CN113392277B - 电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法及***，该方法包括：建立电力***设备的数据模型和不同电力***设备之间的关系模型，然后基于所述数据模型和所述关系模型生成能源设备数据库；基于所述能源设备数据库生成关于设备模型的图元组件和不同图元的拓扑连接；通过图元编辑器对电力***能源设备的图元组件进行图元编辑以及对设备接线图进行管理。本发明提供的电力***能源设备的一体化拓扑生成方法及***，实现了用户对设备模型的拓扑连接进行个性化操作，提供方便用户对模型图元组件及时进行更新操作，便于图元组件的维护，提高设备接线图使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法及***，属于电力***能源设备数据的统一接入，统一建模，和设备接线图的个性化管理技术领域。
背景技术
在全球新一轮科技革命和产业变革中，电气化进程进一步加快发展，分布式光伏等新能源高比例接入，电动汽车、蓄冷/蓄热电采暖等新型用能设备广泛应用，让用户从传统的“消费者”变成了“产消者”，提升了用户与电网的友好交互能力。基于新一代电力***的智慧能源服务体系利用大云物移等互联网技术，搭建资源优化配置平台，实现能源品种和用能需求的互联互通，充分发挥能源设备智能化、多元化特点，让用户自由选择清洁的用能方式，是能源服务共享、能源高效利用的重要基础。
现有技术缺乏针对电力***设备数据，尤其是对接入的能源设备产生的数据进行统一管理，无法直观表达能源设备数据模型之间的拓扑连接的基于用户编辑需求设计的图元拓扑生成方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法及***，以解决现有技术缺乏针对电力***设备数据，尤其是对接入的能源设备产生的数据进行统一管理，无法直观表达能源设备数据模型之间的拓扑连接的基于用户编辑需求设计的图元拓扑生成方案。
为解决上述技术问题，本发明提供电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法，其特征在于，包括：
建立电力***设备的数据模型和不同电力***设备之间的关系模型，然后基于所述数据模型和所述关系模型生成能源设备数据库；基于所述能源设备数据库生成关于设备模型的图元组件和不同图元的拓扑连接；通过图元编辑器对电力***能源设备的图元组件进行图元编辑以及对设备接线图进行管理。
作为一种较佳的实施例，所述电力***设备的数据模型包括：电网设备模型、采集设备模型、用能设备模型。
作为一种较佳的实施例，所述电网设备模型包括厂站模型、主变压器模型、配电变压器模型、线路模型、开关模型、刀闸模型；所述采集设备模型包括互感器模型、电能表模型、能源控制器模型、能源路由器模型；所述用能设备模型包括充电桩模型。
作为一种较佳的实施例，所述不同电力***设备之间的关系模型包括：电网设备模型内部各个设备模型间的拓扑关系模型；采集设备内部各个设备间的拓扑关系模型；电网设备、采集设备和用能设备之间的拓扑关系模型。
作为一种较佳的实施例，所述的图元编辑包括运维用户对图元组件进行以下操作：图元拖拽、图元选择、图元缩放、图元旋转、图元居中对齐、备注文字、不同图元间的连接点和连接线的连接操作；所述接线图生成模块对用户的图元编辑操作进行保存，得到设备接线的图元文件，用户下次打开通过图元编辑器保存的的图元文件显示用户上次保存的所述设备接线的图元文件。
作为一种较佳的实施例，所述能源设备数据库的生成方法具体包括：
设电力***能源设备的一体化模型描述为：
J＝(P,Q)；
式中，P为电力***能源设备模型的集合，Q为各个能源设备之间的关系模型的集合，更进一步的：
式中，Pi为电力***能源设备模型集合中的第i个模型实体，且含有m个属性；
