CN102646222B - 电网全数据管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电网全数据管理方法，所述方法包括如下步骤：(1).定义电网的基本规范；(2).定义电网数据要求的存储和服务；(3).定义数据管理所要求的服务和操作；(4).对电网的数据进行定制管理。本发明提供的电网全数据管理方法，针对目前的电网数据和管理特点，以电网的智能化和超大规模管理为系统建设目标，提出电网数据管理、维护的技术设计和部署措施和方法。

Description

电网全数据管理方法

技术领域

本发明属于电力系统自动化领域，具体涉及一种电网全数据管理方法。

背景技术

现有对大电网的管理，通过电网区域管理，如各级电网调度中心等作为电网区域管理单元，提供对电网不同构件的管理功能和目的，并产生不同的电网数据信息；以此完成电网智能化管理，实现电网稳定、安全供电的要求。电网调度运行方式部门通常掌握着电网的离线运行方式数据，如某段规划时间的典型方式数据。针对这样的电网数据，其应用一般为运行人员用这些离线方式数据进行大量正常方式和检修方式校核以确定所管辖范围内的断面极限并制定电网的稳定规定等。

运行、调度、规划的电网管理之间，又相互依赖其电网数据信息。每一级调度仅维护自己管辖范围内的离线数据，按照上级调度的要求依据设备的投运、电网改造等情况定期更新。根据研究的规划年以及研究的目的不同，规划数据一般以现有的离线运行方式数据为基础，再根据研究水平年的电网规划设计情况对数据进行增删修改。另外，由于规划本身存在较多不确定性因素，分析结论不要求太精确，因而一般还会将电网中的动态模型数据进行适当简化，如发电机模型采用简单模型等。

对于不同的电网管理目的，所需要的电网数据信息也不相同。如针对电网动态仿真等高级管理目的的电网应用，需要电网调度自动化的电网在线SCADA/EMS数据、离线数据模型和参数等。

因为电网结构和构成以及电网的复杂运行状态、以及管理机制、地域、类型等因素的存在，致使电网数据资源具有复杂性高、应用变化多和应用需求短的特点。

基于电网区域管理的电网数据通常为一组相关或者相近的电力系统数据视图。这类数据在通常的电网区域管理中，会在数据视图之间产生大量重叠和冗余，加重电网数据庞大复杂以及管理的难度。因此如何在定义(大)区域规模的电网中，实现多源分布数据有效管理，是目前电力系统稳定运行、大规模运行智能管理的基础和急迫解决的问题。

而多源分布数据的有效管理方案，需要考虑目前电网的主要管理目的定义的电网数据视图信息。主要说明两个方面的，即离线数据和规划(方式)数据。

电网区域和电网区域管理：在电力系统中对本划定电网区域与范围以及对其的功能性管理。诸如各级调度部门等，其管理包括调度、规划、运行等。

电网全数据信息模型：为了管理电网复杂的数据信息，通过对电网以及构成组件的基本和管理信息概念化，定义统一规格的电网数据信息规格定义和结构描述信息。主要用于对电网数据的统一表示和管理，包括存储和数据管理服务。

电力系统/电网数据视图：电网区域管理的为部门特定应用而建立的电网数据集合，可以定义为电力系统或者电网数据视图。电网数据视图是根据管理应用的数据在电网全数据和数据模型中的抽取和定义的断面子集。如某时间的规划数据为指定时间的电网规划数据视图。

电网全数据视图：即在电网区域内的，已有管理的电网数据的全信息集合以及管理。通过其管理应用可以获得不同的应用需求和区域的“电网数据视图”。

电网全息视图，是一种完全时空的电网全数据视图。其中应该包括电网全数据模型定义的电网数据的顺序或者变化的时间版图。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种电网全数据管理方法，针对目前的电网数据和管理特点，以电网的智能化和超大规模管理为系统建设目标，提出电网数据管理、维护的技术设计和部署措施和方法。

为实现上述目的，本发明提供一种电网全数据管理方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

(1).定义电网的基本规范；

(2).定义电网数据要求的存储和服务；

(3).定义数据管理所要求的服务和操作；

(4).对电网的数据进行定制管理。

本发明提供的优选技术方案中，在所述步骤2中，基于W/S&C/S结构，定义电网数据要求的存储和服务。

本发明提供的第二优选技术方案中，在所述步骤4中，通过电网区域、区域管理、管理目的确定应用系统的运行范围，并且部署和运行系统。

本发明提供的第三优选技术方案中，在所述步骤1中，对电网的基本规范的定义包括：对电网数据信息模型、网数据管理规格和数据视图规格进行定义。

本发明提供的第四优选技术方案中，定义电网数据信息模型，用于建立数据库系统或者定义文件规格；定义电网数据管理规格，包括对基于电压等级、厂站和元件类型的数据管理规范进行定义；定义数据视图规格，包括对数据源和网络元件属性的集合定义信息的描述。

