CN105071385B - 一种电网运行数据实时分析*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电网运行数据实时分析***，包括：该***依据电网短期的预测数据形成预测潮流，结合电网当前运行状态估计结果，对电网运行状态的趋向进行综合分析。本发明提出了一种电网运行数据实时分析***，帮助调度人员掌握电网预期的主要状态变化情况，能有效提升其应对电网运行控制需求，保障安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及电网数据分析，特别涉及一种电网运行数据实时分析***。
背景技术
随着电网进入智能化数字阶段，对提高电网驾驭能力，加强专业化、精益化管理提出了更高要求。市场化的推进、大规模可再生新能源的接入使电力***运行更多地处于不确定状态下，电网调度运行压力加大，控制难度增加。针对当前运行进行实时安全稳定分析，仿真分析用时较长，在时间上相对滞后。电网运行控制一般依靠调度人员的经验和纸质信息查询，随着电网运行复杂度的提升，调度运行需要掌握的运行数据数量越来越多，调度难度提升。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种电网运行数据实时分析***，该***依据电网短期的预测数据形成预测潮流，结合电网当前运行状态估计结果，对电网运行状态的趋向进行综合分析；
所述电网运行数据实时分析***所进行的数据分析包括预期潮流生成、状态安全估计、变化趋向分析和运行决策四个模块，其中预期潮流生成依据多断面潮流控制，在实时潮流数据的基础上叠加多种调度计划数据，形成未来的预测潮流数据，状态安全估计基于未来的预测潮流数据，实现对预期运行状态点的安全稳定状态估计，变化趋向分析基于预期状态安全估计中的分析结论，通过指标的定义和运行类型控制特征，判断电网运行状态的安全稳定变化情况，运行决策针对即将对稳定状态产生恶化影响的因素，计算调整策略，得出辅助控制决策结果；
所述预期潮流生成通过趋向数据重组形成实时趋向分析，所述趋向数据重组面对的对象是基于计划、预测的电网运行类型，其基本算法采用多断面潮流控制，在求解电网潮流方程的同时将多个断面功率控制在指定数值；采用实时发电计划、短期负荷预报、新能源发电预测数据作为潮流计算的数据源之一，以匹配所述实时发电计划、短期负荷预报、新能源发电预测数据的潮流解，趋向数据重组采用多步控制的方法逐步逼近计划、预测值，即以实时数据为基础出发点，通过逐步调整发电、负荷，让潮流解中的发电量、负荷量不断逼近目标值，最终求得符合计划、预测数据的潮流解；
在应用于实际电网运行的情况下，搜索趋向数据可以采取以下措施：
1)对发电、负荷数据进行匹配优先级排序，在潮流调整过程中出现无法调整或循环调整时，放弃部分优先级低的数据匹配要求继续求解，以确保整体算法的鲁棒性；
2)采用多断面控制把电网拆分为多个小电网进行多步迭代计算，降低坏数据的扩散效应，提升算法对坏数据的适应能力；
所述变化趋向分析对运行类型控制进行数字化描述和解析，包括类型识别、越限判断和策略仿真；其中，类型识别基于当前电网的运行状态，对于运行约束中的各类方式要求进行匹配，找到其对应的运行约束条目；越限判断依据类型识别的结果，结合潮流数据对其中约束的各类电网控制要求进行判断，判断的范围包括断面或线路功率限额、电压上下限、开机台数约束要求；策略仿真依据类型识别的结果，结合潮流数据和分析计算中使用的假想故障集，判断各个故障条件下的安全控制动作情况，对仿真计算的故障动作设置进行重新生成，使得电网仿真能够正确模拟安全控制装置的动作策略。
本发明相比现有技术，具有以下优点：
本发明提出了一种电网运行数据实时分析***，帮助调度人员掌握电网预期的主要状态变化情况，能有效提升其应对电网运行控制需求，保障安全稳定运行。
具体实施方式
下文提供对本发明一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定，并且本发明涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。
