CN105046426A - 一种基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，包括以下步骤：确定断面时间节点，并调取各历史数据表中时间戳与断面时间节点重合的工况数据作为断面工况数据；判断是否已经从每张历史数据表中提取断面工况数据；如果否，则从未被提取断面工况数据的历史数据表中调取一个时间戳与断面时间节点接近的工况数据作为替补数据，然后通过时间戳转换模型将替补数据对应的时间戳所表示的时间节点信息转换为与断面时间节点重合的时间节点信息，并将时间戳转换后的替补数据作为断面工况数据。本发明中时间戳转换模型的设置，可以解决精度是秒级的数据采集的时间戳一致性问题，由于不需要增加PMU设备，大大降低了成本。

Description

一种基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法

技术领域

本发明涉及数据统计技术领域，尤其涉及一种基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法。

背景技术

做事件或事故分析时，需要查看某个时刻断面的信息，一般有以下两种方式：一种是把这个时刻的工况信息存入同一张历史数据表中；另一种办法是通过PMU(PhasorMeasurementUnit，电力系统同步相量测量装置)设备采集，来保证所有采集数据的时间戳都是指向同一时刻的。这两种方式的目的都是为了能够查找发生事件或事故的那个时刻的工况信息。同一时刻的工况信息，对于分析此时刻的事件或故障才有实际意义和价值。但是，前一种方式随着工况信息的测点数增加，需要变动数据库的表结构，更改表结构需要关闭数据库服务，这对投入到生产系统中的应用来说是绝对不允许的；后一种方式需要增加PMU设备，增加了整个系统的成本，而且也没有解决前一种办法存在的弊端。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法。

本发明提出的一种基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，包括以下步骤：

在数据库中预设不少于两张历史数据表，每一张历史数据表用于存储一类工况数据；

预设时间戳转换模型，用于对时间戳表示的时间节点信息进行转换；

采集各种工况数据，并将工况数据附录时间戳后存储到对应的历史数据表中，时间戳为工况数据采集时间节点信息；

确定断面时间节点，并调取各历史数据表中时间戳与断面时间节点重合的工况数据作为断面工况数据；

判断是否已经从每张历史数据表中提取断面工况数据；

如果否，则从未被提取断面工况数据的历史数据表中调取一个时间戳与断面时间节点接近的工况数据作为替补数据，然后通过时间戳转换模型将替补数据对应的时间戳所表示的时间节点信息转换为与断面时间节点重合的时间节点信息，并将时间戳转换后的替补数据作为断面工况数据；

如果是，则根据提取的断面工况数据进行工况信息断面重现。

优选地，至少有一张历史数据表用于存储电力系统中对调度自动化五遥数据中的一种。

优选地，数据库为关系型数据库。

优选地，判断是否已经从每张历史数据表中提取断面工况数据的方式具体如下：

判断是否不存在时间戳与断面时间节点重合的历史数据表，如果是，则从不存在时间戳与断面时间节点重合的历史数据表中调取一个时间戳与断面时间节点接近的工况数据作为替补数据。

优选地，每一张数据表中相邻两条工况数据的时间戳相差2秒，多张历史数据表中工况数据的时间戳对应奇数秒或者偶数秒。

优选地，时间戳转换模型为：

Timestamp_new＝Timestamp_orig-(Timestamp_orig％2)；Timestamp_new为转换后的时间戳，Timestamp_orig为转换前的时间戳。

优选地，时间戳转换模型为：

Timestamp_new＝Timestamp_orig+(Timestamp_orig+1)％2；Timestamp_new为转换后的时间戳，Timestamp_orig为转换前的时间戳。

本发明根据断面时间节点从历史数据表中挑选断面时刻的工况信息，且由于时间戳转换模型的设置，在不同类型的工况信息采集时间节点可能稍有差异的情况，通过时间戳的转换，可将替补数据作为断面工况数据使用，既可以保证断面工况数据重现的完整性，又由于替补数据的时间戳与断面时间节点相差值很小，替补数据的使用不会影响断面工况重现的精确性。

