一种模块化的变电站监控系统技术方案

本发明专利技术属于电力系统自动化领域，公开了一种模块化的变电站监控系统，包括基础平台和APP模块；基础平台用于进行全站数据的采集与处理、存储与同步、操作与控制、图模与告警以及权限与审计，提供与APP模块进行数据交互的标准化服务访问接口；APP模块内设置APP防护模块和若干采用容器方式进行安全隔离的应用APP；各应用APP用于通过调用标准化服务访问接口与基础平台进行数据交互，并根据数据交互结果实现变电站的各项监控业务；APP防护模块用于采用APP授权安装、资源控制、访问控制和边界防护来控制各应用APP的独立安全运行。采用平台与应用解耦的系统架构，可有效提升变电站监控系统的升级维护的便利性，还能保障应用APP的扩展和运行的安全。展和运行的安全。展和运行的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化的变电站监控系统


[0001]本专利技术属于电力系统自动化领域，涉及一种模块化的变电站监控系统。

技术介绍

[0002]智能变电站监控系统是实现随着智能变电站全站数据采集和设备监测与控制的关键所在，随同智能变电站的发展建设得到了广域应用。随着智能变电站发展建设的深入，智能变电站监控系统在全站设备数据采集、运行监控、操作控制、智能综合应用及运行管理等方面不断提升和完善相关功能，有力提升了全站运行监测能力和水平。但随着智能变电站建设规模的不断扩大，大量监控系统在工程应用中也暴露出越来越明显的问题，具体如下：
[0003]1)各厂家监控系统的应用功能存在差异。目前，各厂家都推出了各自的智能变电站一体化监控系统，行业内变电站监控系统往往都由一个厂家提供，但是在实际工程中发现，各个厂家监控系统的应用功能却存在优劣，每个厂家都有几个功能成熟、技术突出的应用功能模块，例如，有些厂家的顺序控制应用功能做的特别好，有些厂家的数据监测和界面展示功能特别好，但是受限于监控系统只能同一厂家的缺陷，各个厂家的监控系统的优势难以集成到同一变电站运行，这给智能变电站总体性能的提升产生了影响。
[0004]2)监控系统平台与应用的绑定不利于系统的升级维护。目前，各个厂家的监控系统平台和应用都是深度耦合，日常运行维护时遇到功能升级及缺陷完善等工作都需要对系统进行较大范围的改动，不仅增加了日常维护的工作量，同时也提升了监控系统的运行风险，往往造成某一应用功能缺陷的完善和升级给其它正常运行的应用功能造成了影响，影响了整个系统运行的可靠性。
[0005]3)监控系统平台与应用的耦合不利于厂家的竞争和技术的快速提升。目前，变电站监控系统往往由一家提供，由于监控系统平台与应用的耦合，导致变电站监控系统的功能只能依赖厂家开展。行业内的高校和科研院所即使在某一领域具有优势，但是由于无法获得平台的支撑，难以将技术转化为应用功能模块以提升监控系统水平，这也导致了监控系统的水平只能依靠少数的厂家来实现，难以充分发挥行业的优势来提升变电站运行监测的水平。
[0006]综上，变电站监控系统是电网运行状态感知和控制的核心和关键所在，随着新型电力系统的发展建设，对变电站运行监测能力和智能化水平的要求日益提升，但变电站监控系统长久以来将监控系统及应用功能深度耦合，使得变电站内部监控系统的应用具有排他性，难以充分发挥各厂家监控系统应用功能的优势提升变电站整体水平，与此同时，监控系统平台也应用功能的深度耦合也不利于监控系统系统升级维护，难以发挥行业的优势推动变电站智能化高级应用的实现。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中变电站监控系统长久以来将监控系统及
应用功能深度耦合，使得变电站内部监控系统的应用具有排他性，难以充分发挥各厂家监控系统应用功能的优势提升变电站整体水平的缺点，提供一种模块化的变电站监控系统。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0009]一种模块化的变电站监控系统，包括基础平台和APP模块；基础平台用于进行全站数据的采集与处理、存储与同步、操作与控制、图模与告警以及权限与审计，提供与APP模块进行数据交互的标准化服务访问接口；APP模块内设置APP防护模块和若干采用容器方式进行安全隔离的应用APP；各应用APP用于通过调用标准化服务访问接口与基础平台进行数据交互，并根据数据交互结果实现变电站的各项监控业务；APP防护模块用于采用APP授权安装、资源控制、访问控制和边界防护来控制各应用APP的独立安全运行。
[0010]可选的，所述进行全站数据的采集与处理包括：接收遥信数据，并对遥信数据进行SOE、遥信变位和光字信号的计算；接收遥测数据，对遥测数据进行遥测品质和遥测越限的计算；接收文件数据；以及接收突变数据；所述存储与同步包括：实时将遥信数据和遥测数据存储至实时库；按配置的周期时间将遥信数据和遥测数据存储至历史库；根据文件数据的上送装置将文件数据存储至文件存储区；同步各监控主机的数据；将突变数据存储至实时库和历史库，并将突变数据分发至注册了突变数据触发通知的应用APP；所述操作与控制包括：接收控制操作指令，并下发至相应的间隔层装置；所述图模与告警包括：根据遥信数据和不同的遥信业务生成不同的告警类型与告警等级的遥信实时告警，并进行遥信实时告警的发布；根据遥测数据生成相应的遥测实时告警，并进行遥测实时告警的发布；所述权限与审计包括：权限数据的接入与权限校验；以及审计数据的接入与存储。
[0011]可选的，所述存储与同步还包括：实时存储各应用APP的实时数据；以及为各应用APP设置独立的历史数据存储区存储各应用APP的历史数据，并设置各历史数据存储区的最大存储数量和最大文件存储容量，以及当历史数据存储区的当前存储数量大于最大存储数量或当前文件存储容量大于最大文件存储容量时，发送历史数据整理提醒至相应的应用APP。
