CN103617509A - 一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法，包括：步骤1，前台接收用户的任务操作命令，传递至所述云仿真平台；步骤2，所述存储服务器接收并存储所述用户的任务操作命令；步骤3，所述任务操作命令为计算任务时，选择所述计算模板存储服务器中存储的所述任务操作命令对应的计算模板；所述计算机群根据电网数据和所述计算模板计算得到所述计算任务的结果；将所述计算任务结果存储在所述存储服务器中，用户通过访问所述存储服务器获得所述计算任务结果。本发明提供的一种方法，将计算任务由运行于云计算环境的计算机群进行计算处理，通过调度和优化的技术，管理和协同大量的计算资源，实现对整个电网数据的整合进行高效和快速的计算。

Description

一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法

技术领域

本发明涉及电力系统仿真数据管理领域，具体涉及一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法。

背景技术

目前省调与地调间进行电网方式数据的下发上报，一般通过FTP、移动存储设备等方式进行整套数据的传送。利用上述方式传送数据，存在着数据占用空间大、传送效率较低、不易对数据进行管理、无法进行资源共享、数据更新不及时、容易出错等问题。如何在电网计算数据的规模不断增加、数据更新量大以及运行方式复杂的情况下保证电网计算数据的可靠快捷地交换和及时准确地更新，是电力调度部门需要面对的问题。

电网规模增大和电网联系紧密，要求电网方式计算和故障分析由以往的独立模式向多人联合协同的模式转变，并且事故的调查分析需要整理拼合整个大电网全面的实时数据以及多个电网调度的专家会诊。目前联合计算采用的方法是从各调度中心抽调人员集中办公、串行工作，成本高、效率低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法，所述方法基于电力系统仿真数据管理系统，所述系统包括云仿真平台和云计算平台，所述云仿真平台包括数据库、存储服务器和计算模板存储服务器，所述数据库存储电网数据；

所述云计算平台包括运行于云计算环境的计算机群；

所述方法包括：

步骤1，前台接收用户的任务操作命令，传递至所述云仿真平台；

步骤2，所述存储服务器接收并存储所述用户的任务操作命令；

步骤3，所述任务操作命令为计算任务时，选择所述计算模板存储服务器中存储的所述任务操作命令对应的计算模板；所述计算机群根据电网数据和所述计算模板计算得到所述计算任务的结果；将所述计算任务结果存储在所述存储服务器中，用户通过访问所述存储服务器获得所述计算任务结果。

本发明提供的第一优选实施例中：所述系统基于B/S架构，用户以用户名密码登陆网页的方式与所述系统进行交互；

系统管理员添加、删除、编辑用户，对不同的用户设置不同的权限，所述权限包括数据录入、数据审核、数据发布、数据浏览和数据导出；

云仿真平台在接收到用户的任务操作命令时，所述系统在判断所述用户具有操作所述任务操作的权限后执行所述任务命令。

本发明提供的第二优选实施例中：所述步骤1中用户选择的任务操作命令为查询任务时，所述步骤3包括：

所述系统在确定所述用户具有所述查询任务的权限时，通过访问所述数据库得到所述查询任务的结果并存储在所述存储服务器上，所述用户通过访问所述存储服务器获得查询的结果信息。

本发明提供的第三优选实施例中：所述数据库包括存储模块和管理模块；

所述存储模块用于存储电网数据；

所述管理模块根据存储的数据库约束机制和规则筛查对所述存储模块存储的数据进行管理，或者根据用户的操作指令对所述存储模块存储的数据进行管理。

本发明提供的第四优选实施例中：所述存储模块存储的电网数据包括：与电网计算相关的设备、控制系统模型、拓扑信息以及相关的组织信息；

所述相关的组织信息包括对数据进行分类组织的信息，所述对数据进行分类组织的信息包括电网、分区、厂站、所有者、调度者、电压等级定义的管理类信息。

本发明提供的第五优选实施例中：所述步骤1中用户选择的任务操作命令包括数据库管理操作，所述数据库管理操作包括对数据的修改和恢复以及对模型和参数进行人工计算分析校核；

所述系统根据用户的指令对存储模块存储的数据进行修改包括：

步骤301，所述系统判断用户具有修改所述存储的数据的权限后，接收用户输入的数据信息；

步骤302，将用户输入的数据信息写入存储模块中，管理模块根据数据库约束机制以及规则筛查对写入数据进行管理，不符合所述数据库约束机制要求的数据无法进入所述存储模块，对不符合规则筛查的数据给出告警提示；

