一種針對智能變電站自動化系統(tǒng)運維信息模型的抽象方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站二次系統(tǒng)運維監(jiān)管技術(shù)，具體涉及一種針對智能變電站自動化系統(tǒng)運維信息模型的抽象方法。
【背景技術(shù)】
[0002]智能變電站自動化系統(tǒng)運維監(jiān)管與通用IT系統(tǒng)網(wǎng)管具有較大區(qū)別，主要是監(jiān)測對象有明顯不同，數(shù)據(jù)采集方法有所類似，但上述方法在智能變電站自動化系統(tǒng)的特殊通信環(huán)境與專有設(shè)備與系統(tǒng)難以應(yīng)用。因此，鑒于智能變電站自動化系統(tǒng)所采用的專用協(xié)議及信息環(huán)境的特殊性，必須突破通用IT系統(tǒng)網(wǎng)管方法的局限才能滿足現(xiàn)場的需求。
[0003]近年來，隨著電力通信網(wǎng)絡(luò)與計算機信息技術(shù)的迅速發(fā)展，智能電網(wǎng)新技術(shù)的應(yīng)用、電網(wǎng)設(shè)備管理規(guī)范化以及一體化推進使得電網(wǎng)設(shè)備運行水平大幅提升。當前，各級電力企業(yè)已建立了較為完善的電力二次系統(tǒng)，但在電力生產(chǎn)運行中，設(shè)備質(zhì)量、人為誤操作、自然災(zāi)害等等因素，難以避免地造成了智能變電站自動化系統(tǒng)設(shè)備運行可靠率下降，進而直接威脅到電力一次設(shè)備安全穩(wěn)定運行。當前，智能變電站自動化系統(tǒng)運維監(jiān)管面對的問題也更加復(fù)雜多樣，其一是采集信息過于簡單，現(xiàn)有智能變電站自動化系統(tǒng)已具備將站內(nèi)設(shè)備的少量運行狀態(tài)信息傳送到主站，但這些簡單信息難以詳細地反映出系統(tǒng)與設(shè)備運行狀況，對系統(tǒng)異常定位和原因分析帶來了困難。其二是事件缺乏關(guān)聯(lián)，智能變電站同業(yè)務(wù)自動化系統(tǒng)事件信息缺乏進行關(guān)聯(lián)分析，難以實現(xiàn)總體風(fēng)險管理。其三是故障現(xiàn)場無法準確分析，一旦智能變電站自動化系統(tǒng)出現(xiàn)裝置故障后，由于數(shù)據(jù)采集涉及環(huán)節(jié)多，缺乏數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的邏輯模型，從而使故障原因難以分析及查找定位。因此，采用技術(shù)手段對智能變電站自動化系統(tǒng)運維監(jiān)管并與主站交互的應(yīng)用需求已日益迫切，針對智能變電站自動化系統(tǒng)運維監(jiān)管領(lǐng)域，如何利用抽象智能變電站自動化系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系建立基于多數(shù)據(jù)流的運維監(jiān)管模型，全面提升智能變電站自動化系統(tǒng)的運維監(jiān)管水平，已經(jīng)成為一項亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種能夠基于運維信息模型多線索路徑搜尋，更為快速的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障或異常，準確評估出變電站二次系統(tǒng)在安全性、可靠性、可用性等多個方面的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)潛在的運行隱患，追溯故障的產(chǎn)生根源、定位故障的影響范圍及預(yù)測故障蔓延趨勢的針對變電站二次系統(tǒng)運維信息模型的抽象方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種針對智能變電站自動化系統(tǒng)運維信息模型的抽象方法，步驟包括:
1)生成智能變電站自動化系統(tǒng)的物理網(wǎng)絡(luò)拓撲，根據(jù)所述物理網(wǎng)絡(luò)拓撲，獲取智能變電站自動化系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的物理路徑和邏輯通道作為物理網(wǎng)絡(luò)拓撲的基本參量；
2)將智能變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用業(yè)務(wù)進行分類，結(jié)合物理網(wǎng)絡(luò)拓撲的基本參量，確定每項業(yè)務(wù)運行所依賴的軟件模塊或硬件設(shè)施的資源支撐服務(wù)，將每一項資源支撐服務(wù)細化關(guān)聯(lián)到其所依賴的運維監(jiān)管對象，得到實現(xiàn)運維監(jiān)管對象的邏輯或物理資源解耦的運維信息模型；