本发明提供的第五优选技术方案中，所述数据库系统为电网数据库(请确定)，包括并列设置的设备数据库、参数版本数据库、方式数据库、投产方案数据库、典型参数数据库和资料数据库。

本发明提供的第六优选技术方案中，在所述步骤2中，定义电网数据要求的存储和服务，包括：定义数据统一存储机制和数据服务管理，并建立和部署数据服务。

本发明提供的第七优选技术方案中，所述数据统一存储机制，采取统一模型的集中数据统一存储和管理，支持磁盘文件系统的存储方式；所述数据服务管理，基于WEB服务方式建立，对电网数据进行检索、查询、增加、删除和修改，还可对电网数据进行数据合并，并对数据质量、系统稳定服务提供保证；对数据服务的定义，应符合不同管理目的的应用系统，数据服务的定义与数据服务系统建立的机制相匹配；对数据服务的建立，根据数据管理策略，将在不同的区域中部署不同的数据服务。

本发明提供的第八优选技术方案中，所述数据服务系统以WEB方式提供数据服务，则数据服务的定义以WSD L进行规范。

本发明提供的第九优选技术方案中，所述数据管理策略，根据管理区域中数据特点以及管理目的，确定本地管理或者区域的集中管理要求；依据这些要求，在电网区域中部署数据服务。

本发明提供的第十优选技术方案中，在所述步骤3中，所述数据管理所要求的服务和操作包括：数据分布管理、数据管理服务和请求、电网数据视图管理、基本数据操作和基本存储管理。

本发明提供的较优选技术方案中，所述数据分布管理，包括：对不同的管理区域，可对区域内的数据进行管理，所述管理区域对作为子管理区域，则所述管理区域对数据进行分布管理，另外，作为数据管理系统的一部分，区域数据是需要对数据核心的分部；数据管理服务，基于服务器端对外提供webservice服务，包含以下功能：版本建立、版本删除、版本恢复，工程导入、工程移出、作业导入、作业移出，工程创建、删除、打开关闭，作业创建、删除、打开、关闭和数据日志记录；数据管理请求，客户端通过访问服务器端提供的webservice接口，达到实现数据管理的目的；电网数据视图管理，包括创建、保存和传输电网数据视图，将不同的电网数据视图输送到相应的电网应用系统中；基本数据操作，包括对电网区域管理的数据进行合并和分割；基本存储管理，包括对数据存储系统进行数据检索、更新、加入和删除。

本发明提供的第二较优选技术方案中，所述步骤1调用所述设备库、所述参数版本库和典型参数库的数据和参数；所述步骤2和步骤3都分别调用所述方式库和所述投产方案库的数据和参数；所述步骤4调用所述资料库的数据和参数。

与现有技术比，本发明提供的一种电网全数据管理方法，解决了目前电网数据管理中，基于电力系统应用的数据使用与管理问题，电网区域管理的电网数据实现了高度和高效共享，其数据按需管理和部署；电网定制区域和定制管理的数据随需生成，可以定义的不同区域的电网，可以根据应用需求，从大到小的分割，或者从小到大的合并，并随时和快速生成不同区域和不同管理目的的“电网数据视图”；定制处理电网区域管理数据，实现了数据源无关性，电网区域管理的数据源可能非常复杂，例如保护信息、实时电网运行状况信息等，这些信息从制定的管理区域中有来自更小的区域内的功能区域管理，即这些数据来自保护和调度等；而且，通过建立规则和相应的数据服务机制，在电网整体数据视图以及管理上，只需关注电网数据，而不需知其源和管理区域；定制处理电网时标数据，特定为某种定义的电网区域数据，电网数据在具有时间量衡的应用中，分在线和离线两大类，一般的在线数据通常是很短期内反应电网某种定义的电网数据视图信息；离线数据则通常是时间跨越长的一类电网数据视图信息；通过定制处理二者的差异以及电网区域数据的全数据视图特点，可以全方位支持电网区域数据到全数据视图管理的需求；电网区域管理，藉管理需求实现数据集成，就是对于电网区域内的电网数据，只要实施了相应的管理，即可建立相应的服务将这类电网管理数据集成到电网全数据的管理中；通过建立电网区域数据的数据管理框架以及技术框架并进行软件系统实现，就可完成对可以定制区域、管理和管理目的的电网区域的全数据的管理。

