CN118096061A - 一种电网负荷采集管控平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网负荷采集管控平台，包括设备管理、有序用电执行管理、需求响应负荷监测、数据交互共享、视图中心、数据计算、用电分析和采集控制。本发明基于采集模块产生的海量实时和历史的各种指标数据，从终端、用户、交采测量仪表等维度，对基础信息、交采监测点信息、资产信息、事件、挂接关系、业务数据等多维度的数据进行查询和分析，实现终端、用户、交采测量仪表的全生命周期管理，满足不同角色对相关信息的查询及管理诉求，提高管理、运维效率。本发明系统平台从采集、校核到入库全链路各类指标数据，提供系统运行健康度判断及预警，及时处理异常，提高系统可用性。

Description

一种电网负荷采集管控平台

技术领域

本发明属于电管理技术领域，具体涉及一种电网负荷采集管控平台。

背景技术

在大数据时代背景下，电力企业产生的数据呈现出海量、多源、增长速度快等特征。但是，一些业务系统之间仍然出现信息孤岛现象，不同部门信息共享度较低，生产过程中形成的大量数据不能得到有效利用。设计电力大数据集中管控系统是电力企业提出的一项重要管理措施，是电力企业提高公司效益、信息化水平以及良好形象的需要。此外，进行大数据集中管控可以减少不必要投资，增强企业风险防控能力，为实现电力大数据管理奠定基础。

经现有文献检索发现，中国专利公开号CN115642694A，公开日2023年01月24日的专利申请公开了园区微电网负荷采集管控平台，包括总控平台、供电系统和参考系统，所述供电系统包括每个楼层的供电装置、电力计量模块、采集模块和通讯模块，所述总控平台包括数据储存模块、定时监测模块、分析模块和报表输出模块，所述总控平台基于管控计算机；所述电力计量模块连接供电装置，对用电进行计量，所述采集模块通过通讯模块无线连接定时监测模块。虽然该专利申请能够对用电进行计量，定时采集计量数据，分析采集的数据，但是不能终端执行状态集合缓存发送就绪通知，运维效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能终端执行状态集合缓存发送就绪通知，运维效率高的电网负荷采集管控平台。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种电网负荷采集管控平台，包括设备管理、有序用电执行管理、需求响应负荷监测、数据交互共享、视图中心、数据计算、用电分析和采集控制，其特征在于所述设备管理展开菜单包括档案管理、终端参数设置、控制参数设置、自动采集任务管理、数据展示、采集异常监控；所述有序用电执行管理展开菜单包括限电方案查看、参数设置、控制执行、限电恢复、执行监测及负荷反馈，所述需求响应负荷监测包括负荷统计和负荷反馈。

所述数据交互共享包括对外数据接口和数据推送，所述视图中心的展开菜单下分为终端视图、用户视图、交采测量仪表视图和监控中心，所述数据计算菜单下有数据拆解、数据校核、数据入库、电量及负荷计算、采集指标计算、失败清单生成；所述用电分析菜单下分为地区用电量趋势分析、地区用电时段分布分析、地区负荷走势分析、行业用电量趋势分析、行业用电时段分布分析、行业负荷走势分析、所述采集控制菜单下包括业务交互、指令缓存、通信代理、通信网关、自动任务生成、规约编解码、档案缓存。

所述档案管理需要设备查询、档案查询与修改、用户属性批量修改；所述终端参数设置分为单终端参数设置、批量参数设置；所述控制参数设置分为单终端控制参数设置、批量控制参数设置；所述自动采集任务管理包括终端数据采集策略配置、交采测量仪表采集策略配置、定制化采集方案设置、所述数据展示包括数据查询、数据采集；所述采集异常监控包括采集成功率、采集失败清单、采集异常分析。

所述通信代理需要进行服务注册、创建对象、获取指令、指令执行、执行结果和回收对象。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明中终端任务生成对象定期对所属终端下的采集方案进行周期校验，分析符合当前时间节点的采集方案，当有采集方案需要执行时，则向终端执行状态集合缓存发送就绪通知，同时将线程挂起并等待调度通知操作。

2)本发明基于采集模块产生的海量实时和历史的各种指标数据，从终端、用户、交采测量仪表等维度，对基础信息、交采监测点信息、资产信息、事件、挂接关系、业务数据等多维度的数据进行查询和分析，实现终端、用户、交采测量仪表的全生命周期管理，满足不同角色对相关信息的查询及管理诉求，提高管理、运维效率。

