一种电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方法，包括：主站侧和子站侧初始化互为备用的物理链路并共享链路状态标志；主站侧进行通讯协议层面的链路初始化操作，主站和子站选取主通道并初始化全局链路状态标志；主站侧从主通道链路启动应用数据查询；子站侧接收主站侧报文，更新全局链路状态标志，并响应应用数据；主站侧接收子站侧的响应数据，更新全局链路状态标志；当主通道出现异常时，主站将通道切换到备用链路，并用重新召唤应用数据；子站侧同样切换主通道，当检测查询命令的链路标志与上次相同时重发上次的应用数据，否则继续响应新应用数据。本发明专利技术可以避免主子站通道切换过程中出现数据丢弃、通讯中断时间长等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方法
本专利技术涉及一种电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方法，属于电力系统领域通讯

技术介绍
目前，电力系统领域对数据实时性、安全性都有比较高的要求，为了保证数据的正常传输，在主站与子站之间会存在多个互为备用的冗余通道链路，以保证在其中一个通道出现问题时，能切换到其他备用通道并进行正常的数据传输。目前实际采用的冗余通道切换方案，是将多个独立的通道链路互为冷备用，在连续多次检测到主站与子站主通道链路通讯超时后判为主通道通讯中断，此后将主通道切换到备用链路，并重新进行链路初始化操作和召唤数据。由于各个链路在通讯过程中相互独立，因而切换通道会出现数据丢弃、通讯中断时间长等问题，对正常的通讯过程产生比较大的扰动。因此，急需一种适用电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方案，以避免通道切换过程中出现数据丢弃、通讯中断时间长等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方法，解决冗余通道切换导致的数据丢弃，通道中断时间长等问题，提高主子站通讯的抗扰动性能。为了达成上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方案，包括以下步骤：1）主站侧根据实际通讯情况初始化互为备用的物理链路，并共享链路状态标志；相对应子站侧也需要初始化互为备用的物理链路，并共享链路状态标志；2）主站侧进行通讯协议层面的链路初始化操作，命令通过默认链路下发给子站侧，此后将此默认链路做为主通道；3）子站侧接受主站侧的协议层链路初始化操作并进行确认，将主站侧下发命令的链路做为主通道，初始化全局链路状态标志，并清理应用数据缓存，做好处理应用数据的准备；4）主站侧接收到子站侧响应后，初始化全局链路状态标志；5）主站侧从主通道链路启动应用数据查询；6）子站侧接收主站侧应用数据查询的报文，更新全局链路状态标志，并组织应用数据从主通道链路进行响应；7）主站侧接收子站侧响应的应用数据，更新全局链路状态标志，下次查询子站侧应用数据时，根据更新的全局链路状态标志下发查询报文；8）当主站侧主通道链路查询数据超时时，主站侧将通道切换到备用链路，并用当前的全局链路状态标志重新召唤应用数据；9）子站侧接收到查询应用数据命令后，切换备用链路为主通道，当子站侧检测查询命令的全局链路状态标志与上次命令相同时，重发上次的应用数据，否则继续响应新的应用数据。前述的步骤1）中，主站侧和子站侧初始化的物理链路为两个或者多个。前述的步骤1）中，主站侧和子站侧初始化的物理链路为串口链路或者网络连接。前述的步骤1）中，所述链路状态标志包括链路复位状态和链路过程标志，根据不同的通讯协议设置链路状态标志。前述的链路状态标志为协议默认或者通过主子站双方的协商确认。前述的步骤6）中，所述应用数据在子站侧各个链路共享。前述的主子站通讯的冗余通道无缝切换适用于IEC101规约、IEC103规约和DNP3规约。本专利技术所达到的有益效果为：采用本专利技术可以有效减少通道中断的判断过程，避免通道切换后重新初始化链路的过程，从而有效可解决通道切换导致的数据丢弃，通道中断时间长等问题，提高主子站通讯的抗扰动性能。附图说明图1是现有冗余通道切换方案流程示意图。图2是本专利技术的冗余通道切换方法流程图。具体实施方式下面对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术的电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方法，包括如下步骤：步骤1：主站侧根据实际通讯情况初始化多个互为备用的物理链路，并共享链路状态标志；相对应子站侧也需要初始化多个互为备用的物理链路，并共享链路状态标志；链路状态标志包括链路复位状态、链路过程标志等。链路状态标志，在不同的通讯协议中会有不同的表现形式。以IEC101为例，主子站是通过主站查询报文FCB位的不断翻转（由0变1，由1变0）来控制数据传输。即：主站下发报文的FCB翻转代表主站收到并确认了子站对上一次召唤的响应，否则主站没有收到子站的响应报文，会继续用相同的FCB重新向子站查询数据；对于子站而言，当收到主站查询报文FCB翻转表示主站认可了上一次响应可以用新的数据进行本次响应，否则收到报文的FCB不翻转，表示主站没有收到报文或不认可，需要重新发送上一次的响应报文。因而，主子站需要独立地记录FCB的状态，属于链路过程标志。