CN106056481A - 一种配用电多源数据系统及多源数据的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种配用电多源数据系统及多源数据的处理方法，涉及配用电调度自动化领域，能够为电网应用分析提供综合数据支持。具体方案包括：建立配用电物理对象的通用模型；采用所述通用模型，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型；获取实时测点数据，根据所述全景模型以及所述实时测点数据提供配用电多源数据处理服务。本发明用于为配用电调度提供数据分析。
Description
技术领域
本发明涉及配用电调度自动化领域，尤其涉及一种配用电多源数据系统及多源数据的处理方法。
背景技术
当前，配用电的运行技术支持系统普遍存在功能单一、信息孤岛等现象，由于信息化应用水平较低，难以在各系统间共享数据，部分业务数据重复维护，不但带来更大工作量而且导致投资回报率低，数据难以得到综合利用，不能很好地为电网建设维护的决策分析提供支撑。
随着配用电业务的发展和管理要求的提高，为满足大规模复杂电网高效应用分析，各个专业应用之间对信息共享和协作的要求越来越高，如何整合管理配用电网的模型、数据、图形等各种信息，分析配用电调度中各种业务需求，为电网建设维护以及各专业应用提供综合的数据支持，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种配用电多源数据系统及多源数据的处理方法，能够为电网应用分析提供综合数据支持。
为了达成上述目的，本发明采用如下解决方案：
第一方面，提供一种配用电多源数据系统的多源数据的处理方法，包括：
建立配用电物理对象的通用模型；
采用所述通用模型，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型；
获取实时测点数据，根据所述全景模型以及所述实时测点数据提供配用电多源数据处理服务。
第二方面，提供一种配用电多源数据系统，包括：公共存储模块、公共维护与管理模块以及公共数据模块；
所述公共存储模块通过高速数据总线接收从配用电网络采集的实时测点数据，并存储所述实时测点数据；
所述公共维护与管理模块以及所述公共数据模块通过通用服务总线与所述公共存储模块连接；
所述公共维护与管理模块用于建立配用电物理对象的通用模型，采用所述通用模型，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型；
所述公共数据模块用于根据所述全景模型以及所述实时测点数据提供配用电多源数据处理服务。
本发明的实施例所提供的配用电多源数据系统及多源数据的处理方法，首先对配用电网络中各专业系统的配用电物理对象进行建模，形成通用模型库。然后利用通用模型库中的各种通用模型结构，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型。在此基础上，根据所述全景模型以及所述实时测点数据提供配用电多源数据处理服务，例如，对全景模型的静态属性数据以及配电网运行过程中的实时测点数据进行计算处理，将计算结果输出以用于分析配用电调度中各种业务需求、为电网建设维护以及各专业应用提供数据支持等。根据配用电网络全景模型对全局数据进行统一分析处理以及共享，为电网应用分析提供综合数据支持，克服了信息孤岛所带来的局限性，避免了重复性投资和维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例所提供的配用电多源数据的处理方法流程示意图；
图2为本发明的实施例中构建实例化配用电网络的全景模型的说明示意图；
图3为本发明的实施例所提供的配用电多源数据系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本发明的实施例提供一种配用电多源数据的处理方法，结合图1所示，包括以下步骤：
101、建立配用电物理对象的通用模型。
对配用电系统中的配用电物理对象进行特征分析，建立通用模型库，通用模型库包括多种配用电物理对象的通用模型结构。
配用电物理对象主要包括变电站、开关站、馈线段、断路器、负荷开关、熔断器、配变、母线、电压互感器、补偿器、故障指示器、用户设备等，分布于配电主站系统、资产管理系统、配电地理信息系统、计量自动化、能量管理系统、数据采集和监控系统、营销系统、供电可靠性管理系统、电能质量管理系统、无功电压监测管理系统、环境监测系统等各专业应用系统中。
