[发明专利]中小型水电站智能控制系统及其方法

摘要

本发明为一种中小型水电站智能控制系统及其方法，设置有远控层、站控层、至少一个单台机组控制层，其中所述单台机组控制层设置有LCU层和传感器层，所述LCU层由至少两个功能LCU控制器组成，每个该功能LCU控制器的输入端分别连接传感器组，该传感器组组成所述传感器层，所述功能LCU控制器间采用EtherCAT实时以太网组网，组成所述LCU层，所述站控层的第一通信端与所述EtherCAT实时以太网连接，第二通信端与所述远控层连接；所述中小型水电站智能控制系统的控制方法为采用发布/订阅机制建立全站统一信息平台，实现智能水电站控制系统的顺序逻辑控制及同步连锁调节控制功能的中小型水电站智能控制系统。

主权项

一种中小型水电站智能控制系统，其特征在于：设置有远控层、站控层、至少一个单台机组控制层，其中所述单台机组控制层设置有LCU层和传感器层，所述LCU层由至少两个功能LCU控制器组成，每个该功能LCU控制器的输入端分别连接传感器组，该传感器组组成所述传感器层，所述功能LCU控制器间采用EtherCAT实时以太网组网，组成所述LCU层，所述站控层的第一通信端与所述EtherCAT实时以太网连接，第二通信端与所述远控层连接；所述中小型水电站智能控制系统的控制方法为采用发布/订阅机制建立全站统一信息平台，具体步骤为：一、将每个所述功能LCU控制器作为发布和订阅者；二、建立消息模型，消息由一个属性集合{A1，A2，…An}组成，每个属性由一个三元组(data type，attribute name，value)；其中data type表示属性的数据类型，包括int，bool，float，string；attribute name表示属性的名称，它是一个字符串；value表示属性的量值，其值域是该属性能表示的范围,事件表示Event＝U{attribute}；三、确定发布/订阅语言，由一个属性约束组合{C1，C2…Cn}构成，约束是一个无状态的布尔表达式，表示为type、attribute、operator、value；其中Type表示该约束的数据类型，attribute表示该约束所针对的属性的名称，operator是数据类型所对应的测试操作符，包括>、<、＝、≥、≤，发布/订阅语言可分别表示为Distribute/Subscription＝U{constraint}；四、数据匹配算法：为采用基于内容的发布/订阅系统的匹配算法，将所有的订阅集中，充分利用订阅间的共同成分，整合成一个数据拓扑结构，并将这些数据拓扑结构建立索引，尽量降低匹配算法的空间复杂度和时间复杂度，定义订阅阈值规则描述某订阅者需求数据项的阈值规则，用f表示，f是一个四元约束组合{Ma，L，H，Mb}，其中Ma表示小于Ma的值，L，H表示合法区间值，Mb表示大于Mb的值，F(Ei)＝{f1(E1),f2(E2),…,fn(En)}Ei＝{A1,A2,…,An}fi(Ei)＝{C1A1,C2A2,…,CnAn}表示对整个消息Ei计算匹配阈值，将所有的订阅分解为约束集合，去除重复的约束，将这些约束组织成一个多维索引结构，按照其数据类型、属性名称、比较符逐级建立索引，每一个最终索引项是一个约束列表。