[发明专利]发电厂电气监控前置系统负荷均衡设计的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动控制领域，应用在发电厂电气自动化控制系统(FECS)中，该方法使用在通讯前置机中，是一种处理数据负荷均衡的实现方法。

技术背景

数据服务一直都是监控系统的灵魂，在系统中起到桥梁和枢纽的作用。CSPA2000-V1分布式电气主站系统(FECS《发电厂自动化系统》系统主站部分)中前置系统就是CSPA2000-V1系统数据服务器，是监控系统与数据源之间的枢纽和处理数据的核心。

前置系统与数据源之间的接口方式多种多样：以太网；串口232，485；Profibus-DP、CAN-BUS、Lonwork等总线网；GPRS无线网络等。

前置系统与数据源之间采用的规约方式也多种多样，既有纯问答，也有主动上送方式，还有主动上送与问答相结合的方式。比如：IEC608-70-5-101(DL/T 634.5101)，IEC608-70-5-104(DL/T 634.5104)，部颁CDT规约，DNP，MODBUS/TCP等。

前置系统支持各种数据类型，支持电力系统四遥数据，保护信息，文件流，媒体流等。

前置作为监控系统的枢纽，前置的稳定性、可靠性、准确性，实时性是监控系统的本质要求。作为走在我国科技创新前列的四方继保自动化有限公司，从我国电厂ECS系统的实际需求出发，发明一种具有自己知识产权的能够适应发电厂运行需要的基于RTU负荷均衡模式的前置系统。

实现负荷均衡模式前置系统的关键：能够实现前置多采集组运行；组内可以实现任务分流；实现多通道相互备用(多类型通道备用)；前置系统运行模式可配置(读线程，写线程，解释线程的灵活配置，以及轮询和事件触发方式的灵活选择)

发明内容

本发明提供一种前置通讯系统负荷均衡设计的实现方法，该方法包括：将数据源分成若干采集组，每个前置系统对应不同的采集组，所述前置系统包括若干台前置机，每台前置机进行相互的备份和任务分流，可以将前置系统数据源分散到几个前置机中进行并行处理，同时各个前置机又能够相互备份；每台前置机通过若干通道接收和发送数据，每个数据源通过路径与相应的通道相连，构成数据流线路；所述各个前置机还具有各自的控制中心，其特征在于：从所述数据源可以通过多个所述通道将数据传输到所述前置系统中；所述路径是指从所述数据源出发指向某一通道的一条数据流向，每个数据源可以配置多个路径到一条通道，每个路径可以配置优先级别，实现多通道互备、多种类型通道互备；数据分布在多台所述前置机内运行；所述数据源通过不同的路径连接到需要的通道上，并根据需要通过多条通道连接到不同的前置机，根据所述数据源类型和数据流量灵活的配置前置系统的运行模式。

本发明还包括以下几个方面：

(1)前置系统多采集组运行

每个前置系统属于不同的采集组，在大型监控系统中下面挂接的装置可能有数千台，测点数万个，此时单前置系统压力非常的大，可以采用不同的采集组的方式，将数据源分成若干组来采集和处理，均衡系统负荷，提高并行处理能力和负载能力。

(2)采集组内多台前置运行

在一个采集组内部可以有数台前置机运行，每台前置机进行相互的备份和任务分流，可以将前置系统数据源分散到几个前置机中进行并行处理，同时各个前置机又能够起到相互备份的作用。

(3)基于RTU的主备机制和数据机制

系统中将所有的RTU、FTU、模拟屏、子站，单个装置，转发系统等都作为同等的可通信设备对待，通讯规约中只要能唯一确定测点，即可抽象为RTU。RTU在系统中抽象为基本的通讯数据源。前置系统中的数据流向无一例外的以RTU为起点通过路径向四处辐射。

(4)引入路径概念

引进路径的概念，路径是指从RTU(数据源)出发指向某一通道的一条数据流向。每个RTU可以配置多个路径(每个路径可以配置优先级别)到通道，实现多通道互备、多种类型通道互备。

(5)灵活配置系统的运行模式

前置系统的运行模式可以灵活配置，根据不同的数据源类型和数据量进行运行模式的选择，以便更好的支撑各种应用场合。系统采用多线程技术，线程数量灵活配置，读线程、写线程、解释线程灵活配置，读线程到解释线程可事件触发和定时处理，到写线程可事件触发和定时处理。

在具体实现(2)(3)(4)(5)中，该实现方法还包括：

每个通道独立的接收发送缓冲区动态管理(包括动态创建和动态回收)；

共享内存技术(静态参数区、动态数据区)，用来提供给各前置系统的工具使用；