通过对配用电物理对象的特征分析建立通用结构模型，通用模型库包括以下三种模型结构：配用电对象基本区模型结构、配用电对象应用区模型结构、配用电对象自定义区模型结构，分别表征配用电物理对象的不同属性。
(1)、配用电对象基本区模型结构
配用电对象基本区模型结构以公共信息模型(英文全称：common informationmodel，英文简称：CIM)标准为基础，符合国际标准，基本区模型结构以配用电物理对象的静态属性为主，主要包括变电站、开关站、馈线、配变等一次设备以及用户设备等模型的定义，模型的属性描述可以扩展。
例如，配用电对象基本区模型属性包括CIM标准静态属性等。具体内容如表一所示：
表一
| Type | (Long) | 类型 |
| RatedKV | (Float) | 额定电压 |
| RatedMVA | (Float) | 额定容量 |
| Idlekw | (Float) | 空载损耗 |
| Idlei | (Float) | 空载电流百分比 |
| MeasRatio | (Float) | 负载率 |
| Power | (Float) | 设备潮流 |
(2)、配用电对象应用区模型结构
应用区模型结构来源于配用电各专业应用系统，如配电主站系统的配用电网络模型、计量自动化系统的配变模型、营销系统的用户模型等。应用区模型结构是对基本区模型结构的有效补充，可以很好的定义各专业应用系统所有特有的模型描述。
当应用区内某个专业应用模型结构逐步被广泛接受时，可以将该应用模型结构移到基本区，作为公共标准实施。
配用电对象应用区模型属性可以包括各专业应用系统部分，举例说明如下：
用电监视应用部分属性如表二所示：
表二
计量应用部分属性如表三所示：
表三
| ChCalc | (Float) | 表计电量计算 |
| FeeCalc | (Float) | 费率统计负荷 |
| Loadequil | (Float) | 供电电量平衡 |
| TransCost | (Float) | 主变损耗 |
设备状态监视应用部分属性如表四所示：
表四
| EquipGID | (String) | 设备编码 |
| DevAvail | (Float) | 设备可用率 |
| OverhualSched | (String) | 设备检修计划 |
| StatusCom | (Float) | 状态量构成及权重 |
| DevDegrade | (Int) | 设备状态量劣化程度 |
| StatusEva | (Int) | 状态量扣分值 |
(3)、配用电对象自定义区模型结构
自定义区模型结构主要用于配用电各专业系统分析功能的结果或者分析需求的模型描述，针对不同专业系统的应用分析结果或者分析需求进行建模。自定义区模型结构可能会根据不同的应用系统建模不一样。
当某些分析结果或者分析需求的模型逐步形成共识时，可以将该区域模型移到应用区，逐渐称为固定的模型定义。
例如自定义区部分属性如表五所示：
表五
| OutageCount | (Int) | 停电次数 |
| FaultOutageCount | (Int) | 故障停电次数 |
| EnvOpInfo | (String) | 运行环境情况信息 |
基于配用电物理对象通用模型结构，建立对象共享属性索引，用于根据通用模型的属性信息检索通用模型，形成电网全景视图。索引可采用公共属性列表方式实现，可动态增加新属性，保证系统的可扩展性，通过不断加入新的子系统属性来丰富配用电网络通用模型结构。
确定通用模型库中各种通用模型属性后，进一步建立各种通用模型属性的索引，具体可以采用公共属性列表方式实现，可动态增加新的属性，以保证系统的可扩展性，通过不断加入新的属性来丰富配用电网络通用模型。
102、采用通用模型，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型。
可以采用分布式的方式对配用电网络中各专业系统进行建模，形成多个分布式模型，由这些分布式模型构成全景模型，并将分布式模型的数据集成到数据中心，从而针对不同专业应用实现各专业分工维护，同时通过数据中心建立配用电综合数据平台，形成配用电网络全景模型。
结合图2所示，不同专业应用具体包括计量系统、营销系统、电网管理系统、能量管理系统、无功电压监测系统、电能质量系统以及配电其它系统。其中计量系统对应配变计量模型，营销系统对应用户关系模型，电网管理系统对应一次模型，能量管理系统对应输电网一次模型，无功电压监测系统对应电网无功电压设备模型，电能质量系统对应电网电能质量检测对象模型，配电其它系统对应配电网络设备地理气象对象模型。