本发明由于支持不少于两张历史数据表，因此在生产环境中，可通过动态增加新表的方式来扩大测点数量，不需要关闭数据库，是一种在线升级的方式。时间戳转换模型的设置，可以解决精度是秒级的数据采集的时间戳一致性问题，由于不需要增加PMU设备，大大降低了成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法流程图。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，其特征在于，包括以下步骤。

第一步：在数据库中预设不少于两张历史数据表，每一张历史数据表用于存储一类工况数据。由于数据库可预设不少于两张历史数据表，故而在需要增加测试点数时，可直接增加一张新的历史数据表进行存储，而不需要停止服务器更改历史数据表结构。

第二步：预设时间戳转换模型，用于对时间戳表示的时间节点信息进行转换。为了避免冗余数据，避免大数据量占用存储空间，降低工作效率，历史数据表中不适合对每一个时间节点的数据均进行存储。且，由于不同历史数据表中的工况数据可能通过不同的数据采集装置来采集，或者采用不同的传输方式，故而不能保证不同历史数据表中的工况数据对应的时间节点相同。针对以上两种情况，可通过时间戳转换模型对时间戳表示的时间节点信息进行转换，从而保证历史数据表可输出任意一个时间节点的工况数据。且通过对时间戳转换模型进行设置，保证转换后的时间戳与转换前的时间戳差值很小，这样时间戳的转换也不影响工况数据的使用。

第三步：采集各种工况数据，并将工况数据附录时间戳后存储到对应的历史数据表中，时间戳为工况数据采集时间节点信息。

第四步：确定断面时间节点，并调取各历史数据表中时间戳与断面时间节点重合的工况数据作为断面工况数据。

第五步：判断是否已经从每张历史数据表中提取断面工况数据。

断面工况信息的重现需要断面时刻完整的工况数据，故而，必须保证每一张历史数据表中均有断面工况数据的输出。

第六步：如果否，则从未被提取断面工况数据的历史数据表中调取一个时间戳与断面时间节点接近的工况数据作为替补数据，然后通过时间戳转换模型将替补数据对应的时间戳所表示的时间节点信息转换为与断面时间节点重合的时间节点信息，并将时间戳转换后的替补数据作为断面工况数据。

本步骤中，通过利用时间戳转换模型对替补数据的时间戳进行转换，可保证每张历史数据表均有断面工况数据输出。具体的，可通过判断是否不存在时间戳与断面时间节点重合的历史数据表来判断是否已经从每张历史数据表中提取断面工况数据，如果是，则从不存在时间戳与断面时间节点重合的历史数据表中调取一个时间戳与断面时间节点接近的工况数据作为替补数据。

本实施方式中，可通过设置数据采集频率，使得每一张数据表中相邻两条工况数据的时间戳相差2秒，如此，多张历史数据表中工况数据的时间戳对应奇数秒或者偶数秒。然后，以Timestamp_new表示转换后的时间戳，Timestamp_orig表示转换前的时间戳，时间戳转换模型可选用：

Timestamp_new＝Timestamp_orig-(Timestamp_orig％2)；

或者

Timestamp_new＝Timestamp_orig+(Timestamp_orig+1)％2。

前者可以将奇数秒向前移动一个标准时间值即1s，例如将表示时间节点信息为3s的时间戳转换为时间节点信息为2s的时间戳，从而将奇数秒转换成偶数秒。该时间戳转换模型可以满足断面时间节点为偶数秒时，历史数据表中时间戳为奇数秒的工况数据的时间戳转换。

后者可以将偶数秒向后移动一个标准时间值即1s，例如，将时间节点信息为2s的时间戳转换为时间节点信息为3s的时间戳，从而将偶数秒转换成奇数秒。该时间戳转换模型可以满足断面时间节点为奇数秒时，历史数据表中时间戳为偶数秒的工况数据的时间戳转换。

第七步：如果是，则根据提取的断面工况数据进行工况信息断面重现。根据完整的断面工况数据，可保证工况信息断面重现的真实性。

本实施方式提供的基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法中，至少有一张历史数据表用于存储电力系统中对调度自动化五遥数据中的一种。

