CN104731992A - 配电自动化建模方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电自动化建模方法及装置。其中，该方法包括：从设备对象库中提取设备对象；记录设备对象对应的第一节点；确定设备对象的模型对象，其中，模型对象包括线段对象和开关对象；保存模型对象与第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型。采用本发明，解决了现有技术中配电自动化建模速度慢的问题，实现了快速构建配电自动化模型的效果。

Description

配电自动化建模方法及装置

技术领域

本发明涉及配电自动化图像处理领域，具体而言，涉及一种配电自动化建模方法及装置。

背景技术

现有技术中，配电自动化系统监控的设备点多面广，使配电网复杂度升高，配电自动化系统建模规模比调度自动化系统要大很多。由于配电自动化系统中需要配置的三遥点表的工作量大，从而导致配电自动化建模的速度很慢；另外，配电自动化系统对模型中拓扑检索的效率要求高，而现有技术中的大量设备数据杂乱导致拓扑检索的速度慢效率低。

其中，拓扑检索为从文件中查找和选择具有拓扑关系的数据的操作或过程。

三遥是指具有遥测、遥信、遥控，三遥点表是指进行三遥检测的测点的配置表。

针对现有技术中配电自动化建模速度慢的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中配电自动化建模速度慢的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种配电自动化建模方法及装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种配电自动化建模方法，该方法包括：从设备对象库中提取设备对象；记录设备对象对应的第一节点；确定设备对象的模型对象，其中，模型对象包括线段对象和开关对象；保存模型对象与第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型。

进一步地，保存模型对象与第一节点的关联关系的步骤包括：将设备对象的第一ID、第一节点的第二ID以及模型对象的第三ID保存入索引表；将第一ID和设备对象的属性数据保存入属性表；将第一节点与模型对象的连接关系和坐标保存入连接关系表。

进一步地，确定设备对象的模型对象包括：提取设备对象的属性数据；从预设模型类型表中读取与属性数据对应的模型类型；获取与模型类型对应的模型对象。

进一步地，在保存模型对象与第一节点的关联关系之后，配电自动化建模方法还包括：获取预设测点库和预设三遥模板；建立预设测点库、预设三遥模板以及配电自动化模型的关联关系。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种配电自动化建模装置，该装置包括：第一提取模块，用于从设备对象库中提取设备对象；记录模块，用于记录设备对象对应的第一节点；确定模块，用于确定设备对象的模型对象，其中，模型对象包括线段对象和开关对象；保存模块，用于保存模型对象与第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型。

进一步地，保存模块包括：第一保存子模块，用于将设备对象的第一ID、第一节点的第二ID以及模型对象的第三ID保存入索引表；第二保存子模块，用于将第一ID和设备对象的属性数据保存入属性表；第三保存子模块，用于将第一节点与模型对象的连接关系和坐标保存入连接关系表。

进一步地，确定模块包括：第二提取模块，用于提取设备对象的属性数据；读取模块，用于从预设模型类型表中读取与属性数据对应的模型类型；第一获取模块，用于获取与模型类型对应的模型对象。

进一步地，配电自动化建模装置还包括：第二获取模块，用于获取预设测点库和预设三遥模板；建立模块，用于建立预设测点库、预设三遥模板以及配电自动化模型的关联关系。

采用本发明，在从设备对象库中提取设备对象之后，记录设备对象对应的第一节点，在确定设备对象的模型对象之后，保存模型对象与第一节点的关联关系，遍历完设备对象库中的所有设备对象，建立所有设备对象及其对应的关联关系之后完成配电自动化模型的建立。采用本方法建立的配电自动化模型是点线模型（即上述实施例中的第一节点和线段），在构建过程中只需要建立各个节点对象与线段对象的关系，整体带价少，构建模型的速度快，并且模型构建的初始化时间也少。对应的，基于传统图的数据模型，无论以链接矩阵还是邻接表的形式，需要建立整个系统的模型时间复杂度约是点线模型的2倍，从而解决了现有技术中配电自动化建模速度慢的问题，实现了快速构建配电自动化模型的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的配电自动化建模装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的配电自动化建模方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的配电自动化建模方法的流程图；以及

图4是根据本发明实施例的一种配电自动化模型应用场景的流程图。

具体实施方式

首先，在对本发明实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：

DTU(Data Transfer unit)，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的配电自动化建模装置的结构示意图。如图1所示，该装置可以包括：第一提取模块10，用于从设备对象库中提取设备对象；记录模块30，用于记录设备对象对应的第一节点；确定模块50，用于确定设备对象的模型对象，其中，模型对象包括线段对象和开关对象；保存模块70，用于保存模型对象与第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型。