本发明提出了电网运行数据分析***，依据电网短期的预测数据形成预测潮流，结合电网当前运行状态估计结果，对电网运行状态的趋向进行综合评价，提前提醒调度人员并给出辅助措施建议。电网运行数据分析***所进行的数据分析主要包括预期潮流生成、状态安全估计、变化趋向分析和运行决策四个技术问题。其中趋向数据重组主要依据多断面潮流控制，在实时潮流数据的基础上叠加多种调度计划数据，形成未来的预测潮流数据，预期状态安全估计基于未来的预测潮流数据，实现对预期运行状态点的安全稳定状态估计，趋向总体分析基于预期状态安全估计中的分析结论，通过指标的定义和运行类型控制特征，判断电网运行状态的安全稳定变化情况，运行决策针对即将产生恶化影响的稳定状态，计算调整策略，得出辅助控制决策结果。
通过趋向数据重组形成的预测潮流是实时趋向分析的数据基础，其正确性和鲁棒性决定了***运行的整体情况。趋向数据重组面对的对象是一种基于计划、预测的“虚拟”电网运行类型，具有一定程度的不确定性。趋向数据重组的基本算法采用了多断面潮流控制，该算法能在解电网潮流方程的同时将多个断面功率控制在指定位置，并在计算电网时具备良好的收敛性。采用实时发电计划、短期负荷预报、新能源发电预测等数据作为潮流计算的数据源之一，目标是形成尽量匹配这些计划、预测数据的潮流解。趋向重组数据采用多步控制的方法逐步逼近计划、预测值，即以实时数据为基础出发点，采用连续潮流的思路，通过逐步调整发电、负荷，让潮流解中的发电量、负荷量不断逼近目标值，最终求得符合计划、预测数据的潮流解。在应用于实际电网运行的情况下，为了提高趋向潮流计算的鲁棒性，趋向数据重组可以采取以下措施。
1)由于潮流计算的非线性特性，如果计划、预测数据覆盖了大部分甚至全部发电机、负荷，将很难找到完全符合这些数据的潮流解。因而本发明在实际工程中，对发电、负荷数据进行匹配优先级排序，在潮流调整过程中出现无法调整或循环调整时，放弃部分优先级低的数据匹配要求继续求解，以确保整体算法的鲁棒性。
2)实际电网应用是多级调度的协调运行，各个环节坏数据的产生不可避免，本发明采用多断面潮流控制把电网拆分为多个小电网进行多步迭代计算，有效降低坏数据的扩散效应，提升算法对坏数据的适应能力。
基于实际电网运行类型约束和安全控制策略，本发明提出了运行约束和安全控制策略的数字化表述和解析方法。运行类型控制采用数字化描述和解析后，可以被计划安全校核等多类应用使用，实时趋向分析技术也在类型识别、越限判断和策略仿真三个方面应用了该技术。其中，类型识别基于当前电网的运行状态，对于运行约束中的各类方式要求进行匹配，找到其对应的运行约束条目。越限判断依据类型识别的结果，结合潮流数据对其中约束的各类电网控制要求进行判断，判断的范围包括断面/线路功率限额、电压上下限、开机台数约束等要求。策略仿真依据类型识别的结果，结合潮流数据和分析计算中使用的假想故障集，判断各个故障条件下的安全控制动作情况，对仿真计算的故障动作设置进行重新生成，使得电网仿真能够正确模拟安全控制装置的动作策略。
趋向分析的基本出发点是通过当前电网的安全状态(起点)以及预期电网的安全状态(终点)，判断这段时间内电网变化的安全趋向。出于电网运行控制要求、可用计算资源和当前电网规模的综合考虑，趋向分析计算时间间隔设为15min。对于电网运行趋向的判断主要依据趋向分析结论进行综合判断，按照电力***安全和不安全状态的划分，与变化趋向可能性进行组合。
其中在上述安全校核应用方面，本发明进一步结合国内电网分级管理的特点，提高安全校核的可用性和合理性。电网运行数据分析***屏蔽了实现数据交换所需的底层通信技术和应用处理的具体方法，从传输上支持应用请求信息和响应结果信息的传输。安全校核服务以接口函数的形式提供信息交互机制，满足各应用功能对安全校核服务的查询、监控、定位及在广域范围的服务访问和共享。
安全校核调用电网运行数据分析***的并行计算服务，通过标准接口实现与机群计算资源的交互。并行计算服务支持预分配与动态分配两种方式，安全校核的计算量根据应用的需求而动态变化，采用动态分配的方式。安全校核服务端收到计算请求后，根据计算内容预估计算量，然后结合计算的优先级与并行计算机群资源确定给本次计算分配的服务器数目，从而支持多任务并行计算，充分发挥并行计算机群的计算效能。安全校核的计算量较大，首先由计算覆盖时间段确定校核断面数目，然后针对每个校核断面都要进行大量的基于设定故障集的各种安全分析。安全校核采用算例并行，将校核断面潮流计算任务和安全分析故障扫描的计算任务分配到并行计算机群的每个中央处理器核上。