“五遥”是电力系统中对调度自动化遥信、遥测、遥控、遥调和遥视的简称。其中遥信(Tele-Signaling,TS)是指远程状态信号，习惯记作YX，它是指将电力调度范围内的发电厂、变电站中电气设备的状态信号远程传送给调度中心。遥测(Tele-Measuring,TM)是指远程测量，习惯记作YC，它是指将电力调度范围内的发电厂、变电站的主要参数和变量远程传送给调度中心。遥控(Tele-Controlling,TC)是指远程控制，习惯记作YK，它是指电力系统调度中心发出命令以实现对发电厂、变电站电气元件的操作和切换。遥调(Tele-Adjusting,TA)是指电力系统调度中心远程调节调度范围内的发电厂、变电站中电气设备的各种参数。遥视(Tele-Viewing,TV)，习惯记作YS，它是以视频传输的方式将电力调度范围内的发电厂、变电站中电气元件的状况传送给调度中心。五遥数据可作为电力系统断面重现的一个重要依据。

以下结合一种具体的系统，对以上方法做进一步解释。

该系统包括：数据采集模块、数据存储模块、输入模块、数据调取模块和断面重现模块。其中，数据存储模块与数据采集模块连接，数据调取模块分别与输入模块和数据存储模块连接断面重现模块与数据调取模块连接。

数据采集模块用于实时采集工况信息。

数据存储模块内部预设有数据库，数据库中设置有不少于两张历史数据表，每张数据表用于存储一类数据。数据存储模块周期性从数据采集模块获取工况信息并将获取的工况信息附录时间戳后存储到对应的历史数据表中，时间戳为工况数据采集时间节点信息。本实施方式中，数据存储模块内部预设的数据库为关系型数据库，以便对不同的历史数据表进行关联，方便调用。

本实施方式中，数据采集模块每间隔第一时间阈值采集一次工况信息，数据存储模块每间隔第二时间阈值从数据采集模块获取一次工况信息，第二时间阈值等于第一时间阈值。如此，通过设置第一时间阈值与第二时间阈值，既可以避免数据存储模块存储数据过多，导致信息冗余，又可以避免存储模块直接采集数据进行存储导致的不可靠性。本实施方式中，通过对数据的两次采集，既可以保证采集数据的有效性，又可以减少数据存储占用空间。

输入模块用于输入断面时间节点，数据调取模块根据断面时间节点从历史数据表中调取时间戳与断面时间节点重合的数据作为断面工况数据，并从不存在时间戳与断面时间节点重合的历史数据表中调取替补数据。数据调取模块将替补数据的时间戳所表示的时间节点信息根据预设的时间戳转换模型转换为与断面时间节点重合的时间节点信息，并将时间戳转换后的替补数据作为断面工况数据。

由于历史数据表中的工况信息数据是周期性筛选出来的，且不同类型的工况信息以不同的方式进行采集，如此，由于采集方式与工具的不同，即便不同历史数据表中的工况信息的采集频率一样，也无法保证不同历史数据表中的工况信息的录入时间完全一样。而且，进行工况断面重现时，需要采集这一时间节点即断面时间节点的所有工况信息。

本实施方式中，可在数据调取模块中预设不少于一个时间戳转换模型，数据调取模块从不存在时间戳与断面时间节点重合的历史数据表中调取时间戳与断面时间节点最接近的工况数据作为替补数据，然后根据替补数据时间戳与断面时间节点的差值选取时间戳转换模型对替补数据时间戳进行转换。如此，填补空白的断面工况数据，以便保证断面工况数据的完整性。且，通过设置第二时间阈值，保证历史数据表中相邻两条工况信息的时间戳差值较小，如此，替补数据时间戳的变动范围小于第二时间阈值，这样微小的时间内工况信息无法发生较大的变动，故而替补数据的使用，对于断面工况的重现的影响几乎可以忽略不计。