采用本发明，在从设备对象库中提取设备对象之后，记录设备对象对应的第一节点，在确定设备对象的模型对象之后，保存模型对象与第一节点的关联关系，遍历完设备对象库中的所有设备对象，建立所有设备对象及其对应的关联关系之后完成配电自动化模型的建立。采用本方法建立的配电自动化模型是点线模型（即上述实施例中的第一节点和线段），在构建过程中只需要建立各个节点对象与线段对象的关系，整体带价少，构建模型的速度快，并且模型构建的初始化时间也少。对应的，基于传统图的数据模型，无论以链接矩阵还是邻接表的形式，需要建立整个系统的模型时间复杂度约是点线模型的2倍，从而解决了现有技术中配电自动化建模速度慢的问题，实现了快速构建配电自动化模型的效果。

在本发明的上述实施例中，保存模块包括：第一保存子模块，用于将设备对象的第一ID、第一节点的第二ID以及模型对象的第三ID保存入索引表；第二保存子模块，用于将第一ID和设备对象的属性数据保存入属性表；第三保存子模块，用于将第一节点与模型对象的连接关系和坐标保存入连接关系表。

具体地，确定模块包括：第二提取模块，用于提取设备对象的属性数据；读取模块，用于从预设模型类型表中读取与属性数据对应的模型类型；第一获取模块，用于获取与模型类型对应的模型对象。

在上述实施例建立点线模型时，首先要对线段与开关之间、开关与开关之间、线段与线段之间的连接点进行节点对象建模，节点将是整个模型的核心；其次，对各个节点对象记录其对应的馈线段（MapNode4Sections对象）、开关（MapNode4Breaks对象）；再次，建立各个配电设备对象ID到自身集合的直接映射，从而保证了将来应用过程中设备对象的访问操作时间在0（1）的时间复杂度内；最后，可以开辟一个独立的空间储存保存建立的数据结构类型。

根据本发明的上述实施例，配电自动化建模装置还包括：第二获取模块，用于获取预设测点库和预设三遥模板；建立模块，用于建立预设测点库、预设三遥模板以及配电自动化模型的关联关系。

具体地，现有的配电终端（即DTU终端）上送数据的点表基本都是按线路组织测点，实际上是把测点进行了分组。而供电局对不同设备的测试终端也要求统一化。因此，在本发明中采取按DTU的型号配置三遥模板，并自动关联实际配电系统中的设备的方法。

具体地，可以预先定义测点库得到预设测点库和定义三遥模板得到预设三遥模板。

其中，在配电系统中一般有十几个终端，每个终端，如站房对应多个测控终端（即DTU），这些DTU中型号可能不同，一般一个型号的DTU定义一个三遥模板。定义三遥模板时，要预留足够的间隔数，其中，间隔种类分为：DTU间隔、母线间隔、出线间隔。

在获取预设测点库和预设三遥模板之后，在电气接线图上，用批量框选的方式，给配电自动化系统的设备指定间隔，使用预设测点库和预设三遥模板自动完成设备和测点的关联。

另外：现场的DTU接线可能和三遥模板的定义不一致，在本申请中还可以提供针对每种DTU个别定制的功能。

在上述实施例中，通过预设三遥模板配置配点自动化模型会成倍提高三遥配置效率，原来对每个开关配变等设备都要配置三遥，模板化后，只要把模板和站房关联即可，从而可以建立站房内设备的三遥点与模型的关系，大大加快了配电自动化模型配置速度。

图2是根据本发明实施例的配电自动化建模方法的流程图，如图2所示该方法包括如下步骤：

步骤S202，从设备对象库中提取设备对象。

步骤S204，记录设备对象对应的第一节点。

步骤S206，确定设备对象的模型对象，其中，模型对象包括线段对象和开关对象。

步骤S208，保存模型对象与第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型。

采用本发明，在从设备对象库中提取设备对象之后，记录设备对象对应的第一节点，在确定设备对象的模型对象之后，保存模型对象与第一节点的关联关系，遍历完设备对象库中的所有设备对象，建立所有设备对象及其对应的关联关系之后完成配电自动化模型的建立。采用本方法建立的配电自动化模型是点线模型（即上述实施例中的第一节点和线段），在构建过程中只需要建立各个节点对象与线段对象的关系，整体带价少，构建模型的速度快，并且模型构建的初始化时间也少。对应的，基于传统图的数据模型，无论以链接矩阵还是邻接表的形式，需要建立整个系统的模型时间复杂度约是点线模型的2倍，从而解决了现有技术中配电自动化建模速度慢的问题，实现了快速构建配电自动化模型的效果。