3)對智能變電站自動化系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)邊界認定、內(nèi)部區(qū)域劃分、配置通信節(jié)點、節(jié)點權(quán)限分配以及節(jié)點網(wǎng)絡(luò)流量的上下限約束的關(guān)聯(lián)梳理，得到智能變電站自動化系統(tǒng)的運維監(jiān)管對象與物理通信節(jié)點間的安全特性約束數(shù)據(jù)流，將所述安全特性約束數(shù)據(jù)流添加到運維信息模型；
4)對智能變電站自動化系統(tǒng)中作為子系統(tǒng)或功能模塊形式存在的邏輯塊，依據(jù)邏輯塊和應(yīng)用業(yè)務(wù)之間的關(guān)系，采用面向?qū)ο蟮姆椒ń⑾到y(tǒng)功能服務(wù)數(shù)據(jù)流，所述系統(tǒng)功能服務(wù)數(shù)據(jù)流包括應(yīng)用程序通信及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報文中電力專用通信規(guī)約之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將所述系統(tǒng)功能服務(wù)數(shù)據(jù)流添加到運維信息模型；
5)對智能變電站自動化系統(tǒng)中作為子系統(tǒng)或功能模塊形式存在的邏輯塊，篩選出與智能變電站自動化系統(tǒng)物理性能相關(guān)的邏輯塊;針對智能變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用業(yè)務(wù)，分別確定該應(yīng)用業(yè)務(wù)所依賴的物理性能相關(guān)的邏輯塊，得到業(yè)務(wù)與性能邏輯塊影響關(guān)系表構(gòu)成的系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)流，將所述系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)流添加到運維信息模型；
6)基于所述運維信息模型的安全特性約束數(shù)據(jù)流、系統(tǒng)功能服務(wù)數(shù)據(jù)流、系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)流三種指標，生成用于反映智能變電站自動化系統(tǒng)總體運行狀況的多狀態(tài)集合綜合指標，并通過變電站運維監(jiān)管人機界面顯示輸出。
[0006]優(yōu)選地，所述步驟3)的詳細步驟包括:
3.1)根據(jù)智能變電站自動化系統(tǒng)進行物理網(wǎng)絡(luò)拓撲的基本參量確定智能變電站自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)邊界，以調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)邊界交換機以內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)作為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，確定內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)邊界；
3.2)根據(jù)確定的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)邊界進行內(nèi)部區(qū)域劃分，按照內(nèi)部區(qū)域劃分結(jié)果，將智能變電站自動化系統(tǒng)的運維監(jiān)管對象分別放到各個劃分結(jié)果中的各內(nèi)部區(qū)域中，所述內(nèi)部區(qū)域包括安全I區(qū)、安全II區(qū)、站控層和過程層；
3.3)針對智能變電站自動化系統(tǒng)的每一個設(shè)備，列舉出可與外界連接的物理通信節(jié)占.V ，
3.4)根據(jù)確定的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)邊界及內(nèi)部區(qū)域劃分結(jié)果，確定每一個物理通信節(jié)點的通信范圍，從而得到各個物理通信節(jié)點的通信權(quán)限表；
3.5)基于所述通信權(quán)限表中的每一條通信權(quán)限記錄網(wǎng)絡(luò)流量的上下限約束的權(quán)限判定建立至少一個監(jiān)視點，且將該監(jiān)視點映射至所述運維信息模型中的監(jiān)視對象;針對每一個物理通信節(jié)點，將其對應(yīng)的所有通信權(quán)限記錄的監(jiān)視點集合映射為所述運維信息模型中該物理通信節(jié)點所在設(shè)備中的資源支撐服務(wù)，得到生成智能變電站自動化系統(tǒng)的運維監(jiān)管對象與節(jié)點的安全特性約束數(shù)據(jù)流，將所述安全特性約束數(shù)據(jù)流添加到運維信息模型。