在潮流计算中输入的数据包括：电网模型、***负荷预测和母线负荷预测、设备状态变化计划、发电计划、联络线计划、省总交换计划和调度操作信息。
国内电网运行实行统一调度、分级管理的原则，各级电网负责调管范围内的计划编制和安全校核。首先由国调、分调制定跨区联络线计划和省总交换计划，然后由省调制定发电计划。在计划执行过程中，由调度员和联络线自动功率控制***保证跨区和省间联络线功率与计划一致。因此，在潮流计算中，控制跨区联络线和省间断面潮流到计划值是确保潮流结果与次日运行工况接近的基础，同时能避免各区域和省电网内部计划功率的不平衡量向外扩散，对形成良好的潮流结果有关键的意义。
本发明采用基于多断面技术的潮流算法，基于传统的牛顿潮流算法增加断面功率约束方程组。
Ptie(m)＝Σk∈mPk＝Psched tie(m)
式中：Ptie(m)和Psched tie(m)分别为断面m的潮流有功功率和计划有功功率，k∈m表示属于断面m的所有支路，Pk为与断面m相关的支路有功功率。
在精确控制跨区联络线和省间断面潮流中，根据各地区电网的实际情况，可设定如下3种方式分配不平衡功率。
1)由指定发电机组承担不平衡功率，一般设置主调频厂机组和具备自动发电控制功能的机组按机组容量比例承担不平衡功率。
2)考虑到母线负荷预测的误差，由母线负荷按预测值的比例承担不平衡功率。
3)前两种方式的组合，由指定的机组和母线负荷承担不平衡功率。
为解决缺少无功功率和电压数据的难题，采用历史相似日潮流作为潮流计算迭代的初值，并应用无功电压自动调整技术，以保证潮流结果中无功功率和电压分布的合理性，具体步骤如下。
1)从历史相似日对应时刻的状态估计数据获取潮流计算的无功功率和电压初值。
2)结合设备状态变化计划调整相应设备的无功补偿措施，包括超高压及特高压线路的配套容抗器投退、远距离输电线路的串补投退、直流换流站的容抗器和滤波器投退。
3)针对电网运行类型报告中的枢纽节点，调整无功补偿措施使得枢纽节点的电压在约束的范围内。对于其他有无功调节措施的厂站，根据经验设定电压控制目标曲线。无功调整措施包括发电机无功功率调整和容抗器投退。
由于潮流的复杂性，潮流不收敛的问题很难避免，此时利用相应的智能调整策略。
1)用临近时段收敛的潮流结果作为不收敛时段的潮流计算初值。临近时段的潮流比较接近，选择距离收敛点较近的潮流初值有助于改善收敛性。
2)当电压迭代ΔU的误差较大时，调整电压控制的目标重新计算。将电压的上下限整体上移或下移0.01，0.02，0.03，形成多种电压控制目标组合，利用并行计算平台并发重新计算。
3)当相角迭代Δθ的误差较大时，调整分布式平衡机的选定策略，增加机组或母线负荷共同承担有功不平衡功率。
潮流收敛的前提是合理的调度计划数据，必须首先对调度计划数据进行检查和校验。为此，提出以下安全校核方案。基于电网运行数据分析***的商用库同步服务，国调、分调、省调各级电网采用相同的全网模型和相同的全网调度计划数据，用统一的潮流针对各自调度范围内的预想故障进行安全稳定分析，然后共享安全稳定校核结果。对于调度范围内故障引起调度范围外的稳定问题由各级调度协同调整调度计划，消除安全隐患。
良好的调度计划数据质量是保证安全校核结果合理性的基础，为此必须对调度计划数据进行检查，包括数据完整性和逻辑性。数据完整性检查包括：发电计划、负荷预测等各类计划数据是否齐全，计划数据是否覆盖调管范围内的所有设备，曲线型数据是否缺数据点。逻辑性检查包括：负荷预测最大值、最小值和变动率不超过一定值，机组调度计划不高于最大技术出力，未并网机组不能有计划出力，检修计划记录不能互相矛盾，各省发、输、用电计划数据满足平衡约束，要求偏差在5％以内。
ΣPGen-Ptie＝ΣPload+ΣPloss+ΣPservice
式中：PGen为发电计划，Pload为母线负荷预测，Ptie为省总交换计划，Ploss为网损，Pservice为厂用电。
