本發(fā)明屬于新能源電廠數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體涉及一種新能源集控站數(shù)據(jù)交互方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、與傳統(tǒng)水火電不同的是，新能源電廠整體占地面積較大、遠(yuǎn)離城市，且具有維護(hù)方便、可無(wú)人值守等特點(diǎn)。因此，新時(shí)代新能源廠站的規(guī)劃策略更多以多個(gè)廠站加一個(gè)集控站為主。運(yùn)維人員位于集控站，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)察各個(gè)廠站的運(yùn)行情況，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)送故障及時(shí)安排檢修。這種模式下，需要為新能源廠站設(shè)計(jì)一套安全、高效、可靠的數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)。

2、隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展，新能源場(chǎng)站的數(shù)量和規(guī)模不斷增加，傳統(tǒng)的分散監(jiān)控和管理模式已經(jīng)無(wú)法滿足企業(yè)的運(yùn)營(yíng)需求。為了實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、可持續(xù)的能源供應(yīng)，新能源廠站需要建設(shè)一體化集中監(jiān)控運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，推進(jìn)數(shù)字化、智能化建設(shè)。

3、集控站以信息化技術(shù)與綜合平臺(tái)為依托，對(duì)多個(gè)新能源場(chǎng)站進(jìn)行集中控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控和綜合數(shù)據(jù)分析。這一過程中，數(shù)據(jù)交互是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它使得各個(gè)廠站的運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等信息能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地傳輸?shù)郊卣具M(jìn)行集中處理。數(shù)據(jù)交互的具體流程通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、指令下發(fā)及反饋確認(rèn)等，其中，數(shù)據(jù)采集是指各個(gè)新能源場(chǎng)站的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)通過傳感器、采集器等設(shè)備實(shí)時(shí)采集并上傳到集控站。數(shù)據(jù)傳輸是指將采集到的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)(如5g、以太網(wǎng)、光通信等)傳輸?shù)郊卣镜臄?shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)處理是指集控站的數(shù)據(jù)中心對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，形成決策支持信息。指令下發(fā)則是指根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，集控站向各個(gè)廠站下發(fā)控制指令或調(diào)整運(yùn)行參數(shù)的指令。反饋確認(rèn)是指各個(gè)廠站接收到指令后執(zhí)行相應(yīng)操作，并將執(zhí)行結(jié)果反饋回集控站進(jìn)行確認(rèn)。

4、目前，集控站與多個(gè)廠站之間數(shù)據(jù)交互的難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

5、(1)數(shù)據(jù)多樣性與復(fù)雜性

6、新能源場(chǎng)站包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等多種形式，其數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛、種類繁多。不同類型的場(chǎng)站(如風(fēng)電、光伏、水電等)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有差異性，這些數(shù)據(jù)往往包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備故障數(shù)據(jù)等多種類型，數(shù)據(jù)量龐大且呈現(xiàn)多維度、高頻率的特點(diǎn)。這種多樣性和復(fù)雜性給數(shù)據(jù)的整合、存儲(chǔ)和處理帶來(lái)了技術(shù)上的挑戰(zhàn)。

7、(2)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與互操作性

8、由于各種新能源技術(shù)的發(fā)展路徑和廠商之間的差異，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)格式的多樣性和標(biāo)準(zhǔn)化程度不足。不同場(chǎng)站、不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)協(xié)議、數(shù)據(jù)接口存在差異，這增加了數(shù)據(jù)交互與交換的復(fù)雜性。要實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互與共享，需要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和接口規(guī)范，但這一過程往往涉及多方利益和協(xié)調(diào)，難度較大。

9、(3)數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)

10、新能源場(chǎng)站數(shù)據(jù)涉及到能源生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵信息，一旦泄露或被惡意利用將對(duì)能源系統(tǒng)運(yùn)行和國(guó)家安全造成嚴(yán)重影響。因此，在數(shù)據(jù)交互過程中，如何保障數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)是一項(xiàng)重要而復(fù)雜的任務(wù)。需要采用加密技術(shù)、權(quán)限管理機(jī)制、數(shù)據(jù)脫敏等手段來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)安全，同時(shí)建立完善的法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)共享與開放的監(jiān)管和管理。

11、(4)數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性與可靠性

12、新能源現(xiàn)地設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)規(guī)模龐大，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求高，各個(gè)電站的海量數(shù)據(jù)傳輸匯聚至集控中心，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的可靠性提出了更高的要求。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和可靠性往往受到多種因素的影響，如網(wǎng)絡(luò)帶寬、設(shè)備性能、環(huán)境因素等。這些因素可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸延遲、丟包或中斷等問題，影響數(shù)據(jù)交互的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

