一种继电保护故障计算任务的并发处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种继电保护故障计算任务的并发处理方法及系统，包括：调度服务器主要负责用户及任务管理以及任务分配和结果回收，计算服务器则负责任务子进程管理和维护，数据服务器提供历史任务信息存储和查询，调度服务器、计算服务器和数据服务器分别处理不同的业务，不会出现冗余的功能和重复的功能，各类服务器各司其责，尽量保证负载均衡，不会出现压力一边倒的现象；不同的用户可同时提交计算请求，系统自动做到消息屏蔽，各用户之间的任务互不冲突；利用本发明专利技术的采用TCP和可靠UDP通信方式以及多核技术组建的分布式并行计算系统能够为电力系统各类型计算提供可靠高效并发计算服务，系统运行稳定。系统运行稳定。系统运行稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种继电保护故障计算任务的并发处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及任务处理
，并且更具体地，涉及一种继电保护故障计算任务的并发处理方法及系统。

技术介绍

[0002]电力系统继电保护整定计算是在满足整定规程要求的前提下，对电力系统的一次设备按照对应的保护原理进行保护定值计算工作，并为保护装置配置合适的保护定值以满足继电保护“四性”和电力系统正常运行的要求。故障分析和计算的结果是继电保护整定计算的依据，在继电保护的整定工作中需要反复进行复杂且大量的各种故障计算，包括单相故障、两相短路、两相短路接地、三相短路、断线故障、跨线故障、任意重复故障及非全相振荡等。
[0003]最初的继电保护整定计算和故障分析是由人工实现的，到70年代初期逐渐出现了采用计算机程序实现保护定值计算中的故障电流和分支系数的计算工作，不过保护定值的选择还是要依靠通过整定人员按照规程上的整定原则手工计算完成到；90年底以后继电保护技术突飞猛进，继电保护整定计算相关软件的研发进入一个相对高级的阶段。基于图形化的继电保护整定计算系统在功能模块上主要包括网络拓扑结构、网络系统参数、整定计算和故障计算等。整定计算模块实现大规模复杂电力系统中主要一次设备(主要是输电线路、变压器、断路器、母线、电抗器等)保护定值的自动整定计算，如输电线路零序电流保护、相间和接地距离保护的各段定值，并全面考虑整定规程的要求，采用的算法快速准确地确定最小断点和组合运行方式。故障计算模块提供故障计算功能，能够处理各种类型的简单故障和复杂故障，故障计算结果为整定计算提供准备。
[0004]从数据处理和计算能力方面讲，目前继电保护整定计算系统大多采用单机部署模式，各级调度控制系统应用专享各自的存储资源和计算资源。以特高压输电通道为主网架的巨型电网，交流电气联系紧密、直流交换容量巨大，各级电网相互影响、相互作用进一步增强，电网继电保护定值计算范围多级化、全网化特征越专利技术显，存在计算复杂度高、计算量大和并行任务执行困难等问题。鉴于此需要研究基于并行计算技术的保护定值计算整体架构，突破密集型计算场景下广域计算资源的动态调配和服务关键技术，实现大电网保护定值计算的快速并行处理，最大化计算资源的利用效率和计算速度，为大电网、跨区电网的安全稳定运行提供技术支撑及保障。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种继电保护故障计算任务的并发处理方法及系统，以解决如何高效地实现继电保护故障计算任务的并发处理的问题。
[0006]为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种继电保护故障计算任务的并发处理方法，所述方法包括：
[0007]利用调度服务器对接收的客户端发送的继电保护故障计算请求的有效性进行验
证，并当验证通过后根据所述继电保护故障计算请求确定计算任务，并根据所述计算任务的类型将所述计算任务下发至对应的计算服务器；
[0008]利用计算服务器对所述计算任务进行解析，根据解析结果确定与所述计算任务对应的配置信息，并根据所述配置信息启动相应的计算程序进行相应的作业，获取计算结果，并将所述计算结果返回至调度服务器；
[0009]利用调度服务器将所述计算结果返回至与所述计算任务对应的客户端。
[0010]优选地，其中所述方法还包括：
[0011]客户端与系统建立可靠连接，调用connect_platform接口和系统的网关总控节点建立TCP长连接，连接完成后调用sendto_platform统一业务接口完成用户身份的验证，并通过recvfrom_platform接口接收系统反馈回来的验证结果；
[0012]当所述验证结果指示通过完成客户端和系统的通信连接后，组织计算数据压缩包，并通过调用sendto_platform接口将所述计算数据压缩包发送至调度服务器，以发起计算请求；并在发送成功后，开启单独的消息处理线程并调用recvfrom_platform接口接收所述调度服务器发送回来的消息直到任务计算完成，并调用disconnect_platform接口通知系统关闭与本客户端的连接，通过调用close关闭客户端的socket连接用户。
[0013]优选地，其中所述调度服务器采用TCP和基于可靠协议通信的UDP通信方式与客户端和各节点服务器进行通信，实现数据和文件的传输，采用多播技术实现各节点服务器之间的命令和文件的下发。
[0014]优选地，其中所述方法还包括：
[0015]调度服务器通过客户端的用户连接注册时提供的证书进行不同的客户端区分，并当计算任务处理完成后，根据任务编码和证书查找所述计算任务对应的继电保护故障计算请求所属的客户端，并将对应的作业结果发送至与所述计算任务对应的客户端。
