CN106022961A - 一种电网多***综合模型建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电网多***综合模型建立方法，以生产管理***设备模型为基础建立一个基础的层次模型，按层次扩展的原则在基础模型之下挂接多个应用***模型，最终形成覆盖电网多***的综合模型。通过实时校验和作业调度，保证所建综合模型的适宜性、正确性和完整性，使电网设备状态评估分析更具全面性，同时也满足了一体化电网运行智能***(OS2)技术要求。
Description
技术领域
本发明涉及基于大数据分析的城市电网状态评估电力***领域，尤其涉及电网模型和监测数据来源于多个***情况下综合模型的建立方法。
背景技术
电网规模以及信息化建设的快速发展过程中，为生产、评估、分析、检修需要建设了许多专业业务***，形成了海量的电网运行监测试验管理等数据，但这些***建设存在缺乏统一规划与协调、功能分散等现象，不同***分散采集数据、独立存储及维护管理，***间存在模型不统一、数据交互共享困难等问题，形成了一个个信息孤岛。如此很难适应电网规模快速发展带来的挑战，很难提高数据的综合利用水平，进而不能快速、全面的为驾驭地区电网的运行提供智能决策支持信息。
面对大规模、远距离交直流混联运行受端负荷中心和多台风、强雷暴极端气象条件下的特大型复杂区域电网，现有的电网设备状态评估，由于基于单一源头***数据进行，如生产管理***、在线监测***、调度自动化***、气象监测***等。即使偶尔拷贝一份其他***数据至本地，由于没有进行关联融合和综合建模无法直接使用，分析准确性及可靠性不高。
为更好地服务于用电用户以及国民经济的可持续发展，开展电力大数据及其应用关键技术在特大型城市电网设备状态评估体系建设中的应用，以满足大规模复杂电网高效应用分析，提高电网及设备安全运行水平。由此解决大电网条件下各应用***海量数据的集成和共享，建立电网多***综合模型实现多源数据的多维度分析显得迫在眉睫。
本发明是在国家863计划项目基金(2015AA050201)资助下，提出了一种电网多***综合模型建立方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术中基于单一源头***数据进行电网设备状态评估分析时存在片面性及准确率不高的问题和缺陷，提供了一种电网多***综合模型建立方法。
一种电网多***综合模型建立方法，具体步骤包括：
步骤(1)从生产管理***中获取设备模型数据，构建设备基本层次模型；
步骤(2)从其他专业应用***中获取设备模型数据，构成运行监测模型，所述专业应用***与生产管理***中对同一设备基于设备全局描述进行匹配；
步骤(3)以设备基本层次模型为主干，层次化地补充其他专业应用***的运行监测模型，建立综合模型；
步骤(4)基于源应用***监测数据特征选择不同的ETL集成技术，实现综合模型中数据的实时校验和集成融合；
步骤(5)对于以上每个步骤定义一个作业，根据预先的作业定义，通过作业调度器实现并行管道处理，所述作业定义包括抽取对象、抽取时机、抽取方式。
作为本发明的进一步优选方案,所述其他专业应用***包括生产管理***、调度自动化***、输变电设备监测***、高压试验***、雷电监测***、气象监测***、电能质量监测***、配网电压监测***、状态评价***。
作为本发明的进一步优选方案,步骤(1)所述构建设备基本层次模型，是以生产管理***模型为来源***构建相关信息表，所述相关信息表包括中心站表、厂站信息表、线路信息表、功能位置信息表、设备信息表、部件表、类别信息表。
作为本发明的进一步优选方案,步骤(2)所述基于设备全局描述进行匹配，包括设备功能位置、设备资产、设备附件三层设备相关的全局描述，如果源专业***描述的对象是指的设备功能位置，则需要与基本层次模型中的设备功能位置进行匹配；如果源专业***描述的对象是指的设备资产，则需要与基本层次模型中的设备资产进行匹配；如果源专业***描述的对象是指的设备附件，则需要与基本层次模型中的设备附件进行匹配。
作为本发明的进一步优选方案,步骤(3)所述层次化地补充其他专业应用***的运行监测模型，包括在基本层次模型上融合各应用***特有的专业模型内容，实时采集数据，对于共同设备模型信息予以抛弃。
作为本发明的进一步优选方案,步骤(4)所述不同的ETL集成技术包括JMS消息、WebService服务、数据库驱动、文件交互、通用规约，数据的实时校验包括语法效验和模型效验两套规则配置。
作为本发明的进一步优选方案,步骤(5)所述抽取对象包括所有涉及到源专业***的数据，所述抽取时机包括周期、定时、事件触发三种方式，所述抽取方式包括全部、过滤条件、增量三种方式。
作为本发明的进一步优选方案,所述设备基本层次模型由相关信息表共同构建方法是，根据类别信息表的CLASSIFY_ID字段与功能位置信息表的PSR_TYPE字段相等，关联类别信息表和功能位置信息表，查找CLASSIFY_ID字段类型为变电站、线路、功能区域，设备类型区域、间隔、设备功能位置可分别得到功能位置信息表中相应类型数据；根据查询到的记录创建新数据库表，通过PARENT_ID字段与FUNCTION_LOCATION_ID字段建立上下层的关联。