13、(5)技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度與成本考慮

14、為了實(shí)現(xiàn)集控站與多個(gè)廠站之間的數(shù)據(jù)交互，需要采用先進(jìn)的技術(shù)手段和設(shè)備，如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等。然而，這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)往往伴隨著高昂的成本投入，包括設(shè)備購(gòu)置、軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成等方面。同時(shí)，技術(shù)的更新?lián)Q代速度較快，需要不斷投入資源進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)。這對(duì)于新能源企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種新能源集控站數(shù)據(jù)交互方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，具備安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制以及靈活的擴(kuò)展性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下的技術(shù)方案：

3、第一方面，提供一種新能源集控站數(shù)據(jù)交互方法，包括：

4、在新能源廠站和集控站啟動(dòng)通信程序，由新能源廠站運(yùn)行的通信程序的上層應(yīng)用讀取廠站數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，打包提供給發(fā)送緩存；

5、發(fā)送緩存將數(shù)據(jù)包放入內(nèi)存隊(duì)列，若隊(duì)列已滿，則將隊(duì)列清空并存入文件緩存；

6、從發(fā)送緩存中取出數(shù)據(jù)包，根據(jù)報(bào)文頭信息確定發(fā)送目標(biāo)，并放入發(fā)送插件；

7、發(fā)送插件進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)處理，并調(diào)用相應(yīng)接口連接plantconnection發(fā)送分包；

8、接收方為每個(gè)接口連接plantconnection啟動(dòng)單獨(dú)的接收線程，當(dāng)收到報(bào)文時(shí)，先檢驗(yàn)報(bào)文是否正確，隨后放入接收插件中，根據(jù)配置完成接收數(shù)據(jù)處理；當(dāng)一個(gè)報(bào)文的所有分包均已收到時(shí)，接收插件將所有分包重組為一個(gè)組合包，并返回至相應(yīng)的上層應(yīng)用。

9、作為一種優(yōu)選的方案，所述通信程序兼容tcp與udp兩種底層傳輸協(xié)議，并具備擴(kuò)展性，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要支持其他傳輸協(xié)議。

10、作為一種優(yōu)選的方案，在所述由新能源廠站運(yùn)行的通信程序的上層應(yīng)用讀取廠站數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的步驟中，新能源廠站之間的連接抽象為接口連接plantconnection，實(shí)現(xiàn)recv與send方法，所述recv與send方法是套接字socket編程中使用的系統(tǒng)調(diào)用，用于通過socket進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送；

11、在通信程序中設(shè)計(jì)便于上層應(yīng)用傳輸?shù)目蚣?；將?shí)時(shí)庫(kù)、歷史庫(kù)測(cè)點(diǎn)發(fā)送函數(shù)編譯成動(dòng)態(tài)庫(kù)，交由當(dāng)前通信程序編譯，能夠?qū)崿F(xiàn)在程序啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載開發(fā)者提供的傳輸方法。

12、作為一種優(yōu)選的方案，由新能源廠站運(yùn)行的通信程序的上層應(yīng)用讀取廠站數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)之后，在打包提供給發(fā)送緩存時(shí)，設(shè)計(jì)定長(zhǎng)報(bào)文頭實(shí)現(xiàn)單包收發(fā)；根據(jù)報(bào)文內(nèi)容和報(bào)文收發(fā)次序確定唯一的報(bào)文序列號(hào)，根據(jù)參數(shù)配置最大數(shù)據(jù)單元mdu確定單包最大數(shù)據(jù)載荷，進(jìn)而確定報(bào)文拆包數(shù)量和順序。

13、作為一種優(yōu)選的方案，在發(fā)送器設(shè)計(jì)所述發(fā)送插件，發(fā)送插件將報(bào)文拆成設(shè)定長(zhǎng)度的小報(bào)文；所述發(fā)送插件支持對(duì)報(bào)文的多種處理，根據(jù)用戶配置選擇是否加密、加密方法、是否壓縮和壓縮算法，并結(jié)合拆包重組算法組合成能夠進(jìn)行擴(kuò)展的報(bào)文處理層；所述發(fā)送插件進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)處理的步驟包括：加密、壓縮及拆包；所述根據(jù)配置完成接收數(shù)據(jù)處理的步驟包括：解密、解壓縮及重組。

14、作為一種優(yōu)選的方案，所述接收方為每個(gè)接口連接plantconnection啟動(dòng)單獨(dú)的接收線程時(shí)，使優(yōu)先級(jí)高于設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的新能源廠站的消息無(wú)阻塞接收；在接收器運(yùn)行有接收插件，與發(fā)送插件具備相同的配置，同時(shí)具備報(bào)文重組和漏包重發(fā)功能，根據(jù)報(bào)文頭中標(biāo)識(shí)的分包順序和分包總數(shù)完成分包重組和漏包重發(fā)。

