CN104123443A - 一种电力系统营配数据的通用、快速访问方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力系统营配数据的通用、快速访问方法，包括以下步骤：步骤1：基于统一数据编码构建通用数据访问接口、数据编码解析接口和底层数据访问接口；步骤2：调用通用数据访问接口，得到的满足查询条件的数据编码集；步骤3：调用数据编码解析接口；以所述的数据编码集中每一个数据的编码值作为输入调用数据编码解析接口；步骤4：调用底层数据访问接口；步骤5：按接口调用关系返回查询结果，完成数据通用快速访问。该电力系统营配数据的通用、快速访问方法基于数据统一编码和多重接口的构建实现了数据的通用和快速访问。

Description

一种电力系统营配数据的通用、快速访问方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统营配数据(配电网运营数据和配电数据)的通用、快速访问方法。本发明属于电力工程技术领域。

背景技术

随着智能配电网建设和发展，电力公司生产、调度、营销等业务部门已经根据各自业务需要建立很多系统，生产部门的业务系统主要有：生产管理系统(PMS)、地理信息系统(GIS)、配电自动化系统(DMS)等；调度部门的业务系统主要有：能量管理系统(EMS)、调度运行管理系统(OMS)等；营销部门的业务系统主要有：营销管理系统、用电信息采集系统、95598等。

目前，电力公司已建成电力数据网，各业务系统之间互联互通的条件已经具备。但由于配电网配电业务系统(包括生产部门和调度部门业务系统)和运营业务系统由各部门单独管理，相对独立，二者数据之间的关联性和互补性未得到充分利用，信息孤岛现象严重，不利于整合配电网数据资源实现精益化管理。另一方面，从国内配电自动化试点建设以及重点城市配网示范工程建设的过程和经验来看，营配信息融合对加强停电管理、提高用户服务水平、实现配用电精益化管理具有非常重要的意义。

目前，在配电网营配数据一体化管理、集成和应用中，存在如下问题：

(1)配电数据和营销数据分布在不同业务系统中，数据分散管理，形成信息孤岛且数据利用率低，在开展营配数据融合时缺乏具有通用性和易用性的数据管理和集成方法，增加了数据和集成的困难；

(2)配电数据和营销数据的存储分布在多个系统中，在对不同系统中的数据进行集成时，无法屏蔽多个系统的数据访问形式和访问机制在具体实现上存在的差异，因而无法采用通用、快速、有效数据访问机制以实现快速、按需数据访问。

(3)现有营配数据融合方法无法实现针对配网作业流程、分析应用等高级数据查询功能，无法快速准确地确定配网作业流程和分析应用功能数据范围，不利于根据营配数据的冗余性开展数据校验以及多种高级应用的开发和实施。

综上所述，营配数据缺乏通用且易用的数据统一管理方法，多个系统的数据访问形式和访问机制存在差异，难以快速有效地实现数据获取和一体化集成和采用通用的方式实现数据的快速访问。

因此，有必要设计一种电力系统营配数据的通用、快速访问方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电力系统营配数据的通用、快速访问方法，该电力系统营配数据的通用、快速访问方法基于数据统一编码和多重接口的构建实现了数据的通用和快速访问。

发明的技术解决方案如下：

一种电力系统营配数据的通用、快速访问方法，包括以下步骤：

步骤1：基于统一数据编码构建通用数据访问接口、数据编码解析接口和底层数据访问接口；

(1)通用数据访问接口：

输入为数据编码查询条件，得到满足查询条件的数据编码集；可选择的查询条件包括设备、配网作业流程和分析应用；

(2)所述的数据编码解析接口

输入为数据的编码值；该接口对编码值进行解析，得到数据类型、设备标识编码和数据源头字段；根据数据源头字段得到数据的存储系统；以设备标识编码作为查询条件，通过“设备标识编码与实际数据系统中设备标识的映射关系表”得该设备对应的设备唯一标识；