3)本发明系统平台从采集、校核到入库全链路各类指标数据，提供系统运行健康度判断及预警，及时处理异常，提高系统可用性。

附图说明

图1为本发明设备管理示意图。

图2为本发明有序用电执行管理示意图。

图3为本发明需求响应负荷监测示意图。

图4为本发明数据交互共享示意图。

图5为本发明视图中心示意图。

图6为本发明数据计算示意图。

图7为本发明用电分析示意图。

图8为本发明采集控制示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。本领域的技术人员可以在不偏离本发明精神和保护范围的基础上从下述描述得到替代技术方案。

实施例

一种电网负荷采集管控平台，包括设备管理、有序用电执行管理、需求响应负荷监测、数据交互共享、视图中心、数据计算、用电分析和采集控制，其特征在于所述设备管理展开菜单包括档案管理、终端参数设置、控制参数设置、自动采集任务管理、数据展示、采集异常监控；所述有序用电执行管理展开菜单包括限电方案查看、参数设置、控制执行、限电恢复、执行监测及负荷反馈，所述需求响应负荷监测包括负荷统计和负荷反馈。

设备查询：根据用电户编号、供电单位、终端资产号等条件，查询终端型号、终端规约、用户编号、用户名称、交采测量仪表数、运行状态、终端厂家、终端安装位置、投运日期等设备信息。

根据终端资产号查询终端的基本信息，包括采集点名称、采集点类型、终端资产号、供电单位、运行状态、终端型号、终端规格、终端规约、通讯方式、调试人员、安装人员、安装日期、投运日期、安装位置、施工单位、责任人、生产厂家等。并可对档案信息进行修改和保存。

用户属性批量修改：对于查询出的用户可以进行属性的设置及查看。

终端参数设置：

1)单终端参数设置：设置终端硬件、数据区、参数区(恢复出厂设置)等选择进行初始化。

a、时钟参数设置可对终端时钟进行校时或者召测。

b、脉冲参数设置可对脉冲分路或通讯地址与互感器倍率进行清空、下发和召测操作。

c、总加组参数设置可对总加组信息进行新增、清空、下发和召测操作。

d、限值参数设置可对限值参数如接线方式、额定电压、电流、电压限值、交采测量仪表异常阈值设定、参数设置等进行下发和召测。

e、开关参数设置可对开关、开关信息、遥信开关等进行保存、下发和召测操作。

f、中文信息、声音警告设置可对中文信息、声音警告参数进行下发和召测。

2)批量参数设置：针对批量终端对相关参数进行统一设置，包括通信参数设置、中文信息/时钟/声音告警设置、事件及其他等设置。支持下发和召测。

控制参数设置

1)单终端控制参数设置：

终端状态控制设置可设置开关信息、紧急下浮、时段控、厂休控、报停控、终端保电、终端剔除等状态进行召测。

2)批量控制参数设置：

针对批量终端对控制参数进行统一设置，包括终端控制、终端保电及控制状态等设置。支持下发和召测。

终端控制可对终端保电剔除和终端跳闸记录等设置进行下发和召测。

自动采集任务管理

1)终端数据采集策略配置：

可根据日期查看策略的修改记录，详细内容包含策略名称、变更人、变更人工号、变更时间、变更描述等信息。可选择当前用户变更和全部变更信息进行查询。

2)交采测量仪表采集策略配置：

针对交采测量仪表数据采集配置采集策略。可根据供电单位，新增自动化采集策略，新建群组、添加采集终端、采集数据项、执行效率等。页面显示策略明细，如供电单位、策略名称、群组名称、交采测量仪表任务数量、有效性、创建人、创建时间和操作列等内容新增、修改及删除策略，并可设置策略的有效性。

3)定制化采集方案设置：

可根据日期查看策略的修改记录，详细内容包含策略名称、变更人、变更人工号、变更时间、变更描述等信息。可选择当前用户变更和全部变更信息进行查询。

数据查询

根据供电单位、数据项名称、终端资产号、用户编号、交采测量仪表资产号、数据日期等条件组合，查询交采测量仪表采集的数据信息，涉及数据项内容包括：

实时数据项包含正向/反向有功电能、三相电压电流、零序电流等。

曲线冻结数据项包括曲线冻结正向/反向有功总电能、曲线冻结正向/反向无功总电能、曲线冻结ABC三相电压/电流、曲线冻结零线电流、曲线冻结有功功率、曲线冻结ABC三相有功功率、曲线冻结无功功率总、曲线冻结总功率因素等。