式中，Qij为电力***能源设备关系模型集合中的第i个模型实体Pi和第j个模型实体Pj的拓扑联系；
根据电力***能源设备的一体化模型J＝(P,Q)，形成基于关系表的能源设备数据库。
本发明还提出电力***设备数据关联的一体化拓扑生成***，包括：能源设备数据库生成模块、接线图生成模块，所述能源设备数据库生成模块与所述接线图生成模块相连接；所述能源设备数据库生成模块，用于建立电力***设备的数据模型和不同电力***设备之间的关系模型，然后生成能源设备数据库；所述接线图生成模块，用于基于所述能源设备数据库生成关于设备模型的图元组件和不同图元的拓扑连接；所述接线图生成模块包括图元编辑器，所述图元编辑器，用于供用户对电力***能源设备的图元组件进行图元编辑以及对设备接线图进行管理。
作为一种较佳的实施例，所述电力***设备的数据模型包括：电网设备模型、采集设备模型、用能设备模型。
作为一种较佳的实施例，所述电网设备模型包括厂站模型、主变压器模型、配电变压器模型、线路模型、开关模型、刀闸模型；所述采集设备模型包括互感器模型、电能表模型、能源控制器模型、能源路由器模型；所述用能设备模型包括充电桩模型。
作为一种较佳的实施例，所述不同电力***设备之间的关系模型包括：电网设备模型内部各个设备模型间的拓扑关系模型；采集设备内部各个设备间的拓扑关系模型；电网设备、采集设备和用能设备之间的拓扑关系模型。
所述能源设备数据库的生成方法具体包括：
设电力***能源设备的一体化模型描述为：
J＝(P,Q)；
式中，P为电力***能源设备模型的集合，Q为各个能源设备之间的关系模型的集合，更进一步的：
式中，Pi为电力***能源设备模型集合中的第i个模型实体，且含有m个属性；
式中，Qij为电力***能源设备关系模型集合中的第i个模型实体Pi和第j个模型实体Pj的拓扑联系；
根据电力***能源设备的一体化模型J＝(P,Q)，形成基于关系表的能源设备数据库。
作为一种较佳的实施例，所述的图元编辑包括运维用户对图元组件进行以下操作：图元拖拽、图元选择、图元缩放、图元旋转、图元居中对齐、备注文字、不同图元间的连接点和连接线的连接操作；所述接线图生成模块对用户的图元编辑操作进行保存，得到设备接线的图元文件，用户下次打开通过图元编辑器保存的的图元文件显示用户上次保存的所述设备接线的图元文件。
本发明所达到的有益效果：本发明针对如何解决现有技术缺乏针对电力***设备数据，尤其是对接入的能源设备产生的数据进行统一管理，无法直观表达能源设备数据模型之间的拓扑连接的基于用户编辑需求设计的图元拓扑生成方案的技术需求，通过设计电力***设备数据的一体化拓扑生成方法及***，所述拓扑生成方法主要包含：建立电力***设备的数据模型和不同电力***设备之间的关系模型，然后基于所述数据模型和所述关系模型生成能源设备数据库；基于所述能源设备数据库生成关于设备模型的图元组件和不同图元的拓扑连接；通过图元编辑器对电力***能源设备的图元组件进行图元编辑以及对设备接线图进行管理，实现了基于本发明的运维用户可以通过图元编辑器对电力***能源设备的图元组件进行编辑，以及对设备接线图进行管理的功能；进一步本发明的拓扑生成***提供作为运维用户对设备模型的拓扑连接进行个性化操作的载体，使运维用户能够对模型图元组件及时进行更新操作，便于图元组件的维护，提高了设备接线图使用效率。
附图说明
图1是本发明的电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法的流程图。