(3)所述的底层数据访问接口

输入为存储系统、设备唯一标识和数据类型；该接口调用实际的存储有营配数据的数据库对外查询接口，获取具体数据值；

步骤2：调用通用数据访问接口，得到的满足查询条件的数据编码集；

步骤3：调用数据编码解析接口；以所述的数据编码集中每一个数据的编码值作为输入调用数据编码解析接口；

步骤4：调用底层数据访问接口：

将步骤3得到的存储系统、设备唯一标识、数据类型作为输入调用底层数据访问接口，获取具体数据查询结果；

步骤5：按接口调用关系返回查询结果，完成数据通用快速访问。

配网作业流程包括配电网规划、异常管理、故障抢修、计划停电、设备变更。

分析应用包括潮流计算、安全分析、负荷预测、配电网规划、故障研判、可靠性评估和线损计算。

所述的统一数据编码是指：根据营配数据的数据分区、数据性质、配网区域、设备类型、设备标识、数据类型、存储系统、数据源头、配网作业流程、分析应用进行编码，形成统一的160位编码。

数据分区包括基础区、运行区、生产区和客户区。

所述数据性质包括计划数据、实时数据、历史数据和静态数据。

配网区域包括按城市划分的配网行政分区和馈线联络组分区；所述行政分区可以根据实际电网建设和行政管理情况获得；所述馈线联络组是由一系列馈线、开关、负荷设备组成的配电网负荷转供和故障恢复的单元。

所述设备类型包括但不局限于馈线、配变、母线、联络开关、分段开关、出线开关、负荷开关、接地刀闸、刀闸、配网负荷、分布式电源；

选用设备在数据库中的主键【主键是数据库一个常用语。就是在一个数据库，该主键对应的值能够唯一代表一个具体数据。比如在一个学生档案管理的数据库。学生的名字、生日都有可能重复，只有身份证号是唯一的。所以身份证号就可以是一个主键。】作为设备的标识编码，建立设备标识编码与实际数据系统中设备标识的映射关系表，根据设备标识编码和实际数据系统可以得到设备在对应系统中的标识。

所述数据类型包括电压数据、电流数据、有功数据、无功数据、电量数据、事件信息、告警信息、台账数据和模型参数。

存储系统包括EMS系统、DMS系统、PMS系统、OMS系统、95598系统、海量数据平台以及用电信息采集系统。

有益效果：

为了充分利用营配数据间的互补性和相关性，提高营配数据集成的通用性和易用性，实现营配数据统一管理，屏蔽多个系统的数据访问形式和访问机制在具体实现上存在的差异，实现营配融合数据通用、快速访问，本方案提出了一种配电网营配数据通用、快速访问的方法。该方法按照营配数据融合的需要从营配数据一体化集成和管理的多个维度对数据进行进编码，在统一编码的基础上，提出通用、快速访问方法。本发明提出的内容可以优化营配数据集成和管理，提供营配数据的通用、快速访问方法，提高营配数据融合的效率，对于提升营配融合系统的可复用性具有重要的实际意义。

本发明的技术解决方案是根据营配融合相关业务应用的实际需要对配电网配电和营销相关系统中的数据按照其重要属性采用一体化方式进行编码，重要属性主要包括数据类型，关联设备类型，设备标识，数据所属分区、存储系统、配网作业流程和分析应用等；在同一编码的基础上，在对营配融合数据的查询和访问时，首先获取待查询数据的编码范围，并根据获取的编码范围转换为对特定系统特定数据访问，最后通过调用实际系统的数据访问接口获取待查询数据。通过数据统一编码可以快速获取数据属性信息，根据业务和应用的需求实现对数据的快速获取和统一化管理；通过基于统一编码的数据查询和访问方法，可以提供数据通用、快速访问机制，屏蔽系统底层具体实现形式，提高数据融合和集成的自动化水平，为进行数据完整性和一致性校验、实现各种营配融合场景下的典型应用提供基础和便利。