日冻结数据项包含正向/反向有功电能(总及各费率)、正向/反向无功电能(总及各费率)等。

数据采集

根据需要的交采测量仪表进行数据召测操作，并可查看召测情况及召测回的数据，对于召测回来的数据可进行选择保存入库。

采集异常监控

数据采集监控是对每日自动数据采集的情况进行监控、采集成功率统计及采集异常原因分析，并对采集失败的终端进行远程诊断。采集异常监控包括采集指标、采集失败清单等。

采集成功率

根据每日采集情况，计算出采集成功率，并可根据供电单位、数据日期(包括日、月)查看日冻结数据、月冻结数据的应采数、失败数和采集成功率。

采集成功率＝采集成功数/应采数*100。

采集异常分析

根据异常判定规则，对采集失败的交采测量仪表自动分析异常原因。并划分异常等级。判定异常规则包括：

终端下所有交采测量仪表采集失败判定为异常。

单个交采测量仪表连续N天(N可自定义)采集失败判定为异常。

根据供电单位、终端资产号等信息按照终端的维度展示可分析采集异常的交采测量仪表的信息并根据异常分析逻辑展示每块交采测量仪表采集失败原因。

有序用电执行管理

系统接收有序用电系统推送过来的有序用电方案、执行计划以及总加组参数等信息，编制可执行的有序用电预案及方案，按照执行日期把方案用户的控制参数和投入标志依次下发给现场终端。

通过用电采集模块，将目标用户终端的执行情况及负荷数据传输回有序用电系统，支撑有序用电系统进行调控效果评估。

执行过程中实时展示有序用电方案曲线及用户负荷曲线，方便用户实时跟踪执行情况。执行完毕后，有序用电执行结束后，有序用电执行人员分批次对参与有序用电限电用户下发有序用电解除指令，解除当前控制状态，同时将保电控投入。

用户展现与维护

选中某个执行预案，展示选中的执行预案详细信息以及预案包含的用户档案信息；

针对自定义有序用电执行预案，编辑终端列表功能支持修改执行预案中参与有序用电的用户终端。

限电方案生成

根据电力供需情况，选中执行预案，加入已选执行预案，输入限电方案名称，设定计划执行日期和限电时间范围，确认信息后生成限电方案。

限电方案用户展示

选中限电方案，展示限电方案信息，包括供电单位、用户数、包含终端数、创建时间和变更时间；

选中限电方案，展示限电方案包含的终端档案信息，包含终端地址、采集点名称、总户号、轮次标识、状态、时段1、时段2、时段3、时段4、时段5、时段6、时段7、时段8、厂休日定值和厂休日。

批量设置时段参数

批量设置选中限电方案包含的终端的时段控参数信息，包括设置不受控、控制1和控制2的时间段。

批量设置厂休参数

批量设置选中限电方案包含的终端的厂休控制参数信息，包括设置厂休日、厂休限电起始时间和控制时间。

更改功率定值

选中单个终端，更改终端的功率定值参数信息，包括三套时段控功率定值、厂休定值和保安定值。

参数下发与召测

选择双通道终端默认通讯方式，勾选需要进行参数下发的数据项，包括厂休控参数、时段控参数、控制轮次及时间和保安定值等下参数进行下发与召测，针对下发失败的终端支持补下发功能。

控制执行

方案执行是根据限电方案对有序用电用户实施限电控制的过程，包含方案投入、方案解除两个环节。

方案投入有序用电限电执行当天，有序用电执行人员根据实际情况下发有序用电投入指令到用户终端，实施有序用电限电控制。控制投入时，需要同时将保电控解除，控制类型包括时段控投入、厂休控投入、紧急控制投入、空调下浮控投入，以及根据需要可以下发中文信息功能。

有序用电执行结束后，有序用电执行人员分批次对参与有序用电限电用户下发有序用电解除指令，解除当前控制状态，同时将保电控投入。

限电方案查询

根据限电日期、供电单位、限电时间范围和限电名称进行查询限电方案信息。

限电方案用户展示

选中限电方案，展示限电方案信息，包括供电单位、用户数、包含终端数、创建时间和变更时间；

选中限电方案，展示限电方案包含的终端控制状态信息，包含终端地址、终端状态、采集点名称、总户号、轮次标识、功率定值方案、执行状态、一轮、二轮、三轮、四轮、五轮、六轮、七轮、八轮和保电状态。