15、作為一種優(yōu)選的方案，報(bào)文收發(fā)緩存設(shè)計(jì)變長(zhǎng)緩存，能夠存放最大16mb長(zhǎng)度的報(bào)文，由內(nèi)存隊(duì)列動(dòng)態(tài)申請(qǐng)釋放；并配合有文件緩存，當(dāng)報(bào)文雪崩或網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，將部分報(bào)文存入文件，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀況好轉(zhuǎn)時(shí)讀取并重發(fā)。

16、第二方面，提供一種新能源集控站數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)，包括：

17、上層應(yīng)用數(shù)據(jù)讀取模塊，用于在新能源廠站和集控站啟動(dòng)通信程序，由新能源廠站運(yùn)行的通信程序的上層應(yīng)用讀取廠站數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，打包提供給發(fā)送緩存；

18、數(shù)據(jù)包緩存模塊，用于發(fā)送緩存將數(shù)據(jù)包放入內(nèi)存隊(duì)列，若隊(duì)列已滿，則將隊(duì)列清空并存入文件緩存；

19、數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊，用于從發(fā)送緩存中取出數(shù)據(jù)包，根據(jù)報(bào)文頭信息確定發(fā)送目標(biāo)，并放入發(fā)送插件；

20、分包發(fā)送執(zhí)行模塊，用于發(fā)送插件進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)處理，并調(diào)用相應(yīng)接口連接plantconnection發(fā)送分包；

21、接收及分包組合模塊，用于接收方為每個(gè)接口連接plantconnection啟動(dòng)單獨(dú)的接收線程，當(dāng)收到報(bào)文時(shí)，先檢驗(yàn)報(bào)文是否正確，隨后放入接收插件中，根據(jù)配置完成接收數(shù)據(jù)處理；當(dāng)一個(gè)報(bào)文的所有分包均已收到時(shí)，接收插件將所有分包重組為一個(gè)組合包，并返回至相應(yīng)的上層應(yīng)用。

22、第三方面，提供一種電子設(shè)備，包括：

23、存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)至少一個(gè)指令；及處理器，執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的指令以實(shí)現(xiàn)所述的新能源集控站數(shù)據(jù)交互方法。

24、第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的新能源集控站數(shù)據(jù)交互方法。

25、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少具有如下的有益效果：

26、由新能源廠站運(yùn)行的通信程序的上層應(yīng)用讀取廠站數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，打包提供給發(fā)送緩存，通信程序適配新能源場(chǎng)站和集控站數(shù)據(jù)通信的需求，能夠確保數(shù)據(jù)安全可靠發(fā)送，同時(shí)支持多種傳輸協(xié)議，適配電力專用網(wǎng)絡(luò)特殊要求，并且上層應(yīng)用開發(fā)靈活方便，允許發(fā)送超大報(bào)文，適配新能源廠站十萬(wàn)至百萬(wàn)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)量。發(fā)送緩存將數(shù)據(jù)包放入內(nèi)存隊(duì)列，若隊(duì)列已滿，則將隊(duì)列清空并存入文件緩存，在發(fā)送過程中，從發(fā)送緩存中取出數(shù)據(jù)包，根據(jù)報(bào)文頭信息確定發(fā)送目標(biāo)，并放入發(fā)送插件，發(fā)送插件進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)處理，并調(diào)用相應(yīng)接口連接plantconnection發(fā)送分包，發(fā)送過程中可以靈活添加壓縮、加密等方法，具備靈活的擴(kuò)展性。在接收過程中，接收方為每個(gè)接口連接plantconnection啟動(dòng)單獨(dú)的接收線程，當(dāng)收到報(bào)文時(shí)，先檢驗(yàn)報(bào)文是否正確，隨后放入接收插件中，根據(jù)配置完成接收數(shù)據(jù)處理；當(dāng)一個(gè)報(bào)文的所有分包均已收到時(shí)，接收插件將所有分包重組為一個(gè)組合包，并返回至相應(yīng)的上層應(yīng)用，數(shù)據(jù)包收發(fā)過程中采用模塊分層設(shè)計(jì)，具備可靠的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。本發(fā)明的新能源集控站數(shù)據(jù)交互方法設(shè)計(jì)了應(yīng)用層報(bào)文管理機(jī)制，能夠可靠發(fā)送最大單包16mb報(bào)文，滿足新能源廠站對(duì)傳輸大量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的需求，同時(shí)可設(shè)置應(yīng)用層丟包回傳機(jī)制，確保報(bào)文可靠傳遞，以及流量控制、文件緩存機(jī)制，解決在網(wǎng)絡(luò)中斷和網(wǎng)速受限情況下報(bào)文的可靠傳輸。