作为本发明的进一步优选方案,查询得到的功能位置信息表中变电站数据记录的SITE_ID字段与变电站信息表的SUBSTATION_ID字段相等，在变电站表中增加变电站的功能位置描述字段FUNCTION_LOCATION_ID，如此建立功能区域表与变电站表的关联；查询得到的功能位置信息表中线路数据记录的SITE_ID字段与线路信息表的LINE_ID字段相等，在线路表中增加线路的功能位置描述信息字段FUNCTION_LOCATION_ID，由此建立设备类型区域表与线路表的关联。
采用本发明所述方法，与现有技术相比，取得了电网设备状态评估分析更加全面性的进步，实现了多源***数据的集成和共享，达到了设备健康状态实时跟踪的效果，延长了设备使用年限，节省了电力公司设备定检、维修、更换的开销，提升了电网设备运维智能化水平。
附图说明
图1是本发明电网多***综合模型示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
本发明采用以下技术方案：
采用层次建模技术，以生产管理***设备模型为基础建立一个基础的层次模型，然后层次化地补充丰富其他专业***运行监测模型，最终形成覆盖电网多***的综合模型。
层次建模以生产管理***中一次/二次设备模型为基础模型，按层次扩展的原则在基础模型之下挂接多个应用***模型。层次建模技术为电网多***综合模型的构建提供明确的路径，通过有序建模，保证所建综合模型的适宜性、正确性和完整性，其包括以下步骤：
a)从生产管理***中获取设备模型数据，构建设备基本层次模型，见附图1
b)从其他专业应用***中获取设备模型数据。专业应用***与生产管理***中对同一设备基于设备全局描述进行匹配。
c)以设备基本层次模型为主干，层次扩展应用专业模型，实现综合模型的建立。
d)基于源应用***监测数据特征选择不同的ETL集成技术，实现数据的实时校验和集成融合。
e)对于以上每个步骤定义一个作业，根据预先的作业定义(抽取对象、抽取时机、抽取方式)，通过健壮的作业调度器实现并行管道处理。
其中所述源专业***至少包括生产管理***、调度自动化***、输变电设备监测***、高压试验***、雷电监测***、气象监测***、电能质量监测***、配网电压监测***、状态评价***等。
其中步骤a)进一步包括：构建设备基本层次模型，是以生产管理***模型为来源***，由中心站表、厂站信息表、线路信息表、功能位置信息表、设备信息表、部件表、类别信息表等相关信息表共同构建。由于类别信息表的CLASSIFY_ID字段与功能位置信息表的PSR_TYPE字段相等，关联类别信息表和功能位置信息表，查找CLASSIFY_ID字段类型为变电站、线路、功能区域，设备类型区域、间隔、设备功能位置可分别得到功能位置信息表中相应类型数据。其中功能区域表、设备类型区域表、间隔表、设备功能位置表在原来***中并不存在，根据查询到的记录创建新数据库表，通过PARENT_ID字段与FUNCTION_LOCATION_ID字段建立上下层的关联。功能位置信息表中变电站数据记录的SITE_ID字段与变电站信息表的SUBSTATION_ID字段相等，在变电站表中增加变电站的功能位置描述字段FUNCTION_LOCATION_ID，如此建立功能区域表与变电站表的关联。查询得到的功能位置信息表中线路数据记录的SITE_ID字段与线路信息表的LINE_ID字段相等，在线路表中增加线路的功能位置描述信息字段FUNCTION_LOCATION_ID。如此建立设备类型区域表与线路表的关联。
其中步骤b)进一步包括：基于设备全局描述进行匹配，至少包括设备功能位置、设备资产、设备附件三层设备相关的全局描述，如果源专业***描述的对象是指的设备功能位置需要与基本层次模型中的设备功能位置进行匹配，如果源专业***描述的对象是指的设备资产需要与基本层次模型中的设备资产进行匹配，如果源专业***描述的对象是指的设备附件需要与基本层次模型中的设备附件进行匹配。见附图1，调度自动化***量测数据是属于设备的功能位置，所以匹配调度自动化***的设备功能位置与由生产管理***构建的基本层次模型中的设备功能位置。输变电设备在线监测***采集的在线监测数据监测对象是设备或附件，所以与生产管理***构建的基本层次模型中的设备信息和附件信息进行匹配。
其中步骤c)进一步包括：层次扩展专业模型指的是在基本层次模型上融合各应用***特有的专业模型内容，特色实时采集数据，对于共同设备模型信息予以抛弃。根据每类***的特殊内容来扩展模型，如调度自动化***模型特色有拓扑信息、采集的数据有潮流数据。在线监测***模型有二次监测装置的台账信息，采集的数据有各种一次设备自身运行的数据，如油色谱监测包括H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等组分气体。高压试验***汇聚了***建成后所有设备的电气试验、化学试验、红外试验、局放试验等特色数据。