图2是本发明的图元组件的优选实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提出电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法，具体包括步骤一：建立设备模型，具体包括：建立采集设备模型，本实施例中采集设备包含能源控制器模型和能源路由器模型，进一步的分别对能源控制器和能源路由器进行建模；建立用能设备的充电桩模型；其中能源控制器模型包含控制器标识、控制器名称、所属台区、通讯地址、电能质量、电流值、电压值以及ABC三相电流值等属性；能源路由器包含路由器标识、路由器名称、所属台区、所属控制器、路由器状态、电能质量、电流值、电压值以及ABC三相电流值等属性；充电桩模型包括充电桩标识、充电桩名称、所述台区、所属路由器、充电桩状态、电能质量、电流值、电压值以及ABC三相电流值等属性。
建立采集设备模型内部设备的拓扑关系模型，通过能源控制器的控制器标识标签与能源路由器的所属控制器标签建立能源控制器与能源路由器的拓扑接线；建立采集设备模型与用能设备的拓扑关系模型，通过能源路由器的路由器标识标签与能源路由器的所属路由器标签建立能源路由器与充电桩的拓扑连接；如图2所示，控制器实时运行表、路由器实时运行表、充电桩运行表。
进一步的，实施例的能源控制器、能源路由器和充电桩一体化模型可以描述为：
J＝(P,Q)；
式中，P为电力***能源设备模型的集合，Q为各个能源设备之间的关系模型的集合，更进一步的：
式中，Pi为电力***能源设备模型集合中的第i个模型实体，且含有m个属性，在本实施例中P1为能源控制器模型、P2为能源路由器模型、P3为能源路由器模型；
式中，Q12、Q23分别为能源控制器与能源路由器的拓扑接线、能源路由器与充电桩的拓扑连接；根据能源控制器、能源路由器和充电桩一体化模型形成基于关系表的能源设备数据库。
步骤二：接线图生成模块实现对设备接线图管理，生成图元组件。
设备接线图生成模块基于关系表的能源设备数据库，自动生成关于设备模型的图元组件和不同图元的拓扑连接，用户可以通过图元编辑器对电力***能源设备的图元组件进行个性化编辑，实现对设备接线图管理。
如图2所示，控制器实时运行表中包含如下属性：控制器标识、控制器名称、所属台区、通讯地址、电流值、电流质量码、A相电流值、A相电流值质量码、B相电流值、B相电流值质量码、C相电流值、C相电流值质量码、电压值、电压质量码、A相电压值、A相电压值质量码、B相电压值、B相电压值质量码、C相电压值、C相电压值质量码、有功值、有功质量码、A相功率、A相功率值质量码、B相功率、B相功率值质量码、C相功率、C相功率值质量码、终端主板内存故障、时钟故障、主板通信故障、485抄表故障、显示板故障、载波通道异常、内卡初始化错误、ESAM错误、蓝牙模块故障、计量单元通讯故障、台区负荷超限、最后接收时间、分区号、资产编号、综合倍率、首端连接点号、末端连接点号、研发中心标识、控制器状态、控制器告警状态。
路由器实时运行表中包含如下属性：路由器标识、路由器名称、所属台区、所属控制器、路由器状态、标识、路由器告警状态、路由器开关状态、拓扑着色、首端连接点号、末端连接点号、电流值、电流质量码、A相电流值、A相电流值质量码、B相电流值、B相电流值质量码、C相电流值、C相电流值质量码、电压值、电压质量码、A相电压值、A相电压值质量码、B相电压值、B相电压值质量码、C相电压值、C相电压值质量码、有功值、有功质量码、A相功率、A相功率值质量码、B相功率、B相功率值质量码、C相功率、C相功率值质量码、终端主板内存故障、时钟故障、主板通信故障、485抄表故障、显示板故障、载波通道异常、内卡初始化错误、ESAM错误、蓝牙模块故障、计量单元通讯故障、充电桩通信故障、充电桩设备故障、本地订单记录满、超功率限值充电、最后接收时间、分区号、当前总电能示值(KWH)、当前尖电能示值(KWH)、当前峰电能示值(KWH)、当前平电能示值(KWH)、当前谷电能示值(KWH)、当前充电功率(KW)、通讯地址、资产编号、通讯规约、配置序号、端口、通信密码、用户类型、电压互感器变比、电流互感器变比、采集器地址、安装位置、安装日期、综合倍率、额定电压、额定电流、额定频率、上行通讯规约版本、下行通讯规约版本、费率个数、接线方式、波动率、控制器通讯地址。