[0012]可选的，所述通过调用标准化服务访问接口与基础平台进行数据交互时，进行数据交互的数据内容种类包括结构数据、实时数据、历史数据、告警数据和文件数据；其中，结构数据包括数据信息结构、信息结构关系树和信息配置数据。
[0013]可选的，所述通过调用标准化服务访问接口与基础平台进行数据交互时，数据交互的方式包括主动查询、周期通知、触发通知、告警发送、数据存储、文件传输和权限校验。
[0014]可选的，所述通过调用标准化服务访问接口与基础平台进行数据交互时，标准化服务访问接口的接口参数使用JSON格式字符串数据。
[0015]可选的，所述应用APP包括业务数据分析类APP、功能托管类APP和配置工具类APP；其中，业务数据分析类APP包括基础应用类APP和智能应用类APP，基础应用类APP包括运行监视类APP、操作控制类APP、主站支持服务类APP、软件版本管控类APP以及可视化智能配置维护类APP；智能应用类APP包括故障智能告警类APP、故障综合分析类APP和电能计量分析类APP。
[0016]可选的，所述业务数据分析类APP采用基础平台和应用APP相结合的方式进行展示；所述功能托管类APP和配置工具类APP在应用APP内部进行独立展示。
[0017]可选的，所述APP授权安装包括：对应用APP安装请求进行安全校验和授权验证；周
期性检测已安装的应用APP，当发现新的应用APP或被篡改的应用APP时进行禁止运行并生成告警提示；在应用APP启动时，对应用APP的基础镜像进行验签和校验。
[0018]可选的，所述资源控制包括：数据控制、网络控制、资源监视和资源限制；其中，数据控制包括：设定应用APP接入方式和网络地址范围；监控各应用APP的CPU、磁盘、内存及网络的使用情况；配置各应用APP的CPU、磁盘、内存及网络的配额限制；配置各应用APP的资源使用优先级，所述资源使用优先级用于分配系统资源；网络控制包括：配置各应用APP的IP段和Port段的黑白名单；资源监视包括：可视化各应用AP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化的变电站监控系统，其特征在于，包括基础平台和APP模块；基础平台用于进行全站数据的采集与处理、存储与同步、操作与控制、图模与告警以及权限与审计，提供与APP模块进行数据交互的标准化服务访问接口；APP模块内设置APP防护模块和若干采用容器方式进行安全隔离的应用APP；各应用APP用于通过调用标准化服务访问接口与基础平台进行数据交互，并根据数据交互结果实现变电站的各项监控业务；APP防护模块用于采用APP授权安装、资源控制、访问控制和边界防护来控制各应用APP的独立安全运行。2.根据权利要求1所述的模块化的变电站监控系统，其特征在于，所述进行全站数据的采集与处理包括：接收遥信数据，并对遥信数据进行SOE、遥信变位和光字信号的计算；接收遥测数据，对遥测数据进行遥测品质和遥测越限的计算；接收文件数据；以及接收突变数据；所述存储与同步包括：实时将遥信数据和遥测数据存储至实时库；按配置的周期时间将遥信数据和遥测数据存储至历史库；根据文件数据的上送装置将文件数据存储至文件存储区；同步各监控主机的数据；将突变数据存储至实时库和历史库，并将突变数据分发至注册了突变数据触发通知的应用APP；所述操作与控制包括：接收控制操作指令，并下发至相应的间隔层装置；所述图模与告警包括：根据遥信数据和不同的遥信业务生成不同的告警类型与告警等级的遥信实时告警，并进行遥信实时告警的发布；根据遥测数据生成相应的遥测实时告警，并进行遥测实时告警的发布；所述权限与审计包括：权限数据的接入与权限校验；以及审计数据的接入与存储。3.根据权利要求2所述的模块化的变电站监控系统，其特征在于，所述存储与同步还包括：实时存储各应用APP的实时数据；以及为各应用APP设置独立的历史数据存储区存储各应用APP的历史数据，并设置各历史数据存储区的最大存储数量和最大文件存储容量，以及当历史数据存储区的当前存储数量大于最大存储数量或当前文件存储容量大于最大文件存储容量时，发送历史数据整理提醒至相应的应用APP。4.根据权利要求1所述的模块化的变电站监控系统，其特征在于，所述通过调用标准化服务访问接口与基础平台进行数据交互时，进行数据交互的数据内容种类包括结构数据、实时数据、历史数据、告警数据和文件数据；其中，结构数据包括数据信息结构、信息结构关系树和信息配置数据。5.根据权利要求1所述的模块化的变电站监控系统，其特征在于，所述通过调用标准化服务访问接口与基础平台进行数据交互时，数据交互的方式包括主动查询、周期通知、触发通知、告警发送、数据存储、文件传输和权限校验。6.根据权利要求1所述的模块化的变电站监控系统，其特征在于，所述通过调用标准化服务访问接口与基础平台进行数据交互时，标准化服务访问接口的接口参数使用JSON格式字符串数据。7.根据权利要求1所述的模块化的变电站监控系统，其特征在于，所述应用APP包括业务数据分析类APP、功能托管类APP和配置工具类APP；其中，业务数据分析类APP包括基础应用类APP和智能应用类APP，基础应用类APP包括运行监视类APP、操作控制类APP、主站支持服务类APP、软件版本管控类APP...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊陈，常乃超，刘宇，舒治怀，李明节，姚志强，窦仁晖，倪益民，李劲松，李仲青，孟江雯，窦雪薇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：