CN104951997A - 面向配电网的多维度图模质量分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向配电网的多维度图模质量分析方法，包括如下步骤：将构成配电网模型的图形文件和模型文件分开；在文件校验步骤中，分别进行图形文件校验和模型文件校验，然后将图模文件入库；在数据校验步骤中，分别进行模型数据校验、应用校验和图模一致性校验，从多个维度对配电网图模质量进行分析校验。本发明可以从多个维度对配电网图模质量进行分析校验，便于电网工作人员快速分析判断配电网图模文件所存在的问题，提高对配电网图模质量的分析判断效率。

Description

面向配电网的多维度图模质量分析方法

技术领域

本发明涉及一种配电网图模质量分析方法，尤其涉及一种从多个维度对配电网图模文件的质量进行分析校验的方法，属于配电自动化技术领域。

背景技术

近年来，随着计算机和网络技术的发展，电力行业的自动化水平越来越高，相关的配电自动化***越来越多。配电网模型是构建配电自动化***的基础，但由于现有配电网模型的质量不高，导致很多应用的实用化程度受到较大影响。

在现有技术中，配电网模型的来源主要有自建模以及从电网GIS平台导出两种方式。其中，自建模是由电力***专业人员在专用的图形编辑软件上绘制，并对图形上的设备信息进行入库。自建模存在图模信息容易出错、与真实线路情况同步性差等问题。采用电网GIS平台导出的配电网专题图，可以保证源端的唯一性，但由于***升级或者一些人为原因，经常会出现设备遗漏、关联错误、拓扑关系混乱等图模质量问题。这些问题会直接影响配电自动化***的正常运行。因此，如何提高电网基础模型的数据质量，成为提高配电自动化***实用化程度亟待解决的关键问题之一。

在申请号为201410487527.1的中国专利申请中，公开了一种配电网存量图模数据交互优化方法。在该优化方法中，首先解析GIS***的CIM/SVG数据，生成对应的完整馈线数据；之后，从电源点搜索馈线数据，生成对应的馈线路径；之后，对于存量数据，从与馈线路径生成的步骤中所述同一电源点对存量数据进行搜索，生成对应的存量路径；之后，对比馈线路径与存量路径，确定存量数据的替换范围；之后，将GIS***中的数据直接替换所确定的存量数据的替换范围。

但是，现有技术中的图模质量分析技术大多基于独立的模型文件实现，只校验模型文件的格式是否符合要求，模型拓扑是否正确，缺少对图形文件的校验，缺少对入库后的模型数据校验，缺少基于应用的模型校验，也缺少图模一致性校验等校验内容，因此实用化程度受到很大影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供面向配电网的多维度图模质量分析方法。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种面向配电网的多维度图模质量分析方法，包括如下步骤：

将构成配电网模型的图形文件和模型文件分开；

在文件校验步骤中，分别进行图形文件校验和模型文件校验，然后将图模文件入库；

在数据校验步骤中，分别进行模型数据校验、应用校验和图模一致性校验，从多个维度对配电网图模质量进行分析校验。

其中较优地，在进行模型文件校验之前，将各模型文件采用符合公共信息模型的文件标准映射到内存中，对所述模型文件中包含的电网模型进行类型解析，将不同类型的设备信息存入不同的内存地址中。

其中较优地，对于所述模型文件，结合开关信息中包含的基本属性、关联属性和连接点信息，并根据设备之间的连接关系，采用深度优先遍历算法获得整个配电网模型的拓扑关系。

其中较优地，根据所述拓扑关系进行模型文件拓扑校验，将缺失设备统计出来；其中，如果是单独设备，则作为孤立设备处理；如果是若干相连设备的供电电源缺失，则作为孤立岛处理；如果孤立岛中的设备连接关系存在环路，则作为环路处理。

其中较优地，所述图形文件校验包括格式校验和规范性校验，其中所述规范性校验是基于XML标准，对所述图形文件中的图元类型进行分析，检测出缺少的必要图元类型；分析每个图元类型中的设备记录，对该设备记录的属性进行分析，检测出缺少的属性并进行汇总。

其中较优地，在所述模型数据校验中，分成多个不同的配电网业务范围，从区域、变电站、馈线三个层次，对模型数据进行拓扑校验。

其中较优地，在所述应用校验中，由配电网应用对模型数据进行分析，按照应用需求对实时库中的设备表进行检测，找出馈线中影响配电网应用运行的模型问题，对存在的问题进行汇总。