充电桩运行表包含如下属性：标识、充电桩标识、充电桩名称、所述台区、所属路由器、充电桩类型、充电桩状态、充电桩告警状态、拓扑着色、首端连接点号、末端连接点号、电流值、电流质量码、A相电流值、A相电流值质量码、B相电流值、B相电流值质量码、C相电流值、C相电流值质量码、电压值、电压质量码、A相电压值、A相电压值质量码、B相电压值、B相电压值质量码、C相电压值、C相电压值质量码、有功值、有功质量码、A相功率、A相功率值质量码、B相功率、B相功率值质量码、C相功率、C相功率值质量码、终端主板内存故障、时钟故障、主板通信故障、485抄表故障、显示板故障、载波通道异常、内卡初始化错误、ESAM错误、蓝牙模块故障、计量单元通讯故障、急停按钮动作故障、避雷器故障、充电枪未归位、过温故障、输入过压告警、输入欠压告警、充电中车辆控制导引告警、交流接触器故障、输出过流告警、输出过流保护动作、交流断路器故障、充电接口电子锁故障、充电接口过温故障、充电连接状态CC异常、充电控制状态CP异常、PE断线故障、充电机其他故障、最后接收时间、分区号、所述控制器、当前总电能示值(KWH)、当前尖电能示值(KWH)、当前峰电能示值(KWH)、当前平电能示值(KWH)、当前谷电能示值(KWH)、当前充电功率(KW)、路由器资产编号、额定功率、额定电压、额定电流、经度、纬度、资产编号、桩主id、商户id、电价模型id、服务费模型id、是否对外开放、停车是否免费、设备地址、接口标准、蓝牙地址、蓝牙名称、型号、充电接口标识、供电模式、最小输出功率、资产状态、管理单位编号、运营商编码、支持唤醒、开放时间。
控制器实时运行表的控制器名称属性与路由器实时运行表的所属控制器属性关联，路由器实时运行表的路由器标识属性与充电桩运行表的所属路由器属性相关联。
用户可以对能源控制器、路由器、充电桩的图元组件进行顶端对齐操作、连线操作；用户可以根据运维需求，在图元编辑器对连接点和连接线进行删除操作、自定义连线操作；设备接线生成模块对用户的图元编辑操作进行保存，记录图元的位置坐标、连接点和连接线等信息得到设备接线的图元文件，用户下次打开通过图元编辑器保存的的图元文件显示用户上次针对图元组件的最新操作，进而用户可以对图元组件进行进一步的更新操作。
本发明的电力***设备数据的一体化拓扑生成方法及***，可以方便对接入的能源设备产生的数据进行统一管理，图元视图可以直观表达能源设备数据模型之间拓扑连接。与传统图元视图自动生成图元文件相比，本发明可以对电力***能源设备的图元组件进行个性化编辑，实现对设备接线图管理，提高图元组件运维、设备接线图使用的效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法，其特征在于，包括：
建立电力***设备的数据模型和不同电力***设备之间的关系模型，然后基于所述数据模型和所述关系模型生成能源设备数据库；基于所述能源设备数据库生成关于设备模型的图元组件和不同图元的拓扑连接；通过图元编辑器对电力***能源设备的图元组件进行图元编辑以及对设备接线图进行管理；
所述能源设备数据库的生成方法具体包括：
设电力***能源设备的一体化模型描述为：
J＝(P,Q)
式中，P为电力***能源设备模型的集合，Q为各个能源设备之间的关系模型的集合，更进一步的：
式中，Pi为电力***能源设备模型集合中的第i个模型实体，且含有m个属性；n为模型实体的数量，Pik为第i个模型实体第k个属性；
式中，Qij为电力***能源设备关系模型集合中的第i个模型实体Pi和第j个模型实体Pj的拓扑联系；
根据电力***能源设备的一体化模型J＝(P,Q)，形成基于关系表的能源设备数据库。
