CN103365285B - 电力运行数据的发布方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力运行数据的发布方法，通过对电力***运行数据进行自动跟随匹配，支持电网模型数据的CIS通用数据访问服务（GDA）发布，保证了多个使用者获取到电网模型的一致性、灵活性；并通过将设备量测数据的实时、历史取值CIS服务访问映射为相应的PI数据库中对应数据点的实时、历史取值访问，提高了电网量测实时、历史数据发布的及时性，灵活性以及性能。有效的解决了现有松耦合CIS接口发布方式在电网运行数据发布的一致性、及时性、灵活性以及性能上的不足。
Description
技术领域
本发明涉及电力***数据处理技术领域，特别是涉及一种电力运行数据的发布方法。
背景技术
被我国等同引用为DL/T890系列标准的IEC61970系列标准为解决电力***中“信息孤岛”现象，实现电力***信息的标准化共享提供了解决方案。其中的通用接口规范（CIS）明确了信息交换的语法，CIS接口规范支持的信息交换的方式分为采用XML文本方式的松耦合方式和基于远程过程调用（RPC）的紧耦合两种方式。
在现有电力运行数据中心中，实时和历史数据的存储访问一般会采用专门的大型实时、历史数据库。PI数据库***，由于其在软件的可靠性、二次开发支持、数据存储的空间效率以及数据访问的读写效率上均具有较大的优势而被大多数电力运行数据中心所选用。
综合当前国内对CIS接口规范应用的现状，一般采用周期性的从模型维护***获取最新全电网模型数据、从PI数据库***获取量测实时数据或历史数据断面，然后以XML文本方式的松耦合方式发布。这种方式存在的主要问题在于其数据发布的及时性、灵活性以及性能上存在缺陷。例如，对于电网模型数据，一般只发布完整的电网模型，而由每个使用者自己筛选所需数据、分析比较模型的变化情况，这样就产生了大量的重复工作，不仅增加了使用者负担，降低了生产效率，还有可能无法保证每个使用者获得模型数据的一致性；由于松耦合方式本身的固有的存储空间占用高，使用时需要重新解析、筛选导致处理效率低的劣势，设备监测实时数据的发布往往不能满足某些实时性要求较高的应用的要求；此外，由于松耦合数据导出发布方式由于无法预知所有的用户需求，在面对数据使用者的新需求时，其处理的灵活性、响应的及时性也有所不足。
发明内容
基于上述情况，本发明提出了一种电力运行数据的发布方法，以保证所发布的电网模型数据的一致性、灵活性，提高电网量测实时、历史数据发布的及时性，灵活性以及性能。为了达到这些目标，本发明所采用的技术方案如下。
一种电力运行数据的发布方法，周期性执行以下步骤：
从电网模型维护***获取电网模型数据，根据设备容器间及设备容器与设备间的包含关系，建立设备树；
从电网量测数据PI数据库获取PI数据点；
将所述设备树的节点与所述PI数据点相匹配，建立电网设备与所述PI数据点的关联，补充量测对象，构建完整的电网运行数据全模型；
将紧耦合CIS服务器中现有的电网运行数据全模型与新构建的完整的电网运行数据全模型比较，获取差异模型，将差异模型应用到所述紧耦合CIS服务器。
本发明电力运行数据的发布方法，通过对电力***运行数据进行自动跟随匹配，支持电网模型数据的CIS通用数据访问服务（GDA）发布，保证了多个使用者获取到电网模型的一致性、灵活性；并通过将设备量测数据的实时、历史取值CIS服务访问映射为相应的PI数据库中对应数据点的实时、历史取值访问，提高了电网量测实时、历史数据发布的及时性，灵活性以及性能。有效的解决了现有松耦合CIS接口发布方式在电网运行数据发布的一致性、及时性、灵活性以及性能上的不足。
附图说明
图1为本发明电力运行数据的发布方法的流程示意图；
图2为本发明电力运行数据的发布方法中设备树节点和PI数据点匹配的流程示意图。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种用于电力运行数据中心的紧耦合CIS服务数据发布方法。以期通过对电力***运行数据自动跟随匹配，并实现数据的紧耦合CIS接口发布，保证电力运行数据紧耦合CIS发布的电网模型数据发布的一致性、灵活性，提高电网量测实时、历史数据发布的及时性，灵活性以及性能。下面结合附图与实施例详细解释本发明的方案。