本发明采用统一编码的方式对数据属性进行描述，实现按业务和应用的需求实现对数据的统一化管理；在一体化编码的基础上采用通用快速访问方法，屏蔽底层系统异构情况，可以根据实际需要灵活、快速获取所需数据为进行数据完整性和一致性校验、实现各种营配融合场景下的典型应用提供便利。

附图说明

图1为所述营配融合数据的统一编码流程图。

图2为所述营配数据通用、快速访问方法的流程图。

图3为所述适用于营配融合的配电网营配数据编码方法的编码示意图。

图4为营配数据通用、快速访问方法的调用过程示意图

图5为某一具体事例的系统接线图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明的工作原理是：根据营配融合相关业务应用的实际需要对配电网配电和营销相关系统中的数据按照其重要属性采用一体化方式进行编码，重要属性主要包括数据类型，关联设备类型，数据所属分区、存储系统、配网作业流程和分析应用等；在数据统一编码的基础上，采用通用、快速的数据查询和访问方法提升数据管理和查询效率，提高营配融合系统的可复用性。

如附图1、附图2所示为本发明公开的营配融合数据的统一编码方法及基于统一编码的营配数据通用、快速访问方法流程图，具体包括以下步骤：

对营配融合数据进行统一编码的具体过程为：

(1)对数据分区进行编码，所述分区包括但不局限于基础区，运行区，生产区，客户区；优选地，采用4bit整数表示，编码范围为0000至1111；

(2)对数据性质进行编码，所述数据性质包括但不局限于计划数据、实时数据，历史数据，静态数据；优选地，采用4bit整数表示，编码范围为0000至1111；

(3)对数据所属配网区域进行编码，配电网区域包括按城市划分的配网行政分区和馈线联络组分区；所述行政分区可以实际电网建设和行政管理情况获得；优选地，采用6bit整数表示，编码范围为000000至111111，最多支持64个配电网行政分区；所述馈线联络组是由一系列馈线、开关、负荷等设备组成的配电网负荷转供和故障恢复的最小单元，可以通过拓扑分析和人工指定的方式获得；优选地，采用10bit整数表示，编码范围为00 00000000至11 11111111，最多支持1024个配电网馈线联络组

(4)对数据关联的设备类型进行编码，所述设备类型信息包括但不局限于馈线、配变、母线、联络开关、分段开关、出口开关、负荷开关、接地刀闸、刀闸、配网负荷、分布式电源；优选地，采用8bit整数表示，编码范围为00000000至11111111，最多支持256种设备类型；

(5)对数据关联设备的标识进行编码，采用32bit整数表示；优选地，可以选用设备在数据库中的主键作为设备的标识编码；

(6)建立设备标识编码与实际数据系统中设备标识的映射关系表，根据设备标识编码和存储系统可以得到设备在对应系统中的标识；

(7)对数据类型进行编码，所述数据类型与步骤(4)中所述设备类型有关，包括但不局限于电压数据，电流数据，有功数据，无功数据，电量数据，事件信息，告警信息，模型参数，还可以进一步包括台账数据；优选地，采用8bit整数表示，编码范围为00000000至11111111；

(8)对数据所属存储系统进行编码，所述存储系统包括但不局限于EMS系统，DMS系统，PMS系统，OMS系统，95598系统，海量数据平台，用电信息采集系统；优选地，采用16bit整数表示，编码范围为00000000 00000000至1111111111111111，每个bit位代表一个数据存储系统，对应bit上为1表示数据存储在该系统中，为0则表示数据未在该系统中存储，最多支持16个数据系统；

(9)对数据源头对应的存储系统进行编码，所述存储系统与步骤(6)中的存储系统一致；优选地，采用8bit整数表示，编码范围为00000000至11111111对应第0个至第255个存储系统；