[0007]優(yōu)選地，所述步驟3.1)中根據(jù)確定的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)邊界進行內(nèi)部區(qū)域劃分時，具體是指以網(wǎng)絡(luò)防火墻為邊界將所述內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)劃分為實時區(qū)與非實時區(qū)，以網(wǎng)絡(luò)隔離裝置為邊界將所述內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)劃分為生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟3.4)中通信權(quán)限表的每一條通信權(quán)限記錄包括IP地址、通信目標節(jié)點IP地址、通信內(nèi)容以及通信頻率。
[0009]本發(fā)明針對智能變電站自動化系統(tǒng)運維信息模型的抽象方法具有下述優(yōu)點: 1、本發(fā)明根據(jù)智能變電站自動化系統(tǒng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)通信與關(guān)聯(lián)特點，結(jié)合物理網(wǎng)絡(luò)拓撲，抽象出智能變電站自動化系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系，建立智能變電站自動化系統(tǒng)的安全特性約束數(shù)據(jù)流、系統(tǒng)功能服務(wù)數(shù)據(jù)流、系統(tǒng)性能關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流，形成具有多維特性的運維信息模型，建立用于反映智能變電站自動化系統(tǒng)總體運行狀況的多狀態(tài)集合綜合指標，該綜合指標是一個狀態(tài)集合，并可根據(jù)現(xiàn)場需求進行修訂，提供深度挖掘與人機界面，能更為準確地評估出智能變電站自動化系統(tǒng)的運行狀況。
[0010]2、基于本發(fā)明的運維信息模型通過多條數(shù)據(jù)流線索的路徑搜尋，能更為快速的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障或異常，并準確評估出智能變電站自動化系統(tǒng)在安全性、可靠性、可用性等多個維度的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)潛在的運行隱患，追溯故障的產(chǎn)生根源、定位故障的影響范圍及預(yù)測故障的蔓延趨勢，提升智能變電站自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理水平。
[0011]3、本發(fā)明通過建立安全特性約束、系統(tǒng)功能服務(wù)、系統(tǒng)性能關(guān)聯(lián)等多數(shù)據(jù)流，避免僅停留在表面而進行的事件分析，可以達到具有多維特性的智能變電站自動化系統(tǒng)運維監(jiān)管的本質(zhì)抽象，能夠更為快速的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障或異常，準確評估出智能變電站自動化系統(tǒng)在安全性、可靠性、可用性等多個方面的系統(tǒng)現(xiàn)狀，能夠方便發(fā)現(xiàn)智能變電站自動化系統(tǒng)的運行隱患，追溯故障的產(chǎn)生根源、定位故障的影響范圍及預(yù)測故障的蔓延趨勢。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例方法的基本流程示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實施例中運維監(jiān)管對象去耦合的原理示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明實施例中性能邏輯塊和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)原理示意圖。
[0015]圖4為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的運維監(jiān)管原理示意圖。
[0016]圖5為應(yīng)用本發(fā)明實施例后的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)運維監(jiān)管原理示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本實施例針對智能變電站自動化系統(tǒng)運維信息模型的抽象方法的步驟包括:
1)生成智能變電站自動化系統(tǒng)的物理網(wǎng)絡(luò)拓撲，根據(jù)物理網(wǎng)絡(luò)拓撲，獲取智能變電站自動化系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的物理路徑和邏輯通道作為物理網(wǎng)絡(luò)拓撲的基本參量；
2)將智能變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用業(yè)務(wù)進行分類，結(jié)合物理網(wǎng)絡(luò)拓撲的基本參量