本发明电力运行数据的发布方法，如图1所示，周期性执行下述步骤：
步骤S101、从电网模型维护***获取电网模型数据，根据设备容器间及设备容器与设备间的包含关系，建立设备树；
步骤S102、从电网量测数据PI数据库获取PI数据点；
步骤S103、将所述设备树的节点与所述PI数据点相匹配，建立电网设备与所述PI数据点的关联，补充量测对象，构建完整的电网运行数据全模型；
步骤S104、将紧耦合CIS服务器中现有的电网运行数据全模型与新构建的完整的电网运行数据全模型比较，获取差异模型，将差异模型应用到所述紧耦合CIS服务器。
通过周期性执行以上步骤，实现对电力运行数据的自动跟随匹配。使用者随时可以通过紧耦合CIS通用数据访问服务（GDA）直接获取以上步骤构建的电网全模型数据；通过紧耦合CIS高速数据访问服务（HSDA）以及CIS时间序列数据访问服务(TSDA)直接获取到存储于PI数据库中的设备量测数据的实时、历史取值。
作为一个优选的实施例，所述电力运行数据包含用于描述电网结构的电网模型数据和用于描述电网运行的设备量测实时数据。
作为一个优选的实施例，所述电网模型是基于《DL/T890.301能量管理***应用程序接口(EMS—API)第301部分公共信息模型(CIM)基础》标准构建的电网模型。
作为一个优选的实施例，步骤S101主要是从电网模型发布***获取最新的电网模型，然后根据子控区、变电站、电厂、线路、电压等级、间隔等设备容器间及设备容器与设备间的如下包含关系构建的设备树：
子控区——变电站包含关系；
子控区——电厂包含关系；
子控区——线路包含关系；
变电站——电压等级包含关系；
变电站——间隔包含关系；
电压等级——间隔包含关系；
间隔——设备包含关系；
线路——设备包含关系。
作为一个优选的实施例，上文提及的设备包括：母线、断路器、变压器、变压器绕组、变压器分接头、隔离开关、接地隔离开关、电容器、电抗器、电压互感器和电流互感器等。
S103实施设备树节点——PI数据点匹配，建立电网设备——PI量测数据点关联，补充量测对象，构建完整电网运行数据全模型。图2所示为一个设备树节点——PI数据点匹配实施例的流程图，包括如下步骤：
S301，分析PI数据点TagName，确定对应量测的类型和位置。
具体的，分析PI数据点TagName，按量测所属设备的位置将其划分为场站内设备量测和线路设备量测，按量测类型将其划分为数字量、模拟量、累积量。
S302，利用设备树层次关系，构建与PI数据点TagName相匹配的设备节点路径名。
S303，将PI数据点TagName与设备节点路径名相匹配,判断是否冲突，如果存在冲突，则解决冲突。
当多个设备节点路径名相同时，会导致同一个PI数据点可能对应多个设备的冲突情形出现，此时，必须首先解决冲突，确定一个唯一的对应关系。具体包含的情形及对应的冲突解决办法有：同一间隔下的断路器（Breaker）和补偿器（Compensator）名字重复冲突，判定PI数据点对应断路器设备量测；同一间隔下的断路器（Breaker）和用户负荷（EnergyConsumer）名字重复冲突，判定PI数据点对应到断路器设备量测；同一电厂中的同步电机（SynchronousMachine）和火力发电机（ThermalGeneratingUnit）冲突，判定PI数据点对应到断同步电机设备量测；同一电厂中的同步电机（SynchronousMachine）和水力发电机（HydroGeneratingUnit）冲突，判定PI数据点对应到断同步电机设备量测。
S304，补充量测对象，建立与PI数据点关联，构建电网全模型。
具体的，首先根据上一步骤的设备量测——PI数据点映射，确定量测的类型，并创建相应量测类型的量测对象，设置其对象URI标识为对应PI数据点的TagName；创建与新建量测对象关联的一个量测值对象，设置新建量测值对象关联到“SCADA”量测值来源，设置其URI标识为对应PI数据点的TagName加上“.scada”后缀；这样做的目的在于建立设备量测与存储在PI数据库中的监测数据的实时取值及历史取值间的关联，从而为以紧耦合CIS服务发布设备量测实时、历史取值做好准备。在补充完设备量测对象后，完整电网运行数据全模型构建完毕。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种电力运行数据的发布方法，其特征在于，周期性执行以下步骤：