(10)对数据所属配网作业流程进行编码，所述配网作业流程包括但不局限于配电网规划，异常管理，故障抢修，计划停电，业扩报装，设备变更，线损管理；优选地，采用32bit整数表示，编码范围为00000000 00000000 0000000000000000至11111111 11111111 11111111 11111111，每个bit位代表一个配网作业流程，对应bit上为1表示数据应用在该配网作业流程中，为0则表示数据未应用在该配网作业流程中，最多支持32个配网作业流程；

(11)对描述数据所属分析应用进行编码，所述分析应用包括但不局限于拓扑分析，潮流计算，安全分析，负荷预测，配电网规划，故障研判，可靠性评估，线损计算；优选地，采用32bit整数表示，编码范围为00000000 0000000000000000 00000000至11111111 11111111 11111111 11111111，每个bit位代表一个分析应用，对应bit上为1表示数据应用在该分析应用中，为0则表示数据未应用在该分析应用中，最多支持32个分析应用。

基于营配融合数据的统一编码的通用、快速访问：

调用接口的方式包括但不局限于输入命令查询，函数调用等

(1)构建通用数据访问接口：输入为数据编码查询条件，得到满足查询条件的数据编码集；可选择的查询条件包括但不局限于，设备、配网作业流程、分析应用等；各类营配数据查询和访问应用通过调用本接口实现数据的快速、通用访问；

构建数据编码解析接口：输入为数据的编码值；该接口对编码进行解析，得到数据类型，设备标识编码和数据源头；根据数据源头字段，得到数据的存储系统；根据设备标识编码和存储系统，通过“设备标识编码与实际数据系统中设备标识的映射关系表”，得到设备在存储系统中对应的唯一标识；

构建底层数据访问接口：输入为存储系统、设备唯一标识、数据类型作；该接口调用实际数据库对外查询接口，获取具体数据值；

(2)调用通用数据访问接口：各类营配数据查询和访问应用根据具体数据查询要求调用该接口得到的满足查询条件的数据编码集；

(3)调用数据编码解析接口：在通用数据访问接口中，将步骤(2)得到的数据编码集中每一个数据的编码值作为输入调用数据编码解析接口；

(4)调用底层数据访问接口：在通用数据访问接口中，将步骤(3)得到的存储系统，设备唯一标识，数据类型作为输入调用底层数据访问接口，获取具体数据查询结果；

(5)按接口调用关系返回查询结果完成数据通用快速访问。

实施例1：

下面结合对某市级配电网内某馈线联络组华凌线的理论线损计算和统计线损查询为例，具体介绍营配数据的数据通用快速查询和访问方法，并对本发明的实施步骤进行详细说明。系统接线图如图5所示，典型营配融合数据如表1所示。

表1典型营配数据列表

首先，对典型营配融合数据进行统一编码。在该馈线联络组中：

(1)数据分区：基础区、运行区、生产区、客户区，采用4bit整数表示，对应编码范围为0000至0011；

(2)数据性质：计划数据、实时数据、历史数据、静态数据，采用4bit整数表示，对应编码范围为0000至0100；

(3)数据所属配网区域：根据实际电网行政管理分区和馈线联络组划分情况，编码结果为000000 0101100011(第1个市级配电网第356个馈线联络组)；

(4)数据关联的设备类型：馈线、配变、母线、联络开关、分段开关、出线开关、负荷开关、接地刀闸、刀闸、配网负荷、分布式电源；采用8bit整数表示，编码范围为00000000至00001011；

(5)数据类型(开关设备)：开关电压数据(A相、B相、C相)、电流数据(A相、B相、C相)、有功数据(A相、B相、C相、三相)、无功数据(A相、B相、C相、三相)、电量数据(单项、三相)、事件信息(开关变位、人工置位)、告警信息(遥测越限、保护动作、遥控失败)、模型参数(开断容量、常开常闭属性)、台账数据(额定容量、生产厂家、设备型号、生产日期)；采用8bit整数表示，编码范围为00000000至00011001；