附图说明

图1为电网全数据管理数据库的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种电网全数据管理方法，通过建立电网区域数据的数据管理框架以及技术框架并进行软件系统实现，完成对可以定制区域、管理、管理目的的电网区域的全数据的管理。

可定义包括几层含义，电网区域的可以定义，管理可以定义以及针对管理目的的数据视的可定义。

数据管理框架：

电网信息模型：统一和标准化定义可以管理电网全数据信息的[数据库/文件]存储模型，实现对电网数据资源的统一规格定义和描述。并据此实现电网区域数据的维护管理服务接口定义和电网数据的统一存储管理。该电网信息模型均支持现行的标准和规范以及实用指南类文件。例如IEC61970-CIM以及E-Style等。

电网数据管理规格：即通过定义统一的不同电网区域管理的数据服务语言和制度，实现电网数据管理规格一致表述，以方便为不同的电网管理集成新的电网数据信息。例如基于不同电压等级的数据交换等机制定义、交换管理职责、流程定义等。

电网数据视图规格：统一定义电网数据视图基于定义的电网区域管理，为指定的管理目的建立电网数据视图过程描述信息。统一描述是为了建立数据视图建立服务的标准统一。例如建立方式数据视图、稳定分析电网数据视图，以统一的数据视图规格进行过程描述。

分布的自治管理：电网区域数据的管理，基于分布的管理区域进行；通过技术框架定义的分布数据维护服务机制实现。即完成大的区域数据统一要求，同时完成区域自治管理需求。

统一的应用数据服务：通过分布的电网管理区域的数据维护服务要求，完成大区域的数据统一管理要求；主要通过建立统一的存储的全时空范围的区域的全数据管理。同时，针对不用的应用，随即定义新的电网数据视图的强大数据服务功能。

通过定义数据管理框架，完成电网数据的分布部署和维护与集中存储和统一管理的需求。

技术框架：

基于W/S以及C/S建立软件系统的功能结构框架；通过建立不同的电网数据管理的服务，以及不同的服务部署，达到对电网数据管理框架的支持。

电网数据管理服务规格：统一定义电网数据的管理服务接口，使用统一定义的电网信息模型以及统一定义的电网数据管理规格说明。便于数据管理服务和数据管理操作的即时集成。

海量数据存储技术：特高压电网互联后，电力系统仿真分析数据规模大大增加。需要合理的使用不同存储技术，满足规模、速度、部署、时间等需求。

同时，在数据管理设计方面，考虑的基于服务和规则的数据管理服务，支持电网数据源的透明化以及随需集成的需求。即当在电网的管理区域内，新建立一种管理，比如，保护信息管理等。