步骤303，根据用户对所述存储模块输入的数据信息，将设备参数变化过程、发生变化的时间和修改人员的信息写入所述管理模块。

本发明提供的第六优选实施例中：所述数据库约束机制包括对数据完整性和有效性有影响的参数实施强制约束，使进入数据库的数据具备网络拓扑、名称的唯一性、记录之间的关联性、部分参数的非空性和合法性；

所述规则筛查采用正则表达式描述各个参数的合理取值范围和不同参数之间的关系。

本发明提供的第七优选实施例中：所述步骤303中，所述管理模块根据设备投产/退役时间，提取或统计某个年度或某个时间段内设备投产情况；

根据设备版本变化的信息，提取特定段时间用户修改设备参数的情况；

根据增量信息查找不同版本数据之间的差异，提取数据变化信息，根据不同版本数据之间的差异信息，设置检查点，实现将制定设备的模型参数恢复到某个历史版本的功能。

本发明提供的第八优选实施例中：所述管理模块基于开源的OpenReports对所述数据库中存储的数据生成基于web的灵活报表；

用户进行查询操作时选择进行报表查询时，所述系统对数据进行统计和筛选，向用户展示查询的结果报表，按照csv、xls、doc或txt的数据格式导出记录；

对于设备参数库里参数不全的记录项，给出提示信息；

所述存储服务器还存储有用户在登陆后上传的年度方式报告、规划报告、相关规章制度的文档。

本发明提供的第九优选实施例中：所述步骤3之后包括：

步骤4，每个所述任务操作命令完成时，所述系统记录用户登入退出、数据导入和数据修改等操作，并生成安全日志进行存储。

本发明提供的一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法，相对于最接近的现有技术的有益效果包括：

1、本发明提供的一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法，将计算任务由运行于云计算环境的计算机群进行计算处理，该云计算环境的计算机群通过调度和优化的技术，管理和协同大量的计算资源，实现对整个电网数据的整合进行高效和快速的计算。

2、系统基于B/S架构，适合多人异地联合计算的仿真分析服务，全面提高了仿真计算和事故分析的工作效率。

3、数据库接收具有权限的用户对数据的更改，并且可以通过严格的自检和人工检查的方式实现对修改的存储数据的和维护，并且在数据库的信息变化时，提取数据变化信息，根据不同版本数据之间的差异信息，设置检查点，实现将制定设备的模型参数恢复到某个历史版本的功能，实现整个电网数据的统一管理。

附图说明

如图1所示为本发明提供的一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法的流程图；

如图2所示为本发明提供的一种基于云计算的电力系统仿真数据管理系统的结构图；

如图3所示为本发明提供的一种基于云计算的电力系统仿真数据管理系统根据用户的指令对存储模块存储的数据进行修改的流程图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

本发明提供一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法，其流程图如图1所示，该方法基于电力系统仿真数据管理系统，该系统包括云仿真平台和云计算平台，该系统的结构图如图2所示，由图2可知，云仿真平台包括数据库、存储服务器和计算模板存储服务器，数据库存储电网数据，云计算平台包括运行于云计算环境的计算机群。由图1可知，该方法包括：

步骤1，前台接收用户的任务操作命令，传递至云仿真平台。

步骤2，存储服务器接收并存储用户的任务操作命令。

步骤3，任务操作命令为计算任务时，选择计算模板存储服务器中存储的该任务操作命令对应的计算模板；该计算机群根据电网数据和计算模板计算得到该计算任务的结果；将计算任务结果存储在云仿真平台的存储服务器中，用户通过访问该存储服务器获得计算任务结果。

进一步的，该电力系统仿真数据管理系统基于B/S架构，用户以用户名密码登陆网页的方式与该电力系统仿真数据管理系统进行交互，系统管理员可以添加、删除、编辑用户，并对不同的用户设置不同的权限，权限可以按照调度关系分配，包括数据录入、数据审核、数据发布、数据浏览和数据导出。云仿真平台在接收到用户的任务操作命令时，系统先判断该用户是否有权限进行该项任务操作，在判断用户具有操作该项任务操作的权限时执行该任务命令。