根据本发明另一方面，在电网运行数据实际的分析过程中，由于分析规则集规模大、关联维度高，使得大规模数据集上的分析计算量大，效率低下。而且现有技术大多是针对单一类型的数据集进行优化索引，而且规则集的数量也相对较少，没有充分利用多种类型数据集中不同属性之间的关系，因而很难直接应用到多种类型的数据分析中，直接影响了分析性能。
本实施例在多维索引的基础上，引入了分级索引的思想。考虑不同类型数据集本身的特性，将数据集包含的属性划分为非连续属性和连续属性。考虑到非连续属性上的运算符共享度高的特性，提出了一种两层的分级索引，给出了索引生成和分析和匹配方法。
本发明提出了面向不同类型数据集上大规模分析规则计算的动态索引，支持分析规则的实时更新，其主体流程包括索引生成和实时匹配计算。生成索引时，首先对不同类型数据集的属性集进行分类：连续属性和非连续属性。然后，根据属性类型将输入的分析规则集划分为不同的运算符集合，基于不同的运算符集合生成分级索引：根据非连续属性上的运算符生成二叉搜索树作为第一层索引，在第二层，将所有连续属性映射为多维空间，根据连续性属性相关的运算符生成多维索引。由于非连续属性上的运算符都是非连续值，所以生成的第一层索引可以快速定位到分析规则上，而且空间开销也比较小。在本发明的分级索引的第二层，本发明将属性相同的属性运算符按照维度划分生成索引，尽可能的提升分析规则处理速度。对实时到达的数据集元组t进行分析计算时，首先对t进行矢量提取和剪裁计算，量化后的矢量经过运算符属性分类处理后得到不同的运算符矢量，运用本发明的分级索引的分析规则方法通过两级索引过滤得到满足条件的分析规则集。
从结构上来讲，分级索引包括3个重要组成部分以及3个重要操作。其中，3个组成部分分别是：(1)第一层的二叉搜索树分级索引， (2)第二层的多维矢量分级索引，(3)分析规则和运算符的关联表。基于本发明的分级索引的3个主要操作分别是：(1)搜索，(2)***，(3) 删除。
本发明的分级索引总体上是1个两层的分级索引。第一层是由非连续运算符生成的二叉搜索树索引，第二层是根据连续运算符对应的多维矢量生成的多维空间树，另外1个很重要的组成部分是分析规则与运算符的关联表，用来完成两层索引分析规则结果的快速组合。
本发明的分级索引中的节点可以分为3类：首层节点top，第二层的中间节点mid和叶子节点leaf。
在首层节点中包含以下元素：attr为首层二叉搜索树节点对应的非连续属性，value为该二叉搜索树节点对应的非连续值，weight为该节点代表的运算符的优先级，left，right为该节点的左右孩子节点。在中间节点中：branch代表着第二层索引对应的多维空间树结构的中间节点指针。在叶节点中：mbr为第二层叶子节点对应的多维矢量。
基于本发明的分级索引，提出一种可行的索引生成方法，共分为 3个步骤：规则预处理、运算符集合和划分和分级索引生成。先对预处理后的规则集按照属性分类进行一定的划分，在此基础上再对划分后的数据集分层生成索引。
规则集划分时，对于预处理后的n条规则，按照属性类别和值域划分了非连续运算符集合A和连续运算符集合B。其中：
Σ||A||+||B||＝Σq∈Qp(q)，Q为已注册的分析规则集，q为单个分析规则，p为运算符。假设将第一维上的运算符集合分为了s个区间 I1，I2，…，Is，其中每个区间只有非连续运算符或者连续运算符。由于经过了预处理的维度转换，使得I1，I2，…，Is，的区间内含有的运算符属性相似，便于分层次索引的生成。同时，不同类型数据集注册的规则集通常包含着优先级信息，规则的优先级越高，表示其被分析计算的需求越紧迫。当一个新的分析规则注册到***中，本发明的分级索引首先通过预处理模块将分析规则按照属性类型划分为非连续运算符pd和连续运算符pc。然后将非连续运算符pd***到本发明的分级索引的第一层索引中，也就是***到非连续属性对应的二叉搜索树索引中，最后将连续运算符pc***到分级索引的第二层索引中。
当将pd***到第一层的二叉搜索树的时候，首先按照排序二叉树的标准***方式进行***，但这时可能违反二叉搜索树的堆特性，因此需要自底向上进行旋转，直到堆特性得到满足。删除是相反的，先把优先级设置为最低，自上而下转移到叶子，然后删除。