对计划执行限电方案中的终端选择保电投入或解除操作、时段控投入/解除、厂休控投入/解除、紧急控投入/解除、用户自控投入/解除、空调下浮投入/解除、遥控投入、中文信息操作。

限电恢复

有序用电执行结束后，有序用电执行人员分批次对参与有序用电限电用户下发有序用电解除指令，解除当前控制状态，同时将保电控投入。

限电方案查询

通过列表展示有序用电限电方案列表信息，包括限电方案名称、供电单位和参与用户数。

限电方案用户展示

选中限电方案，展示限电方案信息，包括供电单位、用户数、包含终端数、创建时间和变更时间。

对计划执行限电方案中的终端选择时段控解除、厂休控解除、紧急控解除、空调下浮控解除、保电投入操作。

执行监测

有序用电限电方案执行指令下发成功后，基于负荷终端采集到的总加组负荷曲线数据，通过大数据平台实时计算限电方案的负荷曲线，利用可视化组件实时展示负荷变化趋势，列表展示限电方案地区限电效果和限电方案用户限电效果统计信息，达到有序用电执行监测效果。

所述数据交互共享包括对外数据接口和数据推送，所述视图中心的展开菜单下分为终端视图、用户视图、交采测量仪表视图和监控中心，所述数据计算菜单下有数据拆解、数据校核、数据入库、电量及负荷计算、采集指标计算、失败清单生成；所述用电分析菜单下分为地区用电量趋势分析、地区用电时段分布分析、地区负荷走势分析、行业用电量趋势分析、行业用电时段分布分析、行业负荷走势分析、所述采集控制菜单下包括业务交互、指令缓存、通信代理、通信网关、自动任务生成、规约编解码、档案缓存。

所述通信代理需要进行服务注册、创建对象、获取指令、指令执行、执行结果和回收对象。

负荷统计

通过接口接收需求响应系统方案，包括方案号、目标用户等信息，设定目标用户终端设置为采集自动任务，针对参与需求响应用户，定时采集日负荷曲线数据，统计用户的日负荷曲线数据。

负荷反馈

将统计的负荷曲线及历史曲线通过接口传输给需求响应系统，支撑需求响应平台负荷监测及效果评估。

数据交互共享

数据交互共享是给第三方系统提供数据，提供统一的数据出口，保障对外数据一致性。

对外数据接口

如果要求的数据量少，实时性高，采用数据接口的方式，由第三方系统调用接口获取最新的实时数据。

1)总加组功率曲线数据

根据指定的用户/终端，提供指定日期1号总加组功率曲线数据。

按用户查询，根据用电户编号，查询供电单位、用户编号、用户名称、指定日期1号总加组96个点的功率曲线数据。

按终端查询，根据用终端编号，查询供电单位、用户编号、用户名称、指定日期1号总加组96个点的功率曲线数据。

2)交采测量仪表冻结示数

按交采测量仪表查询，根据用交采测量仪表编号，查询所属供电单位、用户编号、用户名称、指定日期正向有功/无功、方向有功/无功数据。

数据推送

1)需求响应用户数据推送

推送参与需求响应用户前一天的总加组功率曲线数据，包含供电单位、用户编号、用户名称、指定日期1号总加组96个点的功率曲线等数据。

2)有序用电用户数据推送

推送参与有序用电用户前一天的总加组功率曲线数据，包含供电单位、用户编号、用户名称、指定日期1号总加组96个点的功率曲线等数据。

视图中心

1)终端视图

终端视图是指各级用户按照终端维度查询、导出终端基本信息、采集点数据、终端安装信息、交采测量仪表挂接信息以及终端异常数据等内容，进行负荷控制及查看记录，查看终端数据采集情况。

a、交采测量仪表挂接信息查询

根据终端资产号、端口，查询交采测量仪表资产号、用户编号、用户类型、合同容量、电能计量方式、交采监测点容量、交采监测点序号、交采测量仪表类型、接线方式等信息。

b、负荷控制及查询

根据终端资产号，查询紧急下浮控参数、报停控参数、时段控制参数、厂休控制参数等功控参数、告警时段、终端状态量、保电状态等控制状态、查询有序用电方案、限电历史及限电效果等信息。