步骤1中用户选择的任务操作命令还可以为查询任务或者数据库管理任务，当用户选择查询任务时，步骤3包括：

系统在确定该用户具有该项查询任务的权限时，通过访问数据库得到该查询任务的结果并存储在存储服务器上，用户通过访问存储服务器获得查询的结果信息。

云仿真平台的数据库包括存储模块和管理模块。

存储模块用于存储电网数据，包括与电网计算相关的设备、控制系统模型、拓扑信息以及相关的组织信息等。按照设备类型划分主要包括以下数据：母线、交流线路、变压器、发电机组（包括发电机、励磁系统、PSS和调速系统模型）、风电机组（电机模型及控制系统模型）、高抗和串联补偿、负荷（包括负荷静态模型和动态模型）、电容器、电抗器和SVC、直流系统（换流变、换流器、交流滤波器、直流线路及其控制系统模型和调制模型）等。相关的组织信息包括对数据进行分类组织的信息：电网（包括从国、网、省、地四级电网的组织架构）、分区、厂站、所有者、调度者、电压等级定义等管理类信息，存储该分类组织的信息可以方便对数据库的管理和维护。

管理模块可以根据自身存储的数据库约束机制和规则筛查对存储模块存储的数据进行管理，还可以根据用户的操作指令对存储模块存储的数据进行管理。

用户选择数据库管理操作包括对数据的修改和恢复以及对模型和参数进行人工计算分析校核，具体的，系统根据用户的指令对存储模块存储的数据进行修改的流程图如图3所示，由图3可知，该管理过程包括：

步骤301，系统判断用户具有修改所述存储的数据的权限后，接收该用户的修改数据信息。

步骤302，将用户输入的数据信息写入存储模块中，管理模块根据数据库约束机制以及规则筛查对写入数据进行管理，不符合所述数据库约束机制要求的数据无法进入所述存储模块，对不符合规则筛查的数据给出告警提示。

数据库约束机制包括对数据完整性和有效性有影响的参数实施强制约束，不符合要求的数据无法进入数据库，使进入数据库的数据都具备合法性，如网络拓扑、名称的唯一性、记录之间的关联性、部分参数的非空性和合法性等。规则筛查可以采用正则表达式描述各个参数的合理取值范围和几个参数之间的关系，如500kV线路的单位长度的电阻、电抗和对地电容，R/X比值，变压器的Uk的取值范围等等。数据录入时，一旦发现不合格参数，程序就会自动警告，给出提示，但允许数据进入数据库。

步骤303，根据用户对存储模块输入的数据信息，将设备参数变化过程、发生变化的时间和修改人员等信息写入管理模块。

管理模块根据设备投产/退役时间，提取或统计某个年度或某个时间段内设备投产情况；根据设备版本变化的信息，提取特定段时间用户修改设备参数的情况；根据增量信息查找不同版本数据之间的差异，提取数据变化信息。

管理模块提取的设备投产情况以及设备的版本变化信息，为查找和分析电网特性的变化提供强有力的手段。根据不同版本数据之间的差异信息，可以通过设置检查点，实现将制定设备的模型参数恢复到某个历史版本的功能，便于追溯设备参数版本的变化的过程，明确数据维护的责任。

数据库在建库时对计算数据进行整理，而后将数据库中约束放开，将计算数据中设备、连接关系、参数等等导入数据库；使用仿真数据平台处理数据，建成一个与计算数据一致的参数不完备的数据库；由管理员对数据进行补充、校核，形成一个完整的数据库。最后根据该数据库对数据库中的设备的参数分类进行分析，查找数据中存在问题，经过分析，确认，查找并修改问题数据。最后生成计算数据，与原始的计算数据进行比较分析，将数据库约束全部启动，完成数据库建库工作。

数据库中的管理模块还通过开源的OpenReports对数据库中存储的数据生成基于web的灵活报表，用户进行查询操作时可以进行报表查询，根据查询条件查找计算数据库的记录，系统内部对数据进行统计和筛选，向用户展示查询的结果报表，并可按照csv、xls、doc、txt等数据格式导出记录。对于设备参数库里参数不全的记录项，还可以给出提示信息。