在本发明的上述实施例中，保存模型对象与第一节点的关联关系的步骤包括：将设备对象的第一ID、第一节点的第二ID以及模型对象的第三ID保存入索引表；将第一ID和设备对象的属性数据保存入属性表；将第一节点与模型对象的连接关系和坐标保存入连接关系表。

根据本发明的上述实施例，确定设备对象的模型对象包括：提取设备对象的属性数据；从预设模型类型表中读取与属性数据对应的模型类型；获取与模型类型对应的模型对象。

如图3示出的点线模型的一种优选实施例。具体地，该方法可以包括如下步骤：

步骤S302：开始构建元模型。

步骤S304：遍历设备对象。

步骤S306：记录第一节点和及其下标至索引表。

步骤S308：判断设备对象的设备类型是否为线段对象。

其中，在是的情况下执行步骤S310；在否的情况下，执行步骤S312。

步骤S310：将第一节点和线段对象的连接关系保存入连接关系表中。

步骤S312：判断设备对象的设备类型是否为开关对象。

其中，在是的情况下执行步骤S314；在否的情况下，结束。

步骤S314：将第一节点和开关对象的连接关系保存入连接关系表中。

步骤S316：把开关对象和线段对象的属性数据保存入属性表中。

遍历到结尾即可结束。

具体地，上述实施例可以通过如下代码实现：

For each device in db//对系统数据库中的所有设备对象进行遍历

Set snode=device.snode;enode=device.enode;//记录设备对象的首尾节点

Set sindex=findIndexInMap(snode),enode=findIndexInMap

(snode);//查询下标

If device.type=”Section”MapNode4Sections[sindex]=device;//记录到关系结构

If device.type=”Break”MapNode4Breaks[sindex]=device;//记录到关系结构

Push device to DevicesSet{Feeders,Sections,Breaks,

Transformers};//记录对象

Record:Map[device.id]=index of DeviceSet;//记录对象ID与下标的映射

End for each

在上述实施例建立点线模型时，首先要对线段与开关之间、开关与开关之间、线段与线段之间的连接点进行节点对象建模，节点将是整个模型的核心；其次，对各个节点对象记录其对应的馈线段（MapNode4Sections对象）、开关（MapNode4Breaks对象）；再次，建立各个配电设备对象ID到自身集合的直接映射，从而保证了将来应用过程中设备对象的访问操作时间在0（1）的时间复杂度内；最后，可以开辟一个独立的空间储存保存建立的数据结构类型。

在本发明的上述实施例中，在保存模型对象与第一节点的关联关系之后，配电自动化建模方法还包括：获取预设测点库和预设三遥模板；建立预设测点库、预设三遥模板以及配电自动化模型的关联关系。

具体地，现有的配电终端（即DTU终端）上送数据的点表基本都是按线路组织测点，实际上是把测点进行了分组。而供电局对不同设备的测试终端也要求统一化。因此，在本发明中采取按DTU的型号配置三遥模板，并自动关联实际配电系统中的设备的方法。

具体地，可以预先定义测点库得到预设测点库和定义三遥模板得到预设三遥模板。

其中，在配电系统中一般有十几个终端，每个终端，如站房对应多个测控终端（即DTU），这些DTU中型号可能不同，一般一个型号的DTU定义一个三遥模板。定义三遥模板时，要预留足够的间隔数，其中，间隔种类分为：DTU间隔、母线间隔、出线间隔。

在获取预设测点库和预设三遥模板之后，在电气接线图上，用批量框选的方式，给配电自动化系统的设备指定间隔，使用预设测点库和预设三遥模板自动完成设备和测点的关联。

另外：现场的DTU接线可能和三遥模板的定义不一致，在本申请中还可以提供针对每种DTU个别定制的功能。

在上述实施例中，通过预设三遥模板配置配点自动化模型会成倍提高三遥配置效率，原来对每个开关配变等设备都要配置三遥，模板化后，只要把模板和站房关联即可，从而可以建立站房内设备的三遥点与模型的关系，大大加快了配电自动化模型配置速度。