可定义的电网全数据管理技术实现过程，包括以下步骤：

(1)基本规范定义。包括：

(1-1)电网数据信息模型。用于建立数据库系统或者定义文件规格。

(1-2)定义电网数据管理规格。比如基于电压等级的数据管理规范。

(1-3)数据视图规格定义。包括数据源、网络元件属性等信息的集合定义信息描述。

(2)建立满足需求的技术框架，基于W/S&C/S的软件结构。主要包括：

(2-1)数据统一存储机制确定以及存储系统建立；

(2-2)数据服务管理建立；

(2-3)数据服务定义。

(2-4)数据服务的部署。包括不同电网区域管理的数据管理策略，将在不同的区域中部署不同的数据服务(客户端)或者本地的数据服务等。

(3)建立数据管理框架，基于系统的软件技术框架。主要定义数据管理要求的服务和操作。包括：

(3-1)数据分布管理。

(3-2)数据管理服务定义和管理服务请求。

(3-3)电网数据视图管理。包括创建、保存、传输等管理。根据电网管理目的将有不同的电网应用系统运行，并需要不同的电网数据视图支持。

(3-4)基本数据操作。主要包括电网区域管理的数据合并、分割等。

(3-5)基本存储管理。主要包括对数据存储系统的数据检索、更新、加入、删除等操作。

(4)定制管理。主要通过可定义的电网区域、区域管理、管理目的确定应用系统的运行范围，部署和运行系统。

所述步骤(1)建立系统概念和数据规格定义；

所述步骤(2)(3)建立电网数据管理的软件系统；

所述步骤(4)系统运行管理。

实施例：

通过建立运行“智能协同系统”中的电网区域数据的数据管理框架以及技术框架定义和软件系统实现为例，说明本发明的技术方案。

1、定义数据管理框架

1.1电网信息模型：兼容PSASP6.2定义的数据结构，描述电网参数信息等；同时利用IEC61970-CIM模型补差。

1.2电网数据管理规格：基于电压等级数据管理规格、管理和存取权限匹配定义规格。

1.3电网数据视图规格：定义规划数据、PSASP计算相关的数据视图管理。

1.4分布的自治管理：数据管理服务与电网区域管理一致部署，数据视图管理按照独有管理的本地管理，统一管理要求的集中数据服务管理规则。

1.5应用数据服务：按照管理目的的应用，部署应用数据管理服务请求。包括潮流应用数据等。

2.软件技术框架

2.1软件系统技术结构标准W/S+C/S；W/S为电网区域管理的服务客户端部署与数据统一管理服务中心服务结构。C/S在统一数据管理中心和电网区域管理的客户端部分的本地管理服务机制。

2.2电网数据管理服务规格：采取标准WSDL定义电网数据服务接口，按照管理功能类划分。

2.3海量数据存储：Oracle数据库+分布式存储文件系统

3.运行系统建设

3.1基本规范定义。包括：电网数据信息模型、电网数据管理规格、数据视图规格定义。

3.2建立数据存储系统。包括Oracle数据库建立和分布式文件系统的目录、文件结构定义，权限划分和设置等。包括：

PSDB-电力系统数据库

PSFS-电力系统分布文件存储系统

3.3建立软件系统，主要包括：

PSDS-电力系统数据服务(服务程序)；

PSDS4XXX-CEND-电力系统XXXX数据服务客户端组件；

PSDM--数据管理(管理数据库、分布式文件系统)

需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电网全数据管理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1).定义电网的基本规范；

(2).定义电网数据要求的存储和服务；

(3).定义数据管理所要求的服务和操作；

(4).对电网的数据进行定制管理；

在所述步骤1中，对电网的基本规范的定义包括：对电网数据信息模型、电网数据管理规格和数据视图规格进行定义；

定义电网数据信息模型，用于建立数据库系统或者定义文件规格；定义电网数据管理规格，包括对基于电压等级、厂站和元件类型的数据管理规范进行定义；定义数据视图规格，包括对数据源和网络元件属性的集合定义信息的描述；

所述数据库系统为电网数据库，包括并列设置的设备数据库、参数版本数据库、方式数据库、投产方案数据库、典型参数数据库和资料数据库；

在所述步骤2中，基于W/S&C/S结构，定义电网数据要求的存储和服务；

在所述步骤4中，通过电网区域、区域管理、管理目的确定应用系统的运行范围，并且部署和运行系统；

在所述步骤2中，定义电网数据要求的存储和服务，包括：定义数据统一存储机制和数据服务管理，并建立和部署数据服务；

所述数据统一存储机制，采取统一模型的集中数据统一存储和管理，支持磁盘文件系统的存储方式；所述数据服务管理，基于WEB服务方式建立，对电网数据进行检索、查询、增加、删除和修改，还可对电网数据进行数据合并，并对数据质量、系统稳定服务提供保证；对数据服务的定义，应符合不同管理目的的应用系统，数据服务的定义与数据服务系统建立的机制相匹配；对数据服务的建立，根据数据管理策略，将在不同的区域中部署不同的数据服务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据服务系统以WEB方式提供数据服务，则数据服务的定义以WSDL进行规范。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据管理策略，根据管理区域中数据特点以及管理目的，确定本地管理或者区域的集中管理要求；依据这些要求，在电网区域中部署数据服务。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述数据管理所要求的服务和操作包括：数据分布管理、数据管理服务和请求、电网数据视图管理、基本数据操作和基本存储管理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据分布管理，包括：对不同的管理区域，可对区域内的数据进行管理，所述管理区域包含子管理区域，则所述管理区域对数据进行分布管理，另外，作为数据管理系统的一部分，区域数据是数据核心的分布；数据管理服务，基于服务器端对外提供webservice服务，包含以下功能：版本建立、版本删除、版本恢复，工程导入、工程移出、作业导入、作业移出，工程创建、删除、打开关闭，作业创建、删除、打开、关闭和数据日志记录；数据管理请求，客户端通过访问服务器端提供的webservice接口，达到实现数据管理的目的；电网数据视图管理，包括创建、保存和传输电网数据视图，将不同的电网数据视图输送到相应的电网应用系统中；基本数据操作，包括对电网区域管理的数据进行合并和分割；基本存储管理，包括对数据存储系统进行数据检索、更新、加入和删除。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1调用所述设备库、所述参数版本库和典型参数库的数据和参数；所述步骤2和步骤3都分别调用所述方式库和所述投产方案库的数据和参数；所述步骤4调用所述资料库的数据和参数。