本实施方式中，时间戳转换模型的数量应该能满足将一条工况信息的时间戳转换为该条工况信息与下一条工况信息的时间戳之间的任何一个时间点的需要，具体的，时间戳转换模型的数量应该为第二时间阈值相对于标准时间值的倍数减一。例如，第二时间阈值取值三秒，此时时间戳转换模型的数量应该为两个，以便当断面时间节点为1s时，在时间戳不与断面时间节点重合的情况下，可通过两个时间戳转换模型分别将时间戳为2s和3s的工况数据作为替补数据转换。

本实施方式中，第二时间阈值为2s，多张历史数据表中工况数据的时间戳对应奇数秒或者偶数秒。如此，只需要设置一个时间戳转换模型，便可以实现替补数据到断面工况数据的转换。

具体地，时间戳转换模型可为：

Timestamp_new＝Timestamp_orig-(Timestamp_orig％2)；Timestamp_new为转换后的时间戳，Timestamp_orig为转换前的时间戳。利用该时间戳转换模型，可以将奇数秒向前移动一个标准时间值即1s，例如将表示时间节点信息为3s的时间戳转换为时间节点信息为2s的时间戳，从而将奇数秒转换成偶数秒。该时间戳转换模型可以满足断面时间节点为偶数秒时，历史数据表中时间戳为奇数秒的工况数据的时间戳转换。

具体地，时间戳转换模型可为：

Timestamp_new＝Timestamp_orig+(Timestamp_orig+1)％2；Timestamp_new为转换后的时间戳，Timestamp_orig为转换前的时间戳。

利用该时间戳转换模型，可以将偶数秒向后移动一个标准时间值即1s，例如，将时间节点信息为2s的时间戳转换为时间节点信息为3s的时间戳，从而将偶数秒转换成奇数秒。该时间戳转换模型可以满足断面时间节点为奇数秒时，历史数据表中时间戳为偶数秒的工况数据的时间戳转换。

断面重现模块从数据调取模块获得断面工况数据，然后根据各断面工况数据重现与断面时间节点对应的工况。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，其特征在于，包括以下步骤：

在数据库中预设不少于两张历史数据表，每一张历史数据表用于存储一类工况数据；

预设时间戳转换模型，用于对时间戳表示的时间节点信息进行转换；

采集各种工况数据，并将工况数据附录时间戳后存储到对应的历史数据表中，时间戳为工况数据采集时间节点信息；

确定断面时间节点，并调取各历史数据表中时间戳与断面时间节点重合的工况数据作为断面工况数据；

判断是否已经从每张历史数据表中提取断面工况数据；

如果否，则从未被提取断面工况数据的历史数据表中调取一个时间戳与断面时间节点接近的工况数据作为替补数据，然后通过时间戳转换模型将替补数据对应的时间戳所表示的时间节点信息转换为与断面时间节点重合的时间节点信息，并将时间戳转换后的替补数据作为断面工况数据；

如果是，则根据提取的断面工况数据进行工况信息断面重现。

2.如权利要求1所述的基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，其特征在于，至少有一张历史数据表用于存储电力系统中对调度自动化五遥数据中的一种。

3.如权利要求1所述的基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，其特征在于，数据库为关系型数据库。

4.如权利要求1所述的基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，其特征在于，判断是否已经从每张历史数据表中提取断面工况数据的方式具体如下：

判断是否不存在时间戳与断面时间节点重合的历史数据表，如果是，则从不存在时间戳与断面时间节点重合的历史数据表中调取一个时间戳与断面时间节点接近的工况数据作为替补数据。

5.如权利要求1所述的基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，其特征在于，每一张数据表中相邻两条工况数据的时间戳相差2秒，多张历史数据表中工况数据的时间戳对应奇数秒或者偶数秒。

6.如权利要求5所述的基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，其特征在于，时间戳转换模型为：

Timestamp_new＝Timestamp_orig-(Timestamp_orig％2)；Timestamp_new为转换后的时间戳，Timestamp_orig为转换前的时间戳。

7.如权利要求5所述的基于数据库多张历史数据表的工况信息断面重现方法，其特征在于，时间戳转换模型为：

Timestamp_new＝Timestamp_orig+(Timestamp_orig+1)％2；Timestamp_new为转换后的时间戳，Timestamp_orig为转换前的时间戳。