分级索引的第二层***方法大致为：首先定位到要***的目标叶子节点，定位的过程本身是个递归过程。第二层索引***pc的过程从第二层的根节点开始，顺次按照广度优先搜索，按照多维空间的包含关系进行搜索，当找到一个叶子节点n以后，检查n的分支数。如果发现已经超过分支阈值M，则直接进行节点***，产生新节点，并将n已有的节点和Pc的矢量利用启发式策略平均分配到两个节点中，最后依次更新父节点信息。如果n的分支数没有超过阈值M，则直接通过更新父节点来完成***操作。
基于非连续运算符的特性，本发明的分级索引的第一层索引用二叉搜索树生成，加快非连续运算符的快速分析规则计算。假设空树的优先级为无穷大，则上面的添加和删除方法可以正确处理只有一个儿子的情形。第一层索引的添加和删除操作的期望时间复杂度均为 O(logn)。
***过程最重要的问题是第二层索引中节点的***策略。在这里本发明采用启发式策略。首先取出所有要***的块。然后选择交叠面积最小、同时覆盖两个块的面积最大的两个块。最后将剩余的块按照面积交叠差异依次划归到不同的节点中。
显然，本领域的技术人员应该理解，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算***来实现，它们可以集中在单个的计算***上，或者分布在多个计算***所组成的网络上，可选地，它们可以用计算***可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储***中由计算***来执行。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (1)
1.一种电网运行数据实时分析***，其特征在于：
该***依据电网短期的预测数据形成预测潮流，结合电网当前运行状态估计结果，对电网运行状态的趋向进行综合分析；
所述电网运行数据实时分析***所进行的数据分析包括预期潮流生成、状态安全估计、变化趋向分析和运行决策四个模块，其中预期潮流生成依据多断面潮流控制，在实时潮流数据的基础上叠加多种调度计划数据，形成未来的预测潮流数据，状态安全估计基于未来的预测潮流数据，实现对预期运行状态点的安全稳定状态估计，变化趋向分析基于预期状态安全估计中的分析结论，通过指标的定义和运行类型控制特征，判断电网运行状态的安全稳定变化情况，运行决策针对即将对稳定状态产生恶化影响的因素，计算调整策略，得出辅助控制决策结果；
所述预期潮流生成通过趋向数据重组形成实时趋向分析，所述趋向数据重组面对的对象是基于计划、预测的电网运行类型，其基本算法采用多断面潮流控制，在求解电网潮流方程的同时将多个断面功率控制在指定数值；采用实时发电计划、短期负荷预报、新能源发电预测数据作为潮流计算的数据源之一，以匹配所述实时发电计划、短期负荷预报、新能源发电预测数据的潮流解，趋向数据重组采用多步控制的方法逐步逼近计划、预测值，即以实时数据为基础出发点，通过逐步调整发电、负荷，让潮流解中的发电量、负荷量不断逼近目标值，最终求得符合计划、预测数据的潮流解；
在应用于实际电网运行的情况下，搜索趋向数据采取以下措施：
1)对发电、负荷数据进行匹配优先级排序，在潮流调整过程中出现无法调整或循环调整时，放弃部分优先级低的数据匹配要求继续求解，以确保整体算法的鲁棒性；
2)采用多断面控制把电网拆分为多个小电网进行多步迭代计算，降低坏数据的扩散效应，提升算法对坏数据的适应能力；
所述变化趋向分析对运行类型控制进行数字化描述和解析，包括类型识别、越限判断和策略仿真；其中，类型识别基于当前电网的运行状态，对于运行约束中的各类方式要求进行匹配，找到其对应的运行约束条目；越限判断依据类型识别的结果，结合潮流数据对其中约束的各类电网控制要求进行判断，判断的范围包括断面或线路功率限额、电压上下限、开机台数约束要求；策略仿真依据类型识别的结果，结合潮流数据和分析计算中使用的假想故障集，判断各个故障条件下的安全控制动作情况，对仿真计算的故障动作设置进行重新生成，使得电网仿真能够正确模拟安全控制装置的动作策略；