2.根据权利要求1所述的电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法，其特征在于，所述电力***设备的数据模型包括：电网设备模型、采集设备模型、用能设备模型；所述电网设备模型包括厂站模型、主变压器模型、配电变压器模型、线路模型、开关模型、刀闸模型；所述采集设备模型包括互感器模型、电能表模型、能源控制器模型、能源路由器模型；所述用能设备模型包括充电桩模型。
3.根据权利要求1所述的电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法，其特征在于，所述的图元编辑包括运维用户对图元组件进行以下操作：图元拖拽、图元选择、图元缩放、图元旋转、图元居中对齐、备注文字、不同图元间的连接点和连接线的连接操作；接线图生成模块对用户的图元编辑操作进行保存，得到设备接线的图元文件，用户下次打开通过图元编辑器保存的图元文件显示用户上次保存的所述设备接线的图元文件。
4.根据权利要求2所述的电力***设备数据关联的一体化拓扑生成方法，其特征在于，所述不同电力***设备之间的关系模型包括：电网设备模型内部各个设备模型间的拓扑关系模型；采集设备内部各个设备间的拓扑关系模型；电网设备、采集设备和用能设备之间的拓扑关系模型。
5.电力***设备数据关联的一体化拓扑生成***，其特征在于，包括：能源设备数据库生成模块、接线图生成模块，所述能源设备数据库生成模块与所述接线图生成模块相连接；所述能源设备数据库生成模块，用于建立电力***设备的数据模型和不同电力***设备之间的关系模型，然后生成能源设备数据库；所述接线图生成模块，用于基于所述能源设备数据库生成关于设备模型的图元组件和不同图元的拓扑连接；所述接线图生成模块包括图元编辑器，所述图元编辑器，用于供用户对电力***能源设备的图元组件进行图元编辑以及对设备接线图进行管理；
所述能源设备数据库的生成方法具体包括：
设电力***能源设备的一体化模型描述为：
J＝(P,Q)
式中，P为电力***能源设备模型的集合，Q为各个能源设备之间的关系模型的集合，更进一步的：
式中，Pi为电力***能源设备模型集合中的第i个模型实体，且含有m个属性；n为模型实体的数量，Pik为第i个模型实体第k个属性；
式中，Qij为电力***能源设备关系模型集合中的第i个模型实体Pi和第j个模型实体Pj的拓扑联系；
根据电力***能源设备的一体化模型J＝(P,Q)，形成基于关系表的能源设备数据库。
6.根据权利要求5所述的电力***设备数据关联的一体化拓扑生成***，其特征在于，所述电力***设备的数据模型包括：电网设备模型、采集设备模型、用能设备模型；所述电网设备模型包括厂站模型、主变压器模型、配电变压器模型、线路模型、开关模型、刀闸模型；所述采集设备模型包括互感器模型、电能表模型、能源控制器模型、能源路由器模型；所述用能设备模型包括充电桩模型。
7.根据权利要求5所述的电力***设备数据关联的一体化拓扑生成***，其特征在于，所述不同电力***设备之间的关系模型包括：电网设备模型内部各个设备模型间的拓扑关系模型；采集设备内部各个设备间的拓扑关系模型；电网设备、采集设备和用能设备之间的拓扑关系模型。
8.根据权利要求5所述的电力***设备数据关联的一体化拓扑生成***，其特征在于，所述的图元编辑包括运维用户对图元组件进行以下操作：图元拖拽、图元选择、图元缩放、图元旋转、图元居中对齐、备注文字、不同图元间的连接点和连接线的连接操作；所述接线图生成模块对用户的图元编辑操作进行保存，得到设备接线的图元文件，用户下次打开通过图元编辑器保存的图元文件显示用户上次保存的所述设备接线的图元文件。
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