c、终端时钟管理

根据终端资产号，查询系统时钟、终端时钟以及时钟差等信息，并可根据终端资产号按照标准时钟设置终端时钟。

d、终端异常信息查询

根据终端资产号、发生年月、异常分类、异常处理状态等，查询异常分类、异常原因、异常来源、异常处理状态、异常发生时间、异常恢复时间等信息。

用户视图

用户视图是指各级用户按照用户维度查询用户基本信息、供电电源、计量装置信息，统计查看负荷、电量和异常等信息的工作。

用户基本信息查询

根据用户编号，查询供电单位、用户状态、用户分类、用电地址、所属行业、合同容量、运行容量、电压等级、用户类别等信息。

供电电源信息查询

根据用户编号，查询主供电源及备用电源的电源供电电压、供电容量、电源类型、电源相数、电源属性、变压器安装地址、变压器运行状态等信息。

计量装置信息查询

根据用户编号，查询不同计量装置的资产号、出厂编号、条形码、类别、电流变比、电压变比、是否计量专用、所属交采监测点资产编号等信息。

负荷统计查询

根据用户编号、统计日期，查询不同日期的最大功率、最小功率、平均负荷、负荷峰谷差、各时间点的功率曲线等信息。

电量统计查询

根据用户编号、统计日期，查询不同日期的本日发用电量、本月发用电量、本年发用电量、本日上网电量、本月上网电量、本年上网电量、按时段统计的尖峰平谷电量、电量预测曲线等信息。

异常统计查询

根据用户编号、统计日期，查询用电异常、设备异常和计量异常的异常类型、异常发生时间、持续时间、异常处理状态、异常原因等信息。

交采测量仪表视图

交采测量仪表视图是指各级用户按照交采测量仪表维度查询、导出交采测量仪表基本信息、交采监测点数据、运行信息、资产信息、日冻结、月冻结采集数据以及交采测量仪表异常数据等内容，召测各类采集数据和管理交采测量仪表时钟的工作。

交采监测点信息查询

根据交采测量仪表资产号，查询监测点名称、监测点地址、监测点状态、计量方式、监测点类型等信息。

运行信息查询

根据交采测量仪表资产号，查询安装日期、安装位置、拆表日期等信息。

采集数据查询

根据交采测量仪表资产号、数据日期，查询日冻结、月冻结等信息。

数据召测

根据交采测量仪表资产号，召测指定时间的冻结数据、实时的采集数据等信息。

事件查询

根据交采测量仪表资产号、事件类型，查询指定时间内的事件发生时间、事件类型等信息。

监控中心

监控中心是指监控系统日冻结数据、曲线数据采集进度及成功情况、队列消息拆解情况、检核计算和入库情况各类指标的工作。

采集能力监控

查询全省及地市不同设备类型、不同数据来源的日冻结采集成功率、采集次数、采集成功次数、曲线数据采集成功率、采集次数、采集成功次数等信息。

计算能力监控

查询全省数据诊断数量、诊断速率、诊断异常数量、诊断异常速率等信息。

入库能力监控

查询模型拆解数量和速率、数据校核数量和速率、入库数量和速率等信息。

数据拆解

数据拆解是将采集交互信息模型转为数组对象模型，设计上遵循“按需拆解”的原则。

动态配置策略

动态配置主要将采集交互信息模型的数据项与物理模型的字段进行一一对应，依据数据交互模型结构的特征，动态配置策略主要分为以下几种：

通用属性配置。采集交互信息模型结构大部分为固定的三层对象结构，最底层的交互项通常为单一的属性值或者数组，可以通过通用配置的方式实现交互模型的属性值与物理模型字段一一对应。

