專利名稱：一種電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域，特別是涉及一種動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)過程中數(shù)據(jù)處理的方法。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)再同步，每次接收的數(shù)據(jù)自帶時(shí)標(biāo)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)將時(shí)標(biāo)映射成長(zhǎng)整數(shù)的批號(hào)，不同相量測(cè)量裝置之間的相同批號(hào)的數(shù)據(jù)代表相同時(shí)刻的數(shù)據(jù)，當(dāng)高級(jí)應(yīng)用需要得到某一時(shí)刻的全部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的批號(hào)依次從各相量測(cè)量存儲(chǔ)區(qū)中提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以長(zhǎng)整數(shù)為索引，可通過快速定位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置。
所述的寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的步驟包括根據(jù)記錄的時(shí)刻得到批號(hào)；鎖定實(shí)時(shí)庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)；數(shù)據(jù)記錄拷入數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)批號(hào)的位置；釋放實(shí)時(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)區(qū)。
讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的步驟包括根據(jù)時(shí)刻批號(hào)定位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的位置；鎖定讀取實(shí)時(shí)庫(kù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)；從數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)批號(hào)的位置復(fù)制出數(shù)據(jù)記錄；釋放實(shí)時(shí)庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)。
由于全部數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)均映射成統(tǒng)一的批號(hào)，數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶端只需讀取具有相同批號(hào)的各子站數(shù)據(jù)就可以保證所得數(shù)據(jù)的時(shí)間一致性。即實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通過批號(hào)間接實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)再同步。
上述三個(gè)部分是通過批號(hào)聯(lián)系起來的。數(shù)據(jù)讀取和寫入必須提供數(shù)據(jù)的批號(hào)(在實(shí)時(shí)庫(kù)中的存儲(chǔ)位置)，如果提供起止批號(hào)，則可以從實(shí)時(shí)庫(kù)的循環(huán)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中得到對(duì)應(yīng)起止時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)庫(kù)內(nèi)不同子站相同時(shí)刻的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)具有相同的批號(hào)，實(shí)現(xiàn)子站數(shù)據(jù)在主站實(shí)時(shí)庫(kù)中時(shí)標(biāo)再同步?！版i”機(jī)制保證實(shí)時(shí)庫(kù)處理并發(fā)讀寫時(shí)的數(shù)據(jù)一致性。
本發(fā)明原理簡(jiǎn)單、有效，實(shí)施方便，解決了電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心站對(duì)異地相量測(cè)量裝置上送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速讀寫、精確再同步、及時(shí)響應(yīng)安全分析讀取數(shù)據(jù)的問題。


圖1為本發(fā)明的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的寫入數(shù)據(jù)庫(kù)寫入過程流程圖；圖3為本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫(kù)讀取過程流程圖。
電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)以同步相量測(cè)量裝置為子站，子站上送同步數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)中心站。數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)精度高于1微秒，每20毫秒上送一批數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心站與現(xiàn)有能量管理系統(tǒng)的區(qū)別在于前者數(shù)據(jù)上送比后者快，前者數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)要求比后者高，前者的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)讀取速度比后者高。后者幾乎不必考慮數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)一致性，前者必須考慮由于通信隨即延遲帶來的數(shù)據(jù)再同步問題。為解決電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心站對(duì)異地相量測(cè)量裝置上送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速讀寫、精確再同步、及時(shí)響應(yīng)安全分析讀取數(shù)據(jù)的問題，本發(fā)明提出了一種電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的方法。