基于负载均衡的电网故障信息处理方法技术

本发明专利技术涉及一种基于负载均衡的电网故障信息处理方法，其中包括电网故障信息主站系统中前置通信服务器多机协同工作；电网故障信息子站系统与电网故障信息主站系统的前置通信服务器通过标准103通信报文进行通信；电网故障信息主站系统中同时存在多个前置通信服务器，且前置通信服务器的数量可无限增加以使电网故障信息主站系统接入上万量级的电网故障信息子站系统，高速处理标准103通信报文，电网故障信息主站系统的多台前置通信服务器之间均匀分配负载。采用该种结构的基于负载均衡的电网故障信息处理方法，可以实现电网故障信息主站系统接入电网故障信息子站系统的接入量无限扩展，并且不降低通信报文处理效率，适用于大规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网
，尤其涉及通信技术，具体是指一种。
技术介绍
对于变电站来说，承担输送和分配电能的电路，叫一次电路，一次电路里的所有设备都叫一次设备，(或者说直接和高压电接触的设备)例如:变压器、断路器、刀闸、互感器、母线等，而对一次设备进行控制、检测、保护的设备叫二次设备，例如:继电保护、故障录波器、稳控装置等。电网故障信息系统主要功能是收集和管理电网中各厂站中的二次设备的运行信息以及在电网故障时收集到的信息，包含故障录波数据和动作报告、保护定值等信息。以及对这些数据、信号的综合、统计、计算和分析处理。电网故障信息系统采用分布式架构，分为主站系统和子站系统两部分，包括布署在网、省、市、地区调度中心的主站系统，和布署在变电站、发电厂的子站系统，主站系统和子站系统通过电力系统通信网络使用103规约互相通信。电网故障信息系统收集了电网故障时的各种信息，对实时分析故障进行快速处理以及事后分析都极其重要。但是目前只在220kV及以上电压等级的变电站中普及了电网故障信息子站系统，220kV以下的数量众多的变电站中都没有部署电网故障信息子站系统，这其中除了经济方向的原因外，一个非常重要的原因是所有变电站都部署电网故障信息子站系统后，对电网故障信息主站系统的接入和处理能力是非常大的考验，而目前市面上的电网故障信息主站系统很难做到处理一个省级的所有变电站，更不用提整个网级的所有变电站的接入。造成这种困境的主要是因为软件架构和硬件服务器性能两方面的约束。目前的电网故障信息主站系统在设计时没有考虑前置通信服务器的横向扩展功能，把主站系统的接入和处理能力限定在了一台前置通信服务器中。另一方面，在接入子站系统时，按照目前主流的软件编程方法，会为每个子站系统的接入连接使用至少一个线程或进程，每个线程或进程都需要使用一些操作系统资源和硬件资源(内存、CPU时间等)，导致一个硬件服务器上只能接入一定量的子站系统处理有限的103通信报文，不可能无限接入。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现前置通信服务器横向扩展、拥有无限量的子站系统接入能力、具备海量标准103通信报文处理能力、据网络带宽、适用于大规模推广应用的。为了实现上述目的，本专利技术的具有如下构成:该，其主要特点是，电网故障信息子站系统与电网故障信息主站系统的前置通信服务器通过标准103通信报文进行通信；所述的方法包括:(I)电网故障信息主站系统的数个前置通信服务器采用统一规则评估自身负载，并每一个前置通信服务器将自身负载情况发送至其他的前置通信服务器；(2)如果电网故障信息主站系统的某一前置通信服务器发生故障，则通过负载比较算法选择一负载最小的前置通信服务器承接故障前置通信服务器的负载；(3)如果电网故障信息主站系统的某一前置通信服务器判断自身的负载超过负载阈值，则通过负载比较算法在其它前置通信服务器中选择一负载最小的前置通信服务器承接该前置通信服务器的部分负载。进一步地，所述的电网故障信息子站系统部署于变电站或电厂，所述的电网故障信息主站系统部署于地级、省级或是网级电力公司，在地理空间上处于不同位置；所述的电网故障信息子站系统与电网故障信息主站系统的前置通信服务器通过标准103通信报文进行通信，具体为:所述的电网故障信息子站系统与电网故障信息主站系统的前置通信服务器通过专用光纤数据网连接，采用TCP/IP协议进行通信，业务规约使用IEC60870-103，或是基于IEC60870-103 的扩展 103 规约。更进一步地，所述的电网故障信息主站系统支持上万量级的电网故障信息子站系统的接入。