(6)数据所属存储系统：EMS系统、DMS系统、PMS系统、OMS系统、95598系统、海量数据平台、用电信息采集系统；采用16bit整数表示，编码范围为00000000 00000000至00000000 11111111；

(7)数据源头对应的存储系统：EMS系统、DMS系统、PMS系统、OMS系统、95598系统、海量数据平台、用电信息采集系统；采用8bit整数表示，编码范围为00000111；

(8)数据所属配网作业流程：配电网规划、安全校核、异常管理、故障抢修、计划停电、业扩报装、设备变更、线损管理；采用32bit整数表示，编码范围为00000000 00000000 00000000 00000000至00000000 00000000 0000000011111111；001011000(安全校核、故障抢修、计划停电)

(9)数据所属分析应用：拓扑分析、潮流计算、安全分析、负荷预测、配电网规划、故障研判、可靠性评估、线损统计；采用32bit整数表示，编码范围为00000000 00000000 00000000 00000000至00000000 00000000 0000000011111111。

1.以华凌线314开关的A相电流为例进行进行统一编码过程如下：

(1)对数据分区进行编码：属于运行区，对应编码为0001；

(2)对数据性质进行编码：属于实时数据，对应编码为0001；

(3)对数据所属配网区域进行编码，编码为0000000101100011；

(4)对数据关联的设备类型进行编码：属于出线开关，对应编码为00000101；

(5)对数据关联设备的标识进行编码：00000000 0000000 0000010001011000(1112)

(6)对数据类型进行编码：属于电流数据，对应编码为00000011；

(7)对数据所属存储系统进行编码，属于：DMS系统、PMS系统、海量数据平台；采用16bit整数表示，编码为00000000 00100110；

(8)对数据源头对应的存储系统进行编码，属于DMS系统，编码为00000001；

(9)对数据所属配网作业流程进行编码，属于：安全校核、故障抢修、计划停电；编码为00000000 00000000 00000000 01011000；

(10)对数据所属分析应用进行编码，属于：拓扑分析、潮流计算、安全分析、故障研判；编码为00000000 00000000 00000000 01001110。

对最终该数据的编码结果为：0001(运行区)，0001(实时数据)，0000000101100011(配网区域)，00000101(出线开关)，000000 010110001100000001(电流数据)，00000000 00100110(DMS系统，PMS系统，海量数据平台)，00000001(数据源头为DMS系统)，00000000 00000000 00000000 00110100(安全评估、故障抢修、计划停电)，00000000 00000000 00000000 11100100(拓扑分析、潮流计算、安全分析、故障研判)。

类似地，可以得到华凌线314开关对应的营配数据编码结果如表2所示。

2.实现该馈线联络组华凌线的理论线损计算和统计线损查询为例，具体介绍营配数据的数据通用快速查询和访问方法：

(1)依次构建通用数据访问接口，数据编码解析接口和底层数据访问接口；

(2)调用通用数据访问接口，数据编码查询条件为“配网区域”＝0000000101100011&&(设备类型＝00000101(出线开关)||00000110(分段开关))&&(配网作业流程.线损管理＝1||(分析应用.线损计算＝1)。在上述查询条件表达式中“&&”表示逻辑与的关系，“||”表示逻辑或的关系。根据查询条件表1中满足线损管理和线损统计需要的数据包括：“华凌线314开关的三相有功”，“华凌线314开关的三相电量”，“华凌线华凌环网柜313开关的三相有功”，“华凌线华凌环网柜313开关的三相电量”；

(3)调用数据编码解析接口，“华凌线314开关的三相有功”，“华凌线华凌环网柜313开关的三相有功”对应的数据源头为DMS系统；“华凌线314开关的三相电量”，“华凌线华凌环网柜313开关的三相电量”对应的数据源头用电信息采集系统。根据设备标识映射表找到“华凌线314开关”和“华凌线华凌环网柜313开关”在DMS系统和用电信息采集系统中对应的标识；