所述的方法是通過如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，所述的方法包括步驟寫入和讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)全部駐留系統(tǒng)內(nèi)存的方式，以共享內(nèi)存的方式，支持讀和寫進(jìn)程的并發(fā)訪問，共享內(nèi)存通過讀寫鎖保證數(shù)據(jù)一致性；提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)軌跡，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)以相量測(cè)量裝置為單元，分別存儲(chǔ)1s以上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以循環(huán)方式存儲(chǔ)，新數(shù)據(jù)增加到循環(huán)隊(duì)列的尾部，老數(shù)據(jù)在循環(huán)隊(duì)列的頭部，當(dāng)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)達(dá)到實(shí)時(shí)庫(kù)最大限制時(shí)，新數(shù)據(jù)覆蓋最老的數(shù)據(jù)，對(duì)于希望得到前1s以內(nèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)軌跡的高級(jí)應(yīng)用，直接從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)，不必訪問歷史數(shù)據(jù)庫(kù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)再同步，每次接收的數(shù)據(jù)自帶時(shí)標(biāo)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)將時(shí)標(biāo)映射成長(zhǎng)整數(shù)的批號(hào)，不同相量測(cè)量裝置之間的相同批號(hào)的數(shù)據(jù)代表相同時(shí)刻的數(shù)據(jù)，當(dāng)高級(jí)應(yīng)用需要得到某一時(shí)刻的全部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的批號(hào)依次從各相量測(cè)量存儲(chǔ)區(qū)中提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以長(zhǎng)整數(shù)為索引，可通過快速定位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置。
由于全部數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)均映射成統(tǒng)一的批號(hào)，數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶端只需讀取具有相同批號(hào)的各子站數(shù)據(jù)就可以保證所得數(shù)據(jù)的時(shí)間一致性。即實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通過批號(hào)間接實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)再同步。
上述三個(gè)部分是通過批號(hào)聯(lián)系起來的。數(shù)據(jù)讀取和寫入必須提供數(shù)據(jù)的批號(hào)(在實(shí)時(shí)庫(kù)中的存儲(chǔ)位置)，如果提供起止批號(hào)，則可以從實(shí)時(shí)庫(kù)的循環(huán)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中得到對(duì)應(yīng)起止時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)庫(kù)內(nèi)不同子站相同時(shí)刻的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)具有相同的批號(hào)，實(shí)現(xiàn)子站數(shù)據(jù)在主站實(shí)時(shí)庫(kù)中時(shí)標(biāo)再同步?！版i”機(jī)制保證實(shí)時(shí)庫(kù)處理并發(fā)讀寫時(shí)的數(shù)據(jù)一致性。
圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫(kù)寫入過程流程圖。如圖2所示，所述的寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的步驟包括S201寫入數(shù)據(jù)庫(kù)之前準(zhǔn)備的輸入量包括數(shù)據(jù)記錄的時(shí)刻time，數(shù)據(jù)記錄所屬的相量測(cè)量裝置編號(hào)p，數(shù)據(jù)記錄R。
S202判斷是否已經(jīng)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接，即數(shù)據(jù)庫(kù)所在的共享內(nèi)存是否已經(jīng)映射到寫入進(jìn)程的地址空間。如果成功，則執(zhí)行S203，否則到S214。
S203從time得到數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的批號(hào)Num。批號(hào)是以長(zhǎng)整數(shù)，每個(gè)相量測(cè)量裝置都有自己的批號(hào)，不同相量測(cè)量裝置的批號(hào)如果相同，則對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)記錄的時(shí)刻time相同。第一個(gè)寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄的tim0對(duì)應(yīng)0批號(hào)，即Num＝0，此后新數(shù)據(jù)記錄的的批號(hào)等于(time-time0)*vFreq。vFreq是數(shù)據(jù)記錄更新的虛擬頻率，一般取數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)各相量測(cè)量裝置數(shù)據(jù)更新頻率的最大者。例如，vFreq＝50，表示數(shù)據(jù)更新周期為50Hz，即每次數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間遞增20ms，即相鄰批號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間相差20ms。
S204如果批號(hào)Num小于結(jié)束批號(hào)，說明數(shù)據(jù)記錄區(qū)已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)區(qū)，無(wú)需再寫，執(zhí)行S214，否則繼續(xù)。
S205鎖定相量測(cè)量裝置p的數(shù)據(jù)區(qū)。
S206如果鎖定成功，則繼續(xù)，否則S14。
S207根據(jù)批號(hào)Num確定數(shù)據(jù)區(qū)對(duì)應(yīng)記錄的首地址。
S208把數(shù)據(jù)記錄R拷貝到首地址指向的內(nèi)存空間。
S209更改結(jié)束批號(hào)為Num。
S210如果結(jié)束批號(hào)-起始批號(hào)大于數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度，即新的數(shù)據(jù)記錄已經(jīng)放在數(shù)據(jù)區(qū)的頭部，覆蓋了最早的數(shù)據(jù)記錄(出現(xiàn)循環(huán)回卷)，執(zhí)行S211，否則S212。
S211修改起始批號(hào)＝結(jié)束批號(hào)-數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度。
S212解鎖相量測(cè)量裝置p的數(shù)據(jù)區(qū)。
S213返回成功寫入，執(zhí)行S215。
S214返回失敗寫入，執(zhí)行S215。
S215結(jié)束。
圖3為本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫(kù)讀取過程流程圖。如圖3所示，所述的讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的步驟包括