其中上述安全校核应用方面，屏蔽了实现数据交换所需的底层通信技术和应用处理的具体方法，从传输上支持应用请求信息和响应结果信息的传输；安全校核服务以接口函数的形式提供信息交互机制，满足各应用功能对安全校核服务的查询、监控、定位及在广域范围的服务访问和共享；安全校核应用调用电网运行数据分析***的并行计算服务，通过标准接口实现与机群计算资源的交互；并行计算服务支持预分配与动态分配两种方式，安全校核的计算量根据应用的需求而动态变化，采用动态分配的方式；安全校核服务端收到计算请求后，根据计算内容预估计算量，然后结合计算的优先级与并行计算机群资源确定给本次计算分配的服务器数目，从而支持多任务并行计算；首先由计算覆盖时间段确定校核断面数目，然后针对每个校核断面都进行大量的基于设定故障集的各种安全分析；安全校核采用算例并行，将校核断面潮流计算任务和安全分析故障扫描的计算任务分配到并行计算机群的每个中央处理器核上；
在潮流计算中输入的数据包括：电网模型、***负荷预测和母线负荷预测、设备状态变化计划、发电计划、联络线计划、省总交换计划和调度操作信息；
国内电网运行实行统一调度、分级管理的原则，各级电网负责调管范围内的计划编制和安全校核；首先由国调、分调制定跨区联络线计划和省总交换计划，然后由省调制定发电计划；在计划执行过程中，由调度员和联络线自动功率控制***保证跨区和省间联络线功率与计划一致；
所述基于多断面的潮流控制表示如下：
Ptie(m)＝Σk∈mPk＝Psched tie(m)
式中：Ptie(m)和Psched tie(m)分别为断面m的潮流有功功率和计划有功功率，k∈m表示属于断面m的所有支路，Pk为与断面m相关的支路有功功率；
在精确控制跨区联络线和省间断面潮流中，根据各地区电网的实际情况，设定如下3种方式分配不平衡功率；
1)由指定发电机组承担不平衡功率，设置主调频厂机组和具备自动发电控制功能的机组按机组容量比例承担不平衡功率；
2)由母线负荷按预测值的比例承担不平衡功率；
3)由指定的机组和母线负荷承担不平衡功率；
当潮流出现不收敛的情况下，采用以下调整策略；
1)用临近时段收敛的潮流结果作为不收敛时段的潮流计算初值；
2)当电压迭代的误差较大时，调整电压控制的目标重新计算；将电压的上下限整体上移或下移0.01，0.02，0.03，形成多种电压控制目标组合，利用并行计算平台并发重新计算；
3)当相角迭代的误差较大时，调整分布式平衡机的选定策略，增加机组或母线负荷共同承担有功不平衡功率；
根据不同类型数据集本身的特性，将数据集包含的属性划分为非连续属性和连续属性，使用面向不同类型数据集上大规模分析规则计算的动态索引，支持分析规则的实时更新，其流程包括索引生成和实时匹配计算；生成索引时，首先对不同类型数据集的属性集进行分类：连续属性和非连续属性；然后，根据属性类型将输入的分析规则集划分为不同的运算符集合，基于不同的运算符集合生成分级索引：根据非连续属性上的运算符生成二叉搜索树作为第一层索引，在第二层，将所有连续属性映射为多维空间，根据连续性属性相关的运算符生成多维索引；非连续属性上的运算符都是非连续值，将生成的第一层索引快速定位到分析规则上，在分级索引的第二层，将属性相同的属性运算符按照维度划分生成索引，对实时到达的数据集元组t进行分析计算时，首先对t进行矢量提取和剪裁计算，量化后的矢量经过运算符属性分类处理后得到不同的运算符矢量，运用的分级索引的分析规则方法通过两级索引过滤得到满足条件的分析规则集；
从结构上，分级索引包括3个组成部分以及3个操作；其中，3个组成部分分别是：(1)第一层的二叉搜索树分级索引，(2)第二层的多维矢量分级索引，(3)分析规则和运算符的关联表；基于分级索引的3个操作分别是：(1)搜索，(2)***，(3)删除；
分级索引是两层的分级索引；第一层是由非连续运算符生成的二叉搜索树索引，第二层是根据连续运算符对应的多维矢量生成的多维空间树，另外1个是分析规则与运算符的关联表，用来完成两层索引分析规则结果的快速组合；
分级索引中的节点分为3类：首层节点top，第二层的中间节点mid和叶子节点leaf；在首层节点中包含以下元素：attr为首层二叉搜索树节点对应的非连续属性，value为该二叉搜索树节点对应的非连续值，weight为该节点代表的运算符的优先级，left，right为该节点的左右孩子节点；在中间节点中：branch代表着第二层索引对应的多维空间树结构的中间节点指针；在叶节点中：mbr为第二层叶子节点对应的多维矢量。
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