其中较优地，在所述图模一致性校验中，以馈线为单位抽取入库后的模型文件，按照拓扑关系生成馈线图，并与所述图形文件进行比较，采用可视化手段进行对比展示。

与现有技术相比较，本发明所提供的多维度图模质量分析方法可以从多个维度对配电网图模质量进行分析校验，便于电网工作人员快速分析判断配电网图模文件所存在的问题，提高对配电网图模质量的分析判断效率。

附图说明

图1是本发明所提供的多维度图模质量分析方法的示意图；

图2为本发明中，分析校验程序的操作流程图；

图3是本发明中，对模型文件进行内存映射的示意图；

图4是本发明中，模型数据在商用数据库中的存储层次示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明的基本技术思想在于将构成配电网模型的图形文件和模型文件分开。在文件校验步骤中，分别进行图形文件校验和模型文件校验，然后将图模文件入库。在接下来的数据校验步骤中，分别进行模型数据校验、应用校验和图模一致性校验，以便从多个维度对配电网图模质量进行分析校验。具体的分析校验程序如图2所示。下面对此展开详细具体的说明。

本发明在进行模型文件校验之前，首先需要对模型文件进行内存映射。如图3所示，各个模型文件采用符合CIM(Common InformationModel，公共信息模型)模型的文件标准映射到内存中，对模型文件中包含的电网模型进行类型解析，将不同类型的设备信息，例如馈线、厂站、开关、线段、刀闸、……、负荷等存入不同的内存地址中。然后，结合开关信息中包含的基本属性、关联属性和连接点等信息，并根据设备之间的连接关系，采用深度优先遍历算法，获得整个配电网模型的拓扑关系。这样可以大大提高模型文件的数据校验效率和正确性。

在本发明中，面向配电网应用的模型文件是基于符合CIM10和CIM11电网模型文件标准的XML(可扩展标记语言)文件，而且此类文件需要符合XML的标记语言要求。模型文件的格式校验主要是分析模型文件是否符合XML标准，自动分析异常格式并生成校验报告，并通过校验报告定位错误信息在模型文件中的位置。类似地，图形文件的格式校验主要是分析图形文件是否符合SVG(Scalable VectorGraphics，可缩放矢量图形)标准。

模型文件的规范性校验是基于CIM10和CIM11的电网模型文件标准，分析电网模型文件中所包含的属性信息是否完整，是否满足配电网应用要求。在规范性校验过程中，首先对模型文件中的模型类型进行分析，检测出所缺少的必要模型类型，分析每个模型类型中的设备记录，对该设备记录的属性信息进行分析，检测出缺少的属性信息并进行汇总，形成校验报告。

图形文件的规范性校验是基于XML标准，对图形文件中的图元类型进行分析，检测出缺少的必要图元类型；分析每个图元类型中的设备记录，对该设备记录的属性进行分析，检测出缺少的属性并进行汇总，形成校验报告。

模型文件拓扑校验是分析模型文件中所包含的配电网设备的拓扑关系是否正确。在拓扑校验过程中，基于模型文件所描述的设备连接关系，获得配电网设备的拓扑关系。配电网设备的拓扑结构一般以馈线为单位，模型校验过程中将供电电源等缺失设备统计出来。如果是单独设备，则作为孤立设备处理；如果是若干相连设备的供电电源缺失，则作为孤立岛处理；如果孤立岛中的设备连接关系存在环路，则作为环路处理。综合分析并汇总以上信息，形成校验报告。

在本发明中，模型数据校验是将模型文件导入到商用数据库后的校验工作，包括完整性校验和拓扑校验等。其中，模型数据在商用数据库中的存储层次如图4所示。大部分模型数据校验是以馈线为单位进行的，在做模型数据校验之前，先对馈线进行抽取。抽取过程需要与图4中所示的电网结构相适应。具体地说，先抽取地区，然后在抽取属于该地区的厂站，最后抽取属于该厂站的设备。数据抽取完成后，梳理每个设备的属性和拓扑关系，作为模型数据校验的基本依据。这样做可以显著提高模型数据的抽取效率，便于设备遍历和查找。

模型数据的完整性校验是分析入库后的模型数据的属性是否完整，具体操作步骤如下：在模型文件导入商用数据库后，以馈线为单位，对存储在商用数据库中的模型数据进行必要属性的分析。这些必要属性有：设备类型，设备所属容器(厂站、电压等级、基准电压)，设备的父类(线端所属线段、变压器线圈所属的变压器)，综合分析并汇总校验结果，形成校验报告。