如图4所示，在使用上述实施例中建立的配电自动化模型进行拓扑检索时，可以通过如下步骤实现：

步骤S402：遍历对象。

步骤S404：把起始节点加入堆栈。

步骤S406：判断堆栈是否为空。

其中，在堆栈为空的情况下，结束；在堆栈不为空的情况下，执行步骤S408。

步骤S408：将第一个访问的节点标记为已访问。

步骤S410：将当前节点关联模型对象的下一个节点压栈。

步骤S412：判断下一个节点的节点类型是否为常开节点。

其中，在是的情况下，结束；在否的情况下，返回执行步骤S404。

具体地，上述应用场景可以通过如下代码实现：

Set<int>visited;//已访问过的对象ID

Stack<int>section;//堆栈对象

Section.push(start_node);//从起始节点开始

While(section不为空){

Int node=section.top();//取第一个节点

Visited.push(node);//标记为已访问

Section.push(MapNode4Sections[node]);//将当前节点关联对象的下一个节点压栈

section.push(MapNode4Breaks[node])}

这里没有定义具体的便利条件，可根据具体情况增加终止条件，例如附图2中遇到联络开关即停止当前搜索，继续下一个路径等。

本发明上述实施例通过三遥模板化配置实现简化三遥点表配置的工作量，并且通过构建点线模型的拓扑实现高效的进行拓扑搜索。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

采用本发明，在从设备对象库中提取设备对象之后，记录设备对象对应的第一节点，在确定设备对象的模型对象之后，保存模型对象与第一节点的关联关系，遍历完设备对象库中的所有设备对象，建立所有设备对象及其对应的关联关系之后完成配电自动化模型的建立。采用本方法建立的配电自动化模型是点线模型（即上述实施例中的第一节点和线段），在构建过程中只需要建立各个节点对象与线段对象的关系，整体带价少，构建模型的速度快，并且模型构建的初始化时间也少。对应的，基于传统图的数据模型，无论以链接矩阵还是邻接表的形式，需要建立整个系统的模型时间复杂度约是点线模型的2倍，从而解决了现有技术中配电自动化建模速度慢的问题，实现了快速构建配电自动化模型的效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种配电自动化建模方法，其特征在于，包括：

从设备对象库中提取设备对象；

记录所述设备对象对应的第一节点；

确定所述设备对象的模型对象，其中，所述模型对象包括线段对象和开关对象；

保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型。

2.根据权利要求1所述的配电自动化建模方法，其特征在于，保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系的步骤包括：

将所述设备对象的第一ID、所述第一节点的第二ID以及所述模型对象的第三ID保存入索引表；

将所述第一ID和所述设备对象的属性数据保存入属性表；

将所述第一节点与所述模型对象的连接关系和坐标保存入连接关系表。

3.根据权利要求1所述的配电自动化建模方法，其特征在于，确定所述设备对象的模型对象包括：

提取所述设备对象的属性数据；

从预设模型类型表中读取与所述属性数据对应的模型类型；

获取与所述模型类型对应的所述模型对象。

4.根据权利要求1所述的配电自动化建模方法，其特征在于，在保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系之后，所述配电自动化建模方法还包括：

获取预设测点库和预设三遥模板；

建立预设测点库、所述预设三遥模板以及所述配电自动化模型的关联关系。

5.一种配电自动化建模装置，其特征在于，包括：

第一提取模块，用于从设备对象库中提取设备对象；

记录模块，用于记录所述设备对象对应的第一节点；

确定模块，用于确定所述设备对象的模型对象，其中，所述模型对象包括线段对象和开关对象；

保存模块，用于保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型。

6.根据权利要求5所述的配电自动化建模装置，其特征在于，所述保存模块包括：

第一保存子模块，用于将所述设备对象的第一ID、所述第一节点的第二ID以及所述模型对象的第三ID保存入索引表；

第二保存子模块，用于将所述第一ID和所述设备对象的属性数据保存入属性表；

第三保存子模块，用于将所述第一节点与所述模型对象的连接关系和坐标保存入连接关系表。

7.根据权利要求5所述的配电自动化建模装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第二提取模块，用于提取所述设备对象的属性数据；

读取模块，用于从预设模型类型表中读取与所述属性数据对应的模型类型；

第一获取模块，用于获取与所述模型类型对应的所述模型对象。

8.根据权利要求5所述的配电自动化建模装置，其特征在于，所述配电自动化建模装置还包括：

第二获取模块，用于获取预设测点库和预设三遥模板；

建立模块，用于建立预设测点库、所述预设三遥模板以及所述配电自动化模型的关联关系。