对象配置。当采集交互信息模型结构比较复杂的情况下，可以通过构建对象与采集交互信息模型一一对应。

数据分类

根据配置信息，采集交互信息模型按照“主题”、“主键字段”两个维度将同一个终端、交采测量仪表、总加组下的采集数据进行分类。

数据聚合

根据配置信息，把相同主题下同一个终端、交采测量仪表、总加组的对象模型转换为数据对象模型。

数据校核

在数据入库前，按照设定的规则对交采测量仪表日冻结电能量等采集数据进行校核，校核后连同校核标记写入数据库中。

电能数据校核

采集到的交采测量仪表日冻结电能数据，结合交采测量仪表档案信息等根据计算公式对飞走、倒走、停走的情况进行校核，校核后将校核标记写入数据库。

数据入库

通过订阅消息队列主题数据，将数据模型写入到各数据表中。

数据入关系数据库

订阅多个主题数据，将各主题下各类数据模型写入到关系数据库中。关系数据库只保存档案、参数以及重要性高的数据。

数据入分布式数据库

订阅多个主题数据，将各主题下各类数据模型写入到分布式数据库中。分布式数据库存储容量大，存储全量数据，也可以存储历史数据。

分路负荷成功率统计

分地区、终端类型按日统计分路负荷数据应采交采测量仪表数、采集成功交采测量仪表数及采集成功率。

总加组负荷成功率统计

分地区、终端类型按日统计总加组负荷数据的应采数、采集成功表数及采集成功率。

电量成功率统计

分地区、终端类型按日统计电量数据的应采交采测量仪表数、采集成功交采测量仪表数及采集成功率。

需量成功率统计

分地区、终端类型按日统计有功需量应采交采测量仪表数、采集成功交采测量仪表数及采集成功率。

电压成功率统计

分地区、终端类型按日统计电压应采交采测量仪表数、采集成功交采测量仪表数及采集成功率。

电流成功率统计

分地区、终端类型按日统计电流应采交采测量仪表数、采集成功交采测量仪表数及采集成功率。

失败清单生成

分路负荷采集失败清单

根据数据采集情况按日统计生成分路负荷数据采集失败交采测量仪表清单。采集失败清单内容需要包含终端标识、交采测量仪表标识、采集数据日期、数据项标识、所属地区等。

总加组负荷采集失败清单

根据数据采集情况按日统计生成总加组负荷数据采集失败交采测量仪表清单。采集失败清单内容需要包含终端标识、总加组标识、采集数据日期、数据项标识、所属地区等。

电量数据采集失败清单

根据数据采集情况按日统计生成电量数据采集失败交采测量仪表清单。采集失败清单内容需要包含终端标识、交采测量仪表标识、采集数据日期、数据项标识、所属地区等。

需量采集失败清单

根据数据采集情况按日统计生成日冻结正、反向有功需量采集失败交采测量仪表清单。采集失败清单内容需要包含终端标识、交采测量仪表标识、采集数据日期、数据项标识、所属地区等。

电压采集失败清单

根据数据采集情况按日统计生成电压采集失败交采测量仪表清单。采集失败清单内容需要包含终端标识、交采测量仪表标识、采集数据日期、数据项标识、所属地区等。

电流采集失败清单

根据数据采集情况按日统计生成电流采集失败交采测量仪表清单。采集失败清单内容需要包含终端标识、交采测量仪表标识、采集数据日期、数据项标识、所属地区等。

用电分析

用电分析模块主要包含地区用电分析和行业用电分析两大功能。根据用电量和用电负荷数据从地区、行业维度开展用能分析，展示用电走势、电量时段分布和用电量排名情况。

采集控制

基于通信代理服务的业务操作交互机制，设计分钟级数据上报机制，可同时满足自动采集任务及费控等手动任务执行实时性要求的基础上，满足现场设备数据实时监测。

业务交互

业务交互服务由业务操作指令转发、档案变更和数据补采指令转发三个部分构成，依据不同的消息队列分别处理，业务操作指令在分解重构后生成业务操作任务和数据补采指令依据失败清单生成补采指令调用通信代理接入网关下发给通信代理服务。

业务操作指令接收

业务操作转发服务接收业务操作指令队列，针对业务操作指令队列的kafka分区，每个业务操作转发服务都获取各自相应分区的消息。

业务操作指令重构

重构业务操作指令是依据每个指令中的交采测量仪表档案信息，通过查询Redis缓存中的终端档案信息，将业务操作指令重新组装成以终端对象的设备操作指令。

设备操作指令是把业务操作指令里单个或多个以交采测量仪表对象为单元的数据结构体拆分成具有终端服务地址和交采测量仪表操作数据集合的数据结构体。业务操作指令包含了通讯对象和交互内容。

通讯对象诠释了设备操作指令所操作的终端服务地址，通信代理服务依据终端服务地址与现场终端建立通讯链接。

交互内容里包含了业务对象和业务交互项。业务对象指定了该实体对象的采集对象编号、对象类型、数据源类型、指令类别等。在对终端做操作数据时，业务对象将作为一个终端对象，对象类型表明可能是终端、总加组、交采测量仪表，数据源类型表明是终端。业务交互项是指该业务操作所需要的数据内容。