模型数据的拓扑校验是分成多个不同的配电网业务范围，从区域、变电站、馈线三个层次，对模型数据进行拓扑校验。具体说明如下：

基于区域的拓扑校验是对该区域下的每条馈线进行拓扑分析，以馈线为单位抽取出该馈线下的配电网设备，对馈线拓扑进行分析，将孤立设备、孤立岛、环路设备记录在校验报告中。

基于变电站的拓扑校验除包含其下所属馈线校验外，还包括该变电站的供电范围、联络分析、联络统计等校验内容。供电范围分析是对该变电站可供电的馈线进行统计与分析，联络分析是分析该变电站下存在联络的馈线。联络统计是对联络开关进行查找和统计。综合分析并统计以上内容，形成校验报告。

基于馈线的拓扑校验是从数据库中抽取出属于该馈线下的所有配电网设备，生成配电网设备的拓扑关系，对孤立岛、独立设备、环路设备进行分析。

应用校验是基于馈线自动化等配电网应用，对模型数据进行分析。具体地说，由配电网应用对商用数据库中的模型数据进行分析，按照应用需求，对实时库中的设备表进行检测，主要包括馈线中的联络开关、供电母线、设备的必要属性、设备的拓扑关系等，找出馈线中影响配电网应用运行的模型问题，对存在的问题进行汇总，生成校验报告。

图模一致性校验是分析导入图形和导入模型对应的配电网设备是否存在差异。在图模一致性校验过程中，以馈线为单位，抽取入库后的模型文件，通过智能成图等手段，按照拓扑关系自动生成馈线图，并与采用SVG标准的图形文件进行比较，采用可视化手段进行直观对比展示。这样可以大大提高电网工作人员对配电网图模质量的分析判断效率。

在本发明所提供的多维度图模质量分析方法中，对各类校验(例如规范性校验、拓扑校验、完整性校验等)所形成的检验报告提供与原始图模文件的互定位功能，以便电网工作人员快速分析判断配电网图模文件所存在的问题。

上面对本发明所提供的面向配电网的多维度图模质量分析方法进行了详细的说明，但显然本发明的具体实现形式并不局限于此。对于本技术领域的一般技术人员来说，在不背离本发明的精神和权利要求范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种面向配电网的多维度图模质量分析方法，其特征在于包括如下步骤：

将构成配电网模型的图形文件和模型文件分开；

在文件校验步骤中，分别进行图形文件校验和模型文件校验，然后将图模文件入库；

在数据校验步骤中，分别进行模型数据校验、应用校验和图模一致性校验，从多个维度对配电网图模质量进行分析校验。

2.如权利要求1所述的多维度图模质量分析方法，其特征在于：

在进行模型文件校验之前，将各模型文件采用符合公共信息模型的文件标准映射到内存中，对所述模型文件中包含的电网模型进行类型解析，将不同类型的设备信息存入不同的内存地址中。

3.如权利要求2所述的多维度图模质量分析方法，其特征在于：

对于所述模型文件，结合开关信息中包含的基本属性、关联属性和连接点信息，并根据设备之间的连接关系，采用深度优先遍历算法获得整个配电网模型的拓扑关系。

4.如权利要求3所述的多维度图模质量分析方法，其特征在于：

根据所述拓扑关系进行模型文件拓扑校验，将缺失设备统计出来；其中，如果是单独设备，则作为孤立设备处理；如果是若干相连设备的供电电源缺失，则作为孤立岛处理；如果孤立岛中的设备连接关系存在环路，则作为环路处理。

5.如权利要求1所述的多维度图模质量分析方法，其特征在于：

所述图形文件校验包括格式校验和规范性校验，其中所述规范性校验是基于XML标准，对所述图形文件中的图元类型进行分析，检测出缺少的必要图元类型；分析每个图元类型中的设备记录，对该设备记录的属性进行分析，检测出缺少的属性并进行汇总。

6.如权利要求1所述的多维度图模质量分析方法，其特征在于：

在所述模型数据校验中，分成多个不同的配电网业务范围，从区域、变电站、馈线三个层次，对模型数据进行拓扑校验。

7.如权利要求1所述的多维度图模质量分析方法，其特征在于：

在所述应用校验中，由配电网应用对模型数据进行分析，按照应用需求对实时库中的设备表进行检测，找出馈线中影响配电网应用运行的模型问题，对存在的问题进行汇总。

8.如权利要求1所述的多维度图模质量分析方法，其特征在于：

在所述图模一致性校验中，以馈线为单位抽取入库后的模型文件，按照拓扑关系生成馈线图，并与所述图形文件进行比较，采用可视化手段进行对比展示。