进一步地，所述的每一个前置通信服务器将自身负载情况发送至其他的前置通信服务器，具体为:每一个前置通信服务器将附带运行状态信息的心跳报文发送至其他的前置通信服务器。更进一步地，所述的每一个前置通信服务器将附带运行状态信息的心跳报文发送至其他的前置通信服务器，具体为:所述的运行状态信息为包括前置通信服务器CPU占用率、内存占用率、网络占用率指数进行综合计算所得的运行状态指数；每一个前置通信服务器将附带所述的运行状态指数的心跳报文发送至其他的前置通信服务器。进一步地，所述的电网故障信息主站系统的某一前置通信服务器发生故障，具体为:所述的电网故障信息主站系统的其它前置通信服务器接收不到该前置通信服务器的负载情况。更进一步地，所述的负载比较算法具体包括:比较各个前置通信服务器的运行状态指数，选择运行状态指数最低的前置通信服务器；如果存在多个运行状态指数最低且相同的前置通信服务器，则比较该运行状态指数最低且相同的前置通信服务器接入的电网故障信息子站系统的个数，选择接入的电网故障信息子站系统的个数最多的前置通信服务器；如果存在多个运行状态指数最低且相同，并接入的电网故障信息子站个数最多且相同的前置通信服务器，则根据各个前置通信服务器的优先级，选择优先级最高的前置通信服务器。采用了该专利技术中的，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果:1、电网故障信息主站系统的前置通信服务器具备了横向扩展能力，可能简单的通过增加前置通信服务器来增加子站系统的接入能力和通信处理能力。2、电网故障信息主站系统的前置通信服务器具备故障时负载自动接管和运行时负载均衡分配的能力。【附图说明】图1为本专利技术的基于负载均衡的电网故障信息处理系统的结构示意图。【具体实施方式】为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。本专利技术的技术方案为在电网故障信息主站系统中增加前置通信服务器的横向扩展能力，使得通过增加前置通信服务器硬件而增加电网故障信息主站系统的接入能力和处理能力成为可能。具备前置通信服务器的横向扩展能力的电网故障信息主站系统还可进一步增加前置通信服务器故障时负载自动接管和运行时负载均衡分配的能力。所述的方法包括以下步骤:(I)所述的方案用于处理电网故障信息子站系统与电网故障信息主站系统之间的通信问题，电网故障信息子站系统与电网故障信息主站系统的前置通信服务器通过标准103通信报文进行通信；(2)所述的电网故障信息主站系统中可同时存在多个前置通信服务器，并且前置通信服务器的数量可无限增加；(3)所述的电网故障信息主站系统同时接入上万量级的所述的电网故障信息子站系统，高速处理海量标准103通信报文；(4)所述的电网故障信息主站系统的前置通信服务器采用统一规则评估自身负载，并将自身负载情况通知到其它前置通信服务器。(5)所述的电网故障信息主站系统的某台前置通信服务器发生故障时，其它前置通信服务器能监控到其已发生故障，并通过负载比较算法挑选一台负载最小的前置通信服务器承接故障前置通信服务器的负载。(6)所述的电网故障信息主站系统的前置通信服务器监测自身运行情况，如果认为自身负载过高，可在通过负载比较算法在其它前置通信服务器中挑选一台负载最小的前置通信服务器承接一部分负载。在一种优选的实施方式中，所当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于负载均衡的电网故障信息处理方法，其特征在于，电网故障信息子站系统与电网故障信息主站系统的前置通信服务器通过标准103通信报文进行通信；所述的方法包括：(1)电网故障信息主站系统的数个前置通信服务器采用统一规则评估自身负载，并每一个前置通信服务器将自身负载情况发送至其他的前置通信服务器；(2)如果电网故障信息主站系统的某一前置通信服务器发生故障，则通过负载比较算法选择一负载最小的前置通信服务器承接故障前置通信服务器的负载；(3)如果电网故障信息主站系统的某一前置通信服务器判断自身的负载超过负载阈值，则通过负载比较算法在其它前置通信服务器中选择一负载最小的前置通信服务器承接该前置通信服务器的部分负载。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘裕桦，李鹏，黄小倩，汪会勇，杨冬，檀基宝，
申请(专利权)人：上海许继电气有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：上海;31