hitem項的數目大於第n次，確定模型文件版本已更新， 然後IED2設備將更新後的version值、revision值以及IED2設備的裝置名 稱發送至變電站監控系統工程師站，所發送的版本更新信息的結構是

發送的地址信息為
IP位址為172.20.83.10
埠為1832
IED2設備在工程師站中對應的處理模塊的標識號8。 至此，IED2設備完成模型文件版本信息的發布。
3.變電站監控系統工程師站收到IED2設備發出的版本更新信息後進行解 析，按裝置名稱與實時資料庫中的版本信息進行比較，將版本更新信息中的 Header域中的version值和revision值求和，然後與實時資料庫中IED2設 備的version值和revision值求和結果進行比較，當版本更新信息中version 值和revision值求和結果大於實時資料庫中的數據時，則判斷版本信息發生 變化，先將舊版本信息備份至歷史資料庫中，然後更新實時資料庫中的版本信 息，同時生成告警信息提示版本變化，由此完成IED2設備的模型文件匹配的 檢測過程。
其它IED設備和監控系統主機中的模型文件版本的檢測相同。
權利要求
1、一種基於發布者/訂閱者模式的全站模型文件匹配的檢測方法，其特徵在於該方法包括以下步驟(1)作為訂閱者的變電站監控系統工程師站將自身的地址信息傳遞給作為發布者的站內各IED設備和監控系統主機，進行註冊，訂閱其更新的版本信息；(2)發布者讀取設備內CID文件或SCD文件的版本自描述信息，如果發現版本信息有變化，則把最新的版本信息按照步驟(1)收到的訂閱者的地址信息發送給訂閱者，實現信息的發布；(3)訂閱者收到發布者發出的版本更新信息後進行解析，按裝置名稱與實時資料庫中的版本信息進行比較，有改變時，先將舊版本信息備份至歷史資料庫中，然後更新實時資料庫中的版本信息，同時生成告警信息提示版本變化，由此完成全站模型文件匹配的檢測過程。
2、 根據權利要求1所述的一種基於發布者/訂閱者模式的全站模型文件 匹配的檢測方法，其特徵在於所述步驟(l)的地址信息是變電站監控系統工 程師站的IP位址、埠和每個發布者在工程師站中對應的處理模塊的標識 號。
3、 根據權利要求1所述的一種基於發布者/訂閱者模式的全站模型文件 匹配的檢測方法，其特徵在於所述步驟(2)中版本信息是否發生變化的判斷 過程是發布者讀取第n次和第n+l次的模型文件中的自描述信息，當第n+l次 的Header域中的version值加上revision值大於第n次時，並且第n+l次 的Header域中的History域中的Hitem項的數目大於第n次時，則判斷版本 信息發生變化。
4、 根據權利要求1所述的一種基於發布者/訂閱者模式的全站模型文件 匹配的檢測方法，其特徵在於所述步驟(2)中版本信息是否發生變化的判斷 過程是訂閱者接收到某設備的版本更新信息後，讀取該版本更新信息中的 Header域中的version值和revision值，並將該兩個數值求和，然後與實 時資料庫中該設備的version值和revision值求和結果進行比較，當版本更 新信息中version值和revision值求和結果大於實時資料庫中的數據時,則 判斷版本信息發生變化。
全文摘要
本發明涉及一種基於發布者/訂閱者模式的全站模型文件匹配的檢測方法包括以下步驟(1)訂閱者將自身的地址信息傳遞給發布者；(2)發布者讀取設備內CID文件或SCD文件的版本自描述信息，如果發現版本信息有變化，則把最新的版本信息發送給訂閱者；(3)訂閱者收到發布者發出的版本更新信息後進行解析，與實時資料庫中的版本信息進行比較，有改變時，先將舊版本信息備份至歷史資料庫中，然後更新實時資料庫中的版本信息，同時生成告警信息提示版本變化，由此完成全站模型文件匹配的檢測過程。本發明操作簡便，保證了變電站各設備的模型文件的正確性，縮短了設備調試的周期。是一種能實現集中管理、準確驗證的檢測方法。
文檔編號H02J13/00GK101609407SQ20091006983
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月22日 優先權日2009年7月22日
發明者磐 張, 張會建, 科 徐, 瓊 方 申請人:天津市電力公司