(4)调用底层数据访问接口，“华凌线314开关的三相有功”(“华凌线华凌环网柜313开关的三相有功”)输入为DMS系统，华凌线314开关(华凌线华凌环网柜313开关)在DMS系统中的标识，三相有功；“华凌线314开关的三相电量”(“华凌线华凌环网柜313开关的三相电量”)的输入为用电信息采集系统，华凌线314开关(华凌线华凌环网柜313开关)在用电信息采集系统中的标识，三相电量；调用实际数据库对外查询接口，分别调用DMS系统和用电信息采集系统对外数据访问接口，获得实际数据；

(5)按接口调用关系返回查询结果即实现营配数据的通用、快速查询和访问。

表2华凌线314开关的典型营配数据编码结果

Claims (10)

1.一种电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1：基于统一数据编码构建通用数据访问接口、数据编码解析接口和底层数据访问接口； 

(1)通用数据访问接口： 

输入为数据编码查询条件，得到满足查询条件的数据编码集；可选择的查询条件包括设备、配网作业流程和分析应用； 

(2)所述的数据编码解析接口 

输入为数据的编码值；该接口对编码值进行解析，得到数据类型、设备标识编码和数据源头字段；根据数据源头字段得到数据的存储系统；以设备标识编码作为查询条件，通过“设备标识编码与实际数据系统中设备标识的映射关系表”得该设备对应的设备唯一标识； 

(3)所述的底层数据访问接口 

输入为存储系统、设备唯一标识和数据类型；该接口调用实际的存储有营配数据的数据库对外查询接口，获取具体数据值； 

步骤2：调用通用数据访问接口，得到的满足查询条件的数据编码集； 

步骤3：调用数据编码解析接口；以所述的数据编码集中每一个数据的编码值作为输入调用数据编码解析接口； 

步骤4：调用底层数据访问接口： 

将步骤3得到的存储系统、设备唯一标识、数据类型作为输入调用底层数据访问接口，获取具体数据查询结果； 

步骤5：按接口调用关系返回查询结果，完成数据通用快速访问。 

2.根据权利要求1所述的电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，配网作业流程包括配电网规划、异常管理、故障抢修、计划停电、设备变更。 

3.根据权利要求1所述的电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，分析应用包括潮流计算、安全分析、负荷预测、配电网规划、故障研判、可靠性评估和线损计算。 

4.根据权利要求1-3任一项所述的电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，所述的统一数据编码是指：根据营配数据的数据分区、数据性质、配网区域、设备 类型、设备标识、数据类型、存储系统、数据源头、配网作业流程、分析应用进行编码，形成统一的160位编码。 

5.根据权利要求4所述的电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，数据分区包括基础区、运行区、生产区和客户区。 

6.根据权利要求4所述的电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，所述数据性质包括计划数据、实时数据、历史数据和静态数据。 

7.根据权利要求4所述的电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，配网区域包括按城市划分的配网行政分区和馈线联络组分区；所述行政分区可以根据实际电网建设和行政管理情况获得；所述馈线联络组是由一系列馈线、开关、负荷设备组成的配电网负荷转供和故障恢复的单元。 

8.根据权利要求4所述的电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，所述设备类型包括但不局限于馈线、配变、母线、联络开关、分段开关、出线开关、负荷开关、接地刀闸、刀闸、配网负荷、分布式电源。 

9.根据权利要求4所述的电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，选用设备在数据库中的主键作为设备的标识编码，建立设备标识编码与实际数据系统中设备标识的映射关系表，根据设备标识编码和实际数据系统可以得到设备在对应系统中的标识。 

10.根据权利要求4所述的电力系统营配数据的通用、快速访问方法，其特征在于，所述数据类型包括电压数据、电流数据、有功数据、无功数据、电量数据、事件信息、告警信息、台账数据和模型参数。 

存储系统包括EMS系统、DMS系统、PMS系统、OMS系统、95598系统、海量数据平台以及用电信息采集系统。