从电网模型维护***获取电网模型数据，根据设备容器间及设备容器与设备间的包含关系，建立设备树；
从电网量测数据PI数据库获取PI数据点；
将所述设备树的节点与所述PI数据点相匹配，建立电网设备与所述PI数据点的关联，补充量测对象，构建完整的电网运行数据全模型；
其中，将所述设备树的节点与所述PI数据点相匹配，建立电网设备与所述PI数据点的关联，补充量测对象，构建完整的电网运行数据全模型的步骤包括：
分析所述PI数据点的TagName，按量测所属设备的位置将其划分为场站内设备量测和线路设备量测，按量测类型将其划分为数字量、模拟量、累积量；
利用设备树层次关系，构建与所述PI数据点的TagName相匹配的设备节点路径名；
将所述PI数据点的TagName与设备节点路径名相匹配，如果发生冲突，则解决冲突；
根据所述PI数据点的TagName确定的量测类型，创建相应的量测对象集，建立设备量测与存储在PI数据库中的监测数据的实时取值和历史取值间的关联，从而构建出完整的电网运行数据全模型；
将紧耦合CIS服务器中现有的电网运行数据全模型与新构建的完整的电网运行数据全模型比较，获取差异模型，将差异模型应用到所述紧耦合CIS服务器。
2.根据权利要求1所述的电力运行数据的发布方法，其特征在于，
所述电力运行数据包含用于描述电网结构的电网模型数据和用于描述电网运行的设备量测实时数据。
3.根据权利要求1或2所述的电力运行数据的发布方法，其特征在于，
所述电网模型数据为基于能量管理***应用程序接口标准中公共信息模型基础部分构建的电网模型的电网模型数据。
4.根据权利要求1或2所述的电力运行数据的发布方法，其特征在于，
所述设备容器包括子控区、变电站、电厂、线路、电压等级和间隔；
所述设备容器间及设备容器与设备间的包含关系包括：
子控区与变电站的包含关系；
子控区与电厂的包含关系；
子控区与线路的包含关系；
变电站与电压等级的包含关系；
变电站与间隔的包含关系；
电压等级与间隔的包含关系；
间隔与设备的包含关系；
线路与设备的包含关系。
5.根据权利要求4所述的电力运行数据的发布方法，其特征在于，
所述设备包括母线、断路器、变压器、变压器绕组、变压器分接头、隔离开关、接地隔离开关、电容器、电抗器、电压互感器和电流互感器。
6.根据权利要求1所述的电力运行数据的发布方法，其特征在于，
所述PI数据点的TagName为包含设备容器名、设备名和量测名的组合式名字。
7.根据权利要求1或2所述的电力运行数据的发布方法，其特征在于，
将紧耦合CIS服务器中现有的电网运行数据全模型与新构建的完整的电网运行数据全模型比较，获取差异模型的步骤包括：
按类比较现有的电网运行数据全模型与新构建的完整的电网运行数据全模型中的对象及对象属性数据，记录对象创建、对象删除以及对象属性取值差异；
按关联关系比较现有的电网运行数据全模型与新构建的完整的电网运行数据全模型中的对象关联数据，记录关联关系差异；
将所有差异以符合IEC 61970标准确定的差异模型格式进行描述。
8.根据权利要求1所述的电力运行数据的发布方法，其特征在于，
所述PI数据点的TagName与设备节点路径名相匹配的冲突情形及对应的冲突解决办法包括：
同一间隔下的断路器和补偿器名字重复冲突，判定PI数据点对应断路器设备量测；
同一间隔下的断路器和用户负荷名字重复冲突，判定PI数据点对应到断路器设备量测；
同一电厂中的同步电机和火力发电机冲突，判定PI数据点对应到断同步电机设备量测；
同一电厂中的同步电机和水力发电机冲突，判定PI数据点对应到断同步电机设备量测。
9.根据权利要求1所述的电力运行数据的发布方法，其特征在于，
根据所述PI数据点的TagName确定的量测类型，创建相应的量测对象集的步骤包括：
创建相应量测类型的量测对象，设置其对象URI标识为对应PI数据点的TagName；
创建与新建量测对象关联的一个量测值对象，设置其URI标识为对应PI数据点的TagName加上“.scada”后缀；
建立新建量测值对象与名字为“SCADA”的量测值来源的关联。
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