当链路处于初始或出现异常时，需要通过协议层面的链路复位操作来对主子站的链路过程标志进行同步，即链路复位状态，当链路初始或出现异常时，链路为未复位状态。链路过程标志和链路复位状态一起构成链路状态标志。链路过程标志的设置可以协议默认，也可以通过主子站双方的协商确认。步骤2：主站侧进行通讯协议层面的链路初始化操作，命令通过默认链路下发给子站，此后将此默认链路做为主通道。步骤3：子站侧接受主站的协议层链路初始化操作并进行确认，将主站下发命令的链路做为主通道，初始化全局链路状态标志，也就是所有链路的状态标志，并做好处理应用数据的准备，即清理应用数据缓存，可以响应主站查询子站的应用数据。步骤4：主站侧接收到子站响应后，初始化全局链路状态标志。步骤5：主站侧从主通道链路启动应用数据查询。步骤6：子站侧接收主站侧报文，更新全局链路状态标志，并组织应用数据从主通道链路进行响应；本专利技术中应用数据在子站侧各个链路共享，避免通道切换后应用数据的丢失，保证应用数据传输的连续性。更新过程以IEC101规约为例，子站收到主站的查询命令后，会与本地保存的FCB进行比较，如果本次命令与上次命令相比FCB进行了翻转则认为有效，并保存新的FCB状态。步骤7：主站侧接收子站侧响应的应用数据，更新全局链路状态标志，下次查询子站侧数据时，根据更新的全局链路状态标志下发查询报文。更新过程为：以IEC101规约为例，主站收到子站的响应数据后，会更新本地的FCB状态，下次查询子站数据时会根据FCB状态下发查询报文。对比与现有技术，本专利技术更新的是全局链路状态标志，即所有的链路的状态标志，使链路状态标志在互为冗余的链路中共享，保证在通道切换到备用链路后仍可以维持切换前的链路通讯状态，达到切换后链路状态的平稳过渡。而现有的冗余通道切换方案中更新的仅是单个链路即图1中的A链路的状态标志，参见图1的步骤（3）-步骤（8）。步骤8：当主站侧主通道链路查询数据超时，如子站侧未收到主站侧下发的查询报文或主站侧未收到子站侧的响应，则主站侧将通道切换到备用链路，并用当前的全局链路状态标志重新召唤应用数据。以IEC101规约为例，主站召唤应用数据的报文中包含FCB的信息，每次FCB状态更新后会在下一次的查询报文中体现。对比与现有技术，本专利技术进行链路切换为异常时直接切换至备用链路，而现有的方案需要主站多次查询超时，才判断链路A通讯中断，切换到链路B，参见图1的步骤（12）。步骤9：子站侧接收到查询应用数据命令后，切换备用链路为主通道，当子站检测查询命令的全局链路状态标志与上次命令相同时，重发上次的应用数据，否则继续响应新的应用数据。对比与现有技术，本专利技术链路切换后可直接召唤应用数据，而现有的链路切换方案，在链路切换后需要重新进行协议层链路初始化和链路状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方法，其特征在于，包括以下步骤：1）主站侧根据实际通讯情况初始化互为备用的物理链路，并共享链路状态标志；相对应子站侧也需要初始化互为备用的物理链路，并共享链路状态标志；2）主站侧进行通讯协议层面的链路初始化操作，命令通过默认链路下发给子站侧，此后将此默认链路做为主通道；3）子站侧接受主站侧的协议层链路初始化操作并进行确认，将主站侧下发命令的链路做为主通道，初始化全局链路状态标志，并清理应用数据缓存，做好处理应用数据的准备；4）主站侧接收到子站侧响应后，初始化全局链路状态标志；5）主站侧从主通道链路启动应用数据查询；6）子站侧接收主站侧应用数据查询的报文，更新全局链路状态标志，并组织应用数据从主通道链路进行响应；7）主站侧接收子站侧响应的应用数据，更新全局链路状态标志，下次查询子站侧应用数据时，根据更新的全局链路状态标志下发查询报文；8）当主站侧主通道链路查询数据超时时，主站侧将通道切换到备用链路，并用当前的全局链路状态标志重新召唤应用数据；9）子站侧接收到查询应用数据命令后，切换备用链路为主通道，当子站侧检测查询命令的全局链路状态标志与上次命令相同时，重发上次的应用数据，否则继续响应新的应用数据。...

【技术特征摘要】
1.一种电力系统主子站通讯的冗余通道无缝切换方法，其特征在于，包括以下步骤：1）主站侧根据实际通讯情况初始化互为备用的物理链路，并共享链路状态标志；相对应子站侧也需要初始化互为备用的物理链路，并共享链路状态标志；2）主站侧进行通讯协议层面的链路初始化操作，命令通过默认链路下发给子站侧，此后将此默认链路做为主通道；3）子站侧接受主站侧的协议层链路初始化操作并进行确认，将主站侧下发命令的链路做为主通道，初始化全局链路状态标志，并清理应用数据缓存，做好处理应用数据的准备；4）主站侧接收到子站侧响应后，初始化全局链路状态标志；5）主站侧从主通道链路启动应用数据查询；6）子站侧接收主站侧应用数据查询的报文，更新全局链路状态标志，并组织应用数据从主通道链路进行响应；7）主站侧接收子站侧响应的应用数据，更新全局链路状态标志，下次查询子站侧应用数据时，根据更新的全局链路状态标志下发查询报文；8）当主站侧主通道链路查询数据超时时，主站侧将通道切换到备用链路，并用当前的全局链路状态标志重新召唤应用数据；9）子站侧接收到查询应用数据命令后，切换备用链路为主通道，当子站侧检测查询命令的全局链路状...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨梅强，胡绍谦，汤震宇，尤小明，曹翔，宋林川，王仁斌，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32