S301讀取數(shù)據(jù)庫(kù)之前準(zhǔn)備的輸入量包括數(shù)據(jù)記錄的時(shí)刻time，數(shù)據(jù)記錄所屬的相量測(cè)量裝置編號(hào)p。
S302判斷是否已經(jīng)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接，即數(shù)據(jù)庫(kù)所在的共享內(nèi)存是否已經(jīng)映射到寫入進(jìn)程的地址空間。如果成功，則執(zhí)行S303，否則到S311。
S303從time得到數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的批號(hào)Num。
S304如果批號(hào)Num不再起止批號(hào)之間，說明數(shù)據(jù)記錄不在數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，執(zhí)行S311，否則繼續(xù)。
S305鎖定相量測(cè)量裝置p的數(shù)據(jù)區(qū)。
S306如果鎖定成功，則繼續(xù)，否則S311。
S307根據(jù)批號(hào)Num確定數(shù)據(jù)區(qū)對(duì)應(yīng)記錄的首地址。
S308拷貝首地址指向的內(nèi)存空間的數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)記錄R。
S309解鎖相量測(cè)量裝置p的數(shù)據(jù)區(qū)。
S310返回?cái)?shù)據(jù)記錄R，成功讀取，執(zhí)行S312S311返回失敗讀取。
S312結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的方法，所述的方法包括步驟寫入和讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)全部駐留系統(tǒng)內(nèi)存的方式，以共享內(nèi)存的方式，支持讀和寫進(jìn)程的并發(fā)訪問，共享內(nèi)存通過讀寫鎖保證數(shù)據(jù)一致性；提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)軌跡，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)以相量測(cè)量裝置為單元，分別存儲(chǔ)1秒以上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以循環(huán)方式存儲(chǔ)，新數(shù)據(jù)增加到循環(huán)隊(duì)列的尾部，老數(shù)據(jù)在循環(huán)隊(duì)列的頭部，當(dāng)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)達(dá)到實(shí)時(shí)庫(kù)最大限制時(shí)，新數(shù)據(jù)覆蓋最老的數(shù)據(jù)，對(duì)于希望得到前1秒以內(nèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)軌跡的高級(jí)應(yīng)用，直接從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)，不必訪問歷史數(shù)據(jù)庫(kù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)再同步，每次接收的數(shù)據(jù)自帶時(shí)標(biāo)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)將時(shí)標(biāo)映射成長(zhǎng)整數(shù)的批號(hào)，不同相量測(cè)量裝置之間的相同批號(hào)的數(shù)據(jù)代表相同時(shí)刻的數(shù)據(jù)，當(dāng)高級(jí)應(yīng)用需要得到某一時(shí)刻的全部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的批號(hào)依次從各相量測(cè)量存儲(chǔ)區(qū)中提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以長(zhǎng)整數(shù)為索引，可通過快速定位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征至于所述的寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的步驟包括根據(jù)記錄的時(shí)刻得到批號(hào)；鎖定實(shí)時(shí)庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)；數(shù)據(jù)記錄拷入數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)批號(hào)的位置；釋放實(shí)時(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通信方法，其特征至于所述的讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的步驟包括根據(jù)時(shí)刻批號(hào)定位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的位置；鎖定讀取實(shí)時(shí)庫(kù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)；從數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)批號(hào)的位置復(fù)制出數(shù)據(jù)記錄；釋放實(shí)時(shí)庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)。
全文摘要
一種電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的方法，該方法包括步驟寫入和讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)全部駐留系統(tǒng)內(nèi)存的方式，以共享內(nèi)存的方式，共享內(nèi)存通過讀寫鎖保證數(shù)據(jù)一致性；提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)軌跡，對(duì)于希望得到前1s以內(nèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)軌跡的高級(jí)應(yīng)用，直接從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)再同步，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的批號(hào)依次從各相量測(cè)量存儲(chǔ)區(qū)中提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以長(zhǎng)整數(shù)為索引，可通過快速定位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置。本發(fā)明原理簡(jiǎn)單、有效，實(shí)施方便，解決了電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心站對(duì)異地相量測(cè)量裝置上送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速讀寫、精確再同步、及時(shí)響應(yīng)安全分析讀取數(shù)據(jù)的問題。
文檔編號(hào)G06F12/06GK1472688SQ03146339
公開日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者王立鼎, 吳京濤, 張濤 申請(qǐng)人:北京四方繼保自動(dòng)化有限公司