优选的，用户在登陆后还可以向存储服务器上传年度方式报告、规划报告、相关规章制度等文档，具备分类保存功能，并能通过文档名称、关键字、上传时间等进行查找。

步骤3之后还包括：

步骤4，每个任务完成时，系统记录用户登入退出、数据导入和数据修改等操作，并生成安全日志进行存储。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于云计算的电力系统仿真数据管理方法，其特征在于，所述方法基于电力系统仿真数据管理系统，所述系统包括云仿真平台和云计算平台，所述云仿真平台包括数据库、存储服务器和计算模板存储服务器，所述数据库存储电网数据；

所述云计算平台包括运行于云计算环境的计算机群；

所述方法包括：

步骤1，前台接收用户的任务操作命令，传递至所述云仿真平台；

步骤2，所述存储服务器接收并存储所述用户的任务操作命令；

步骤3，所述任务操作命令为计算任务时，选择所述计算模板存储服务器中存储的所述任务操作命令对应的计算模板；所述计算机群根据电网数据和所述计算模板计算得到所述计算任务的结果；将所述计算任务结果存储在所述存储服务器中，用户通过访问所述存储服务器获得所述计算任务结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统基于B/S架构，用户以用户名密码登陆网页的方式与所述系统进行交互；

系统管理员添加、删除、编辑用户，对不同的用户设置不同的权限，所述权限包括数据录入、数据审核、数据发布、数据浏览和数据导出；

云仿真平台在接收到用户的任务操作命令时，所述系统在判断所述用户具有操作所述任务操作的权限后执行所述任务命令。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中用户选择的任务操作命令为查询任务时，所述步骤3包括：

所述系统在确定所述用户具有所述查询任务的权限时，通过访问所述数据库得到所述查询任务的结果并存储在所述存储服务器上，所述用户通过访问所述存储服务器获得查询的结果信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据库包括存储模块和管理模块；

所述存储模块用于存储电网数据；

所述管理模块根据存储的数据库约束机制和规则筛查对所述存储模块存储的数据进行管理，或者根据用户的操作指令对所述存储模块存储的数据进行管理。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述存储模块存储的电网数据包括：与电网计算相关的设备、控制系统模型、拓扑信息以及相关的组织信息；

所述相关的组织信息包括对数据进行分类组织的信息，所述对数据进行分类组织的信息包括电网、分区、厂站、所有者、调度者、电压等级定义的管理类信息。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤1中用户选择的任务操作命令包括数据库管理操作，所述数据库管理操作包括对数据的修改和恢复以及对模型和参数进行人工计算分析校核；

所述系统根据用户的指令对存储模块存储的数据进行修改包括：

步骤301，所述系统判断用户具有修改所述存储的数据的权限后，接收用户输入的数据信息；

步骤302，将用户输入的数据信息写入存储模块中，管理模块根据数据库约束机制以及规则筛查对写入数据进行管理，不符合所述数据库约束机制要求的数据无法进入所述存储模块，对不符合规则筛查的数据给出告警提示；

步骤303，根据用户对所述存储模块输入的数据信息，将设备参数变化过程、发生变化的时间和修改人员的信息写入所述管理模块。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述数据库约束机制包括对数据完整性和有效性有影响的参数实施强制约束，使进入数据库的数据具备网络拓扑、名称的唯一性、记录之间的关联性、部分参数的非空性和合法性；

所述规则筛查采用正则表达式描述各个参数的合理取值范围和不同参数之间的关系。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤303中，所述管理模块根据设备投产/退役时间，提取或统计某个年度或某个时间段内设备投产情况；

根据设备版本变化的信息，提取特定段时间用户修改设备参数的情况；

根据增量信息查找不同版本数据之间的差异，提取数据变化信息，根据不同版本数据之间的差异信息，设置检查点，实现将制定设备的模型参数恢复到某个历史版本的功能。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述管理模块基于开源的OpenReports对所述数据库中存储的数据生成基于web的灵活报表；

用户进行查询操作时选择进行报表查询时，所述系统对数据进行统计和筛选，向用户展示查询的结果报表，按照csv、xls、doc或txt的数据格式导出记录；

对于设备参数库里参数不全的记录项，给出提示信息；

所述存储服务器还存储有用户在登陆后上传的年度方式报告、规划报告、相关规章制度的文档。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3之后包括：

步骤4，每个所述任务操作命令完成时，所述系统记录用户登入退出、数据导入和数据修改等操作，并生成安全日志进行存储。

Images