其中步骤d)进一步包括：不同的ETL集成技术至少包括JMS消息、WebService服务、数据库驱动、文件交互、通用规约等，数据效验至少包括语法效验和模型效验两套规则配置。数据刷新频率高，比如电网潮流数据，采用JMS方式比较合适，数据直接存在商用库，如高压试验数据ORACLE，直接用数据库驱动方式。能提供通用Web服务的数据可以通过WebService服务基层。厂站Svg图、污区分布图可以通过文件交互方式等。语法效验包括唯一性、空值验证、值域验证、关联关系验证。模型校验是指验证网络模型的完整性和一致性，保证维护的电网模型可供专业应用分析模块使用。通过校验保证在数据装载过程中和数据装载后，执行数据质量检查工作，校验的目标是确所有数据都具有合法性、完整性、规范性、准确性和唯一性。
其中步骤e)进一步包括：抽取对象包括所有涉及到源专业***的数据。抽取时机包括周期、定时、事件触发三种方式，抽取方式包括全部、过滤条件、增量三种方式。每个源专业***数据抽取任务分布两个节点(主备)保证接入的可靠性。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，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)
1.一种电网多***综合模型建立方法，其特征在于,具体步骤包括：
步骤(1)从生产管理***中获取设备模型数据，构建设备基本层次模型；
步骤(2)从其他专业应用***中获取设备模型数据，构成运行监测模型，所述专业应用***与生产管理***中对同一设备基于设备全局描述进行匹配；
步骤(3)以设备基本层次模型为主干，层次化地补充其他专业应用***的运行监测模型，建立综合模型；
步骤(4)基于源应用***监测数据特征选择不同的ETL集成技术，实现综合模型中数据的实时校验和集成融合；
步骤(5)对于以上每个步骤定义一个作业，根据预先的作业定义，通过作业调度器实现并行管道处理，所述作业定义包括抽取对象、抽取时机、抽取方式。
2.根据权利要求1所述的一种电网多***综合模型建立方法，其特征在于，所述其他专业应用***包括生产管理***、调度自动化***、输变电设备监测***、高压试验***、雷电监测***、气象监测***、电能质量监测***、配网电压监测***、状态评价***。
3.根据权利要求1所述的一种电网多***综合模型建立方法，其特征在于，步骤(1)所述构建设备基本层次模型，是以生产管理***模型为来源***构建相关信息表，所述相关信息表包括中心站表、厂站信息表、线路信息表、功能位置信息表、设备信息表、部件表、类别信息表。
4.根据权利要求1所述的一种电网多***综合模型建立方法，其特征在于，步骤(2)所述基于设备全局描述进行匹配，包括设备功能位置、设备资产、设备附件三层设备相关的全局描述，如果源专业***描述的对象是指的设备功能位置，则需要与基本层次模型中的设备功能位置进行匹配；如果源专业***描述的对象是指的设备资产，则需要与基本层次模型中的设备资产进行匹配；如果源专业***描述的对象是指的设备附件，则需要与基本层次模型中的设备附件进行匹配。
5.根据权利要求1所述的一种电网多***综合模型建立方法，其特征在于，步骤(3)所述层次化地补充其他专业应用***的运行监测模型，包括在基本层次模型上融合各应用***特有的专业模型内容，实时采集数据，对于共同设备模型信息予以抛弃。
6.根据权利要求1所述的一种电网多***综合模型建立方法，其特征在于，步骤(4)所述不同的ETL集成技术包括JMS消息、WebService服务、数据库驱动、文件交互、通用规约，数据的实时校验包括语法效验和模型效验两套规则配置。
7.根据权利要求1所述一种的电网多***综合模型建立方法，其特征在于，步骤(5)所述抽取对象包括所有涉及到源专业***的数据，所述抽取时机包括周期、定时、事件触发三种方式，所述抽取方式包括全部、过滤条件、增量三种方式。
8.根据权利要求3所述的一种电网多***综合模型建立方法，其特征在于，所述设备基本层次模型由相关信息表共同构建方法是，根据类别信息表的CLASSIFY_ID字段与功能位置信息表的PSR_TYPE字段相等，关联类别信息表和功能位置信息表，查找CLASSIFY_ID字段类型为变电站、线路、功能区域，设备类型区域、间隔、设备功能位置可分别得到功能位置信息表中相应类型数据；根据查询到的记录创建新数据库表，通过PARENT_ID字段与FUNCTION_LOCATION_ID字段建立上下层的关联。
9.根据权利要求8所述的一种电网多***综合模型建立方法，其特征在于，查询得到的功能位置信息表中变电站数据记录的SITE_ID字段与变电站信息表的SUBSTATION_ID字段相等，在变电站表中增加变电站的功能位置描述字段FUNCTION_LOCATION_ID，如此建立功能区域表与变电站表的关联；查询得到的功能位置信息表中线路数据记录的SITE_ID字段与线路信息表的LINE_ID字段相等，在线路表中增加线路的功能位置描述信息字段FUNCTION_LOCATION_ID，由此建立设备类型区域表与线路表的关联。
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