构建实例化配用电网络的全景模型过程，包括首选构建一次模型实例化模型，然后依次建立配电网输配拼接模型、配用电完整模型、维护配用电全景模型，在经过模型验证后得到配用电运行全景模型。
通过配用电各专业系统分布式建模实现多专业分工维护，以各个专业所关注的模型构成配用电网络全景视图的一部分，存储和管理配用电网络的电力设备模型、电网运行相关外部环境模型等，另外还存储各模型对应的图形和运行参数，整合配用电网络中一次设备、二次设备、以及管理气象等信息的电网模型。
利用模型拼接技术和统一编码技术，对配用电网络中电力对象及其量测点进行全局唯一编码，实现量测点的免维护。
对参数信息等变化较慢和可预测的数据，如配电检修计划等，将数据源数据复制到数据中心。对于实时性高，但结构较简单的数据，例如采集值、实时计算值等，可采用数据映射方式进行逻辑上的集成，以此实现配用电各个专业系统模型的整合。
103、获取实时测点数据，根据全景模型以及实时测点数据提供配用电多源数据处理服务。
通过配用电数据总线汇集配用电网络实时测点数据和静态属性数据，进行数据集成，并对集成的数据进行计算处理，通过标准化的数据访问接口进行配用电信息共享。
实时测点数据包括以下几项中的至少一项：馈线终端装置以及配电自动化终端所采集的数据、变电站监控数据、配变以及用户量测数据、可靠性以及无功电压数据等。
数据处理过程包括，通过数据合成公式对集成的数据进行再加工和处理，得到满足应用分析需求和用户所需的综合数据。
对数据中心集成的来自配用电等多个专业系统的大量分布式模型的数据和实时测点数据进行计算和数据聚合，为数据运算提供有效途径，包括定义数据合成公式的表达式、计算因子、计算周期等属性，验证公式的周期启动模式、表达式的合法性以及和计算因子的一致性、公式的计算次序，进行周期性关键数据计算，并得出计算结果。
计算结果可以通过标准化的数据访问接口输出。例如，建立服务注册管理中心，提供基于Oracle服务总线(英文全称：Oracle Service Bus，英文简称：OSB)的各类配用电数据服务和应用服务，实现各类服务的统一发布、使用及管理，实现服务注册、查询、定位、注销等功能。
服务注册管理中心作为服务发布者和服务使用者间的桥梁，为服务发布及客户调用各类服务提供支持。包括向注册用户周期发布计算结果。或者在注册用户查询时输出计算结果。
数据交换服务采用Web Service方式实现，服务端和客户端以简单对象访问协议(英文全称：Simple Object Access Protocol，英文简称：SOAP)进行数据传输，实现配用电跨业务系统的标准化数据传输和服务调用，保障各类运行数据和业务服务的灵活交换和共享。
例如配变损耗计算结果获取接口服务定义如表六所示：
表六
本发明的实施例所提供的配用电多源数据的处理方法，首先对配用电网络中各专业系统的配用电物理对象进行建模，形成通用模型库。然后利用通用模型库中的各种通用模型结构，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型。在此基础上，根据全景模型以及实时测点数据提供配用电多源数据处理服务，例如，对全景模型的静态属性数据以及配电网运行过程中的实时测点数据进行计算处理，将计算结果输出以用于分析配用电调度中各种业务需求、为电网建设维护以及各专业应用提供数据支持等。根据配用电网络全景模型对全局数据进行统一分析处理以及共享，为电网应用分析提供综合数据支持，克服了信息孤岛所带来的局限性，避免了重复性投资和维护。
本发明的实施例还提供一种配用电多源数据系统，用于执行上述实施例所描述的配用电多源数据的处理方法，参照图3所示，配用电多源数据系统30包括：
公共存储模块301、公共维护与管理模块302以及公共数据模块303。
公共存储模块301通过高速数据总线接收从配用电网络采集的实时测点数据，并存储实时测点数据。
公共维护与管理模块302以及公共数据模块303通过通用服务总线与公共存储模块301连接。
公共维护与管理模块302用于建立配用电物理对象的通用模型，采用通用模型，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型。具体地，公共维护与管理模块302用于实现图模维护、系统管理、基础信息管理、运行数据管理以及综合信息管理等功能。