业务操作指令优先级

通过查询缓存中的每个业务交互项的可执行级别，按业务操作指令标定优先级发给通信代理，通信代理服务依据优先级依次处理。

设备操作指令转发

业务操作转发服务根据接收到的业务操作指令重新组装成设备操作指令，通过调用通信代理服务的下发接口，由通信代理服务执行指令。

设备操作指令反馈

通过订阅业务操作指令结果队列，业务操作转发服务接收结果消息，由业务操作转发服务将指令结果发送到业务操作指令反馈队列。

指令缓存

指令缓存读写接口负责将指令保存到指令缓存中，将自动采集指令、数据补采指令和业务操作指令保存到指令缓存中。指令缓存包含终端指令集合和终端状态集合，终端指令集合实现以终端为单元的指令有序存储，终端状态集合存储待执行终端信息。

指令缓存模块对上接收指令进行缓存，返回指令缓存结果；对下完成与通信代理服务的指令交互。

缓存读写接口

缓存读写接口负责各种指令统一保存工作，将指令保存到指令缓存中。缓存读写接口包含指令标识生成、指令保存、运行监控三个模块。指令标识为每个指令分配一个全局唯一的指令标识。指令保存负责将指令相关内容保存到指令缓存中。运行监控负责监控缓存读写接口运行情况，收集指令生成量、生成速度等信息。

缓存集合

缓存集合包含终端指令集合、等待执行终端集合、正在执行终端集合。每个终端对应一个指令集合。同一个终端内的任务，在指令加入时就按照指令优先级有序存储。正在运行终端集合存储正在运行的终端通信代理对象标识。等待运行终端集合存储有指令等待执行的终端。

通信代理

通信代理服务是面向终端的通信接入服务，在符合安全框架要求的前提下，实现终端与通信管理层的数据交互、操作控制、状态感知等功能，满足业务需求，支撑业务扩展。完成终端自动采集任务、数据补采任务、业务操作任务。

通信代理服务与通信代理对象管理服务交互，负责从通信代理对象管理服务获取待执行的终端及指令，负责终端通信代理对象的创建、启动、销毁，负责任务通讯报文的编解码以及通过通信服务与终端进行通信。

服务注册

通信代理服务为无状态服务，启动时注册服务节点，节点内容包含接收终端通知推送的接口信息。临时序列节点创建成功后，通信代理服务会获取到一个唯一标识，即为通信代理服务标识。

如果通信代理服务宕机，创建的临时节点会消失。通信代理对象管理通过监听临时节点变化情况，即时发现新加入和异常宕机的通信代理服务。

创建对象

通信代理服务通过通信代理对象生成接口新建终端通信代理对象，从设备档案加载档案信息进行初始化。

获取指令

从指令缓存中拉取对应终端的指令存储到指令缓存队列。每次从指令缓存队列中取出一个指令进行消费。

指令执行

通过规约编码模块将指令编码生成报文。每次从报文缓存队列取出一条报文进行消费。如果没有报文则直接反馈到汇总结果。单条下行报文发送至现场终端。接收现场终端回复的上行报文。调用规约解码模块将上行报文解码生成数据，同时对数据进行缓存。然后继续消费报文缓存队列中的下一条报文。缓存单条指令的所有报文解码数据，并汇总到结果汇总。

如果是业务操作则反馈指令结果，如果是自动采集、数据补采则推送数据结果到数据队列。同时，消费指令缓存队列下一个指令，直到指令全部消费。

如果终端通信代理对象的指令全部消费完毕或者终端通信代理对象处于空闲状态则回收终端通信代理对象。

通信网关支持终端的登录及事件上报处理，基于非阻塞通信处理框架、远程调用框架及容器化技术，可实现百万级终端千万级万交采测量仪表登陆以及数据上报处理。主要包括以下模块：