[0016]优选地，其中所述方法还包括：
[0017]调度服务器设置运行方式、选择故障类型和故障位置，并调取基于电网等值网络形成的节点导纳矩阵，将运行方式、故障位置和节点导纳矩阵按照故障类型进行任务分解，形成不同计算任务需求对应的配置信息，并将所述配置信息分别发送至不同的计算服务器进行任务计算。
[0018]优选地，其中所述方法还包括:
[0019]调度服务器计算已完成所述计算任务的计算服务器的计算资源信息，并将所述计算任务的完成信息发送至数据服务器进行历史任务的信息保存。
[0020]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种继电保护故障计算任务的并发处理系统，所述系统包括：
[0021]调度服务器，用于对接收的客户端发送的继电保护故障计算请求的有效性进行验证，并当验证通过后根据所述继电保护故障计算请求确定计算任务，并根据所述计算任务的类型将所述计算任务下发至对应的计算服务器；用于将计算结果将所述计算结果返回至与所述计算任务对应的客户端；
[0022]计算服务器，用于对所述计算任务进行解析，根据解析结果确定与所述计算任务对应的配置信息，并根据所述配置信息启动相应的计算程序进行相应的作业，获取计算结果，并将所述计算结果返回至调度服务器。
[0023]优选地，其中所述系统还包括：
[0024]客户端，与系统建立可靠连接，调用connect_platform接口和系统的网关总控节点建立TCP长连接，连接完成后调用sendto_platform统一业务接口完成用户身份的验证，并通过recvfrom_platform接口接收系统反馈回来的验证结果；
[0025]当所述验证结果指示通过完成客户端和系统的通信连接后，组织计算数据压缩包，并通过调用sendto_platform接口将所述计算数据压缩包发送至调度服务器，以发起计算请求；并在发送成功后，开启单独的消息处理线程并调用recvfrom_platform接口接收所述调度服务器发送回来的消息直到任务计算完成，并调用disconnect_platform接口通知系统关闭与本客户端的连接，通过调用close关闭客户端的socket连接用户。
[0026]优选地，其中所述调度服务器采用TCP和基于可靠协议通信的U本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种继电保护故障计算任务的并发处理方法，其特征在于，所述方法包括：利用调度服务器对接收的客户端发送的继电保护故障计算请求的有效性进行验证，并当验证通过后根据所述继电保护故障计算请求确定计算任务，并根据所述计算任务的类型将所述计算任务下发至对应的计算服务器；利用计算服务器对所述计算任务进行解析，根据解析结果确定与所述计算任务对应的配置信息，并根据所述配置信息启动相应的计算程序进行相应的作业，获取计算结果，并将所述计算结果返回至调度服务器；利用调度服务器将所述计算结果返回至与所述计算任务对应的客户端。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：客户端与系统建立可靠连接，调用connect_platform接口和系统的网关总控节点建立TCP长连接，连接完成后调用sendto_platform统一业务接口完成用户身份的验证，并通过recvfrom_platform接口接收系统反馈回来的验证结果；当所述验证结果指示通过完成客户端和系统的通信连接后，组织计算数据压缩包，并通过调用sendto_platform接口将所述计算数据压缩包发送至调度服务器，以发起计算请求；并在发送成功后，开启单独的消息处理线程并调用recvfrom_platform接口接收所述调度服务器发送回来的消息直到任务计算完成，并调用disconnect_platform接口通知系统关闭与本客户端的连接，通过调用close关闭客户端的socket连接用户。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度服务器采用TCP和基于可靠协议通信的UDP通信方式与客户端和各节点服务器进行通信，实现数据和文件的传输，采用多播技术实现各节点服务器之间的命令和文件的下发。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：调度服务器通过客户端的用户连接注册时提供的证书进行不同的客户端区分，并当计算任务处理完成后，根据任务编码和证书查找所述计算任务对应的继电保护故障计算请求所属的客户端，并将对应的作业结果发送至与所述计算任务对应的客户端。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：调度服务器设置运行方式、选择故障类型和故障位置，并调取基于电网等值网络形成的节点导纳矩阵，将运行方式、故障位置和节点导纳矩阵按照故障类型进行任务分解，形成不同计算任务需求对应的配置信息，并将所述配置信息分别发送至不同的计算服务器进行任务计算。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:调度服务器计算已完成所述计算任务的计算服务器的计算资源信息，并将所述计算任务的完成信息发送至数据服务器进行历史任务的信息保存。7.一种继电保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：周智强，何春江，李勤新，陈勇，李仲青，裘微江，王晓阳，韩伟，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：