公共数据模块303用于根据全景模型以及实时测点数据提供配用电多源数据处理服务。具体的，公共数据模块303用于实现全景模型、数据集成、数据服务等功能。
可选的，从配用电网络采集的实时测点数据，包括以下至少一项：
馈线终端装置(英文全称：Feeder Terminal Unit，英文简称：FTU)以及配电自动化终端(英文全称：Distribution Terminal Unit，英文简称：DTU)所采集的数据、变电站监控数据、配变及用户量测数据、可靠性及无功电压数据。
可选的，配用电多源数据系统30还包括公共服务模块304，用于管理服务注册用户信息，通过标准化的数据访问接口向服务注册用户提供配用电多源数据处理服务。具体的，用户侧的注册、查询等请求通过人机服务界面输入公共服务模块304，公共服务模块304通过消息引擎、报表引擎处理用户的请求，并输出对应结果。
本发明的实施例所提供的配用电多源数据系统，首先对配用电网络中各专业系统的配用电物理对象进行建模，形成通用模型库。然后利用通用模型库中的各种通用模型结构，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型。在此基础上，根据全景模型以及实时测点数据提供配用电多源数据处理服务，例如，对全景模型的静态属性数据以及配电网运行过程中的实时测点数据进行计算处理，将计算结果输出以用于分析配用电调度中各种业务需求、为电网建设维护以及各专业应用提供数据支持等。根据配用电网络全景模型对全局数据进行统一分析处理以及共享，为电网应用分析提供综合数据支持，克服了信息孤岛所带来的局限性，避免了重复性投资和维护。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种配用电多源数据的处理方法，其特征在于，包括：
建立配用电物理对象的通用模型；
采用所述通用模型，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型；
获取实时测点数据，根据所述全景模型以及所述实时测点数据提供配用电多源数据处理服务。
2.根据权利要求1所述的多源数据的处理方法，其特征在于，所述建立配用电物理对象的通用模型，包括：
对配用电系统中的配用电物理对象进行特征分析，建立通用模型库以及各种通用模型属性的索引。
3.根据权利要求2所述的多源数据的处理方法，其特征在于，所述通用模型库包括以下三种模型结构：
配用电对象基本区模型结构；
配用电对象应用区模型结构；
配用电对象自定义区模型结构。
4.根据权利要求1所述的多源数据的处理方法，其特征在于，所述构建实例化配用电网络的全景模型，包括：
针对配用电网络中各专业系统，建立分布式模型，由分布式模型构成全景模型；
将分布式模型的数据集成到数据中心。
5.根据权利要求4所述的多源数据的处理方法，其特征在于，所述根据所述全景模型以及所述实时测点数据提供配用电多源数据处理服务，包括：
对数据中心集成的来自各专业系统的分布式模型的数据和实时测点数据进行计算，并提供计算结果。
6.根据权利要求5所述的多源数据的处理方法，其特征在于，所述提供计算结果，包括：
通过标准化的数据访问接口向服务注册用户提供计算结果。
7.根据权利要求6所述的多源数据的处理方法，其特征在于，所述向服务注册用户提供计算结果，包括：
向注册用户周期发布计算结果；或者，
在注册用户查询时输出计算结果。
8.一种配用电多源数据系统，其特征在于，包括：公共存储模块、公共维护与管理模块以及公共数据模块；
所述公共存储模块通过高速数据总线接收从配用电网络采集的实时测点数据，并存储所述实时测点数据；
所述公共维护与管理模块以及所述公共数据模块通过通用服务总线与所述公共存储模块连接；
所述公共维护与管理模块用于建立配用电物理对象的通用模型，采用所述通用模型，根据配用电网络的实际部署，构建实例化配用电网络的全景模型；
所述公共数据模块用于根据所述全景模型以及所述实时测点数据提供配用电多源数据处理服务。
9.根据权利要求8所述的配用电多源数据系统，其特征在于，所述从配用电网络采集的实时测点数据，包括以下至少一项：
馈线终端装置以及配电自动化终端所采集的数据；
变电站监控数据；
配变以及用户量测数据；
可靠性以及无功电压数据。
10.根据权利要求8所述的配用电多源数据系统，其特征在于，还包括：
公共服务模块，用于管理服务注册用户信息，通过标准化的数据访问接口向服务注册用户提供配用电多源数据处理服务。
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