接入网关：主要负责现场终端设备的TCP连接管理、报文预解析、回复确认报文，往Kafka消息队列推送上报报文及登录/离线消息。

报文消息队列：缓存终端的上报报文及登录/离线消息。

报文解析服务：主要负责事件报文的解析，并将解析结果推送到数据消息队列。

数据消息队列：接收报文解析服务推送的数据消息，供上层入库服务消费入库。

登录/离线信息缓存：将终端的登录/离线信息及最近一次上报时间存储到缓存组件中。

运行监控：收集报文日志、解析服务日志、通信网关运行日志，并进行分析及可视化展示。

通信网关采用集群的方式部署，主要负责终端的接入、报文接收、回复确认以及上报报文转发等。

负载均衡：采用硬件负载均衡的方式，实现百万级别现场终端与通信网关的连接接入。

连接管理：采用非阻塞的通信框架，负责端口监听和终端的连接管理。

报文接收：该模块主要接收报文并验证报文的完整性。自定义分包粘包处理解码器，循环读取缓存中的数据，并转发至报文预解析模块继续处理。

报文预解析：该模块主要负责报文头解析，通过调用报文编解码组件，完成终端登录报文、事件报文的报文头预解析，最终返回确认报文。

确认报文生成并回复：报文预解析模块生成的确认报文在写入相应的信道后，回复给终端。

消息推送：消息推送主要包括终端登录/离线消息体推送以及上报报文推送。

报文解析服务主要完成上报报文的解析及结果推送，由报文分发服务获取上报消息队列中的报文。报文解析服务采用多线程的方式对分发服务分发的报文进行处理，主要流程包括接收报文、调用编解码组件、数据转换及结果推送。

报文分发服务：从报文消息队列获取报文，基于远程调用框架，实现报文分发。

接收报文：接收分发服务分发的上报报文。

调用编解码组件：调用编解码组件，完成报文解析。

数据转换：编解码组件返回的解析结果，以通信地址作为数据项标识，而最终推入消息队列的数据需以终端标识、交采测量仪表标识及总加组标识作为数据标识

结果推送：报文解析服务将数据转换过程得到的结构体推送到数据消息队列。

自动任务生成由采集方案管理和任务生成调度组成。

自动采集任务生成是系统用户根据终端数据采集方案模板，并结合应采集数据规则而制定的数据采集方案。采集方案生成完成后由同步服务根据方案变更内容实时同步至采集方案明细缓存中。

终端任务生成对象定期对所属终端下的采集方案进行周期校验，分析符合当前时间节点的采集方案，当有采集方案需要执行时，则向终端执行状态集合缓存发送就绪通知，同时将线程挂起并等待调度通知操作。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开实施例揭露的技术范围内或者在本公开实施例揭露的思想下，可轻易想到变化、替换或组合，都应涵盖在本公开实施例的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电网负荷采集管控平台，包括设备管理、有序用电执行管理、需求响应负荷监测、数据交互共享、视图中心、数据计算、用电分析和采集控制，其特征在于所述设备管理展开菜单包括档案管理、终端参数设置、控制参数设置、自动采集任务管理、数据展示、采集异常监控；所述有序用电执行管理展开菜单包括限电方案查看、参数设置、控制执行、限电恢复、执行监测及负荷反馈，所述需求响应负荷监测包括负荷统计和负荷反馈。

2.根据权利要求1所述的一种电网负荷采集管控平台，其特征在于所述数据交互共享包括对外数据接口和数据推送，所述视图中心的展开菜单下分为终端视图、用户视图、交采测量仪表视图和监控中心，所述数据计算菜单下有数据拆解、数据校核、数据入库、电量及负荷计算、采集指标计算、失败清单生成；所述用电分析菜单下分为地区用电量趋势分析、地区用电时段分布分析、地区负荷走势分析、行业用电量趋势分析、行业用电时段分布分析、行业负荷走势分析、所述采集控制菜单下包括业务交互、指令缓存、通信代理、通信网关、自动任务生成、规约编解码、档案缓存。

3.根据权利要求1所述的一种电网负荷采集管控平台，其特征在于所述档案管理需要设备查询、档案查询与修改、用户属性批量修改；所述终端参数设置分为单终端参数设置、批量参数设置；所述控制参数设置分为单终端控制参数设置、批量控制参数设置；所述自动采集任务管理包括终端数据采集策略配置、交采测量仪表采集策略配置、定制化采集方案设置、所述数据展示包括数据查询、数据采集；所述采集异常监控包括采集成功率、采集失败清单、采集异常分析。

4.根据权利要求2所述的一种电网负荷采集管控平台，其特征在于所述通信代理需要进行服务注册、创建对象、获取指令、指令执行、执行结果和回收对象。