CN105608530B - 一种配电网营配调数据完整性校验方法 - Google Patents

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Abstract

一种配电网营配调数据的完整性校验方法。本发明的技术解决方案是指定数据校验的数据应用范围和设备范围，并根据数据应用范围和设备范围生成包含设备、数据类型、数据有效性约束和数据时序约束的数据完整性校验规则树，并依据该规则树校验配电网数据的完整性。本发明提出的方法可以有效验证营配调数据的完整性，对数据管理和数据融合工作提供有效的指导；在部分数据缺失的情况下，找出满足数据完整性的数据应用，提高数据应用的可靠性和分析结果的可信性。

Description

一种配电网营配调数据完整性校验方法
技术领域
本发明属于配电网工程技术领域，涉及一种对配电网内部生产、营销、调度部门数据整合之后进行数据完整性进行校验的方法，通过指定数据校验的数据应用范围和设备范围，构建包含设备、数据类型、数据有效性约束、数据时序约束的数据完整性校验规则树，并依据该规则树校验配电网数据的完整性，提高配电网数据的准确性和可靠性。
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。
由于配电网配电生产部门、调度部门和营销部门的多个业务系统由各部门单独建设、管理和维护，系统之间相对独立，来自生产业务系统的配电数据、调度业务系统的调度数据以及营销业务系统的营销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。生产部门按照配电变电站的拓扑关系维护配电变电站、馈线段、断路器、配电变压器以及部分用电客户信息。调度部门管理和维护配电网设备的实时运行信息。营销部门独立维护配网变电站、配电变压器以及用电客户等信息。这些数据按照各自的模型进行管理和维护，存在着缺失和不一致情况。充分利用各个部门的业务系统对配网重要数据进行完整性校验，对于促进配电网信息融合、提高数据数据可靠性具有重要意义。
目前，在配电网营配调数据(即营销数据、配电数据以及调度数据，其中，配电网营销数据是对应营销部门业务系统的相关数据，调度数据是分布在调度部门业务系统的相关数据，配电数据则是对应生产部门业务系统的相关数据)一体化管理、集成和应用中，存在如下问题：
配电网营配调数据分布在不同业务系统中，营配调数据包括配电营销数据、配电数据以及调度数据，数据分散管理，数据之间可能存在缺失或者错误等情况，在配电网信息和数据融合过程中，缺乏对数据的完整性进行校验的工具和方法，影响数据的准确性和可靠性。
为了充分利用营配调数据间的互补性和相关性，充分利用营配数据的冗余性进行数据的统一管理，本方案提出了一种配电网营配调数据完整性校验方法。该方法首先指定数据校验的数据应用范围和设备范围并构建数据完整性校验规则树，依据规则树实现营配数据完整性校验。本发明提出的内容可以优化营配调数据集成和管理，实现配网重要基础数据完整性校验，对于促进营配调信息融合、提高数据质量具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：配电营销数据、配电数据以及调度数据分布在不同业务系统中，数据分散管理，数据之间可能存在缺失、延时等问题，缺少对营配调数据的完整性进行校验的工具和方法，不利于提高数据的准确性和可靠性，影响缺乏对数据管理的指导性并降低数据融合和管理效率的有效性。
本发明具体采用以下技术方案：
一种配电网营配调数据完整性校验方法，所述营配调数据是指配电网营销数据、配电数据以及调度数据；其特征在于：
首先选定需要进行数据完整性校验的数据应用范围和设备范围，然后根据选定的数据应用范围和设备范围生成包含设备、数据类型、数据有效性约束和数据时序约束的数据完整性校验规则树，最后依据该规则树校验配电网营配调数据的完整性。
本发明配电网营配调数据完整性校验方法包括以下步骤:
(1)选定需要进行数据完整性校验的数据应用范围；
(2)选定需要进行数据完整性校验的设备范围；
(3)生成数据完整性校验规则树；
(4)依据步骤(3)生成的规则树进行配电网营配调数据完整性校验；
(5)输出数据完整性校验规则树及数据完整性校验结果。
本发明还进一步包括以下优选方案：
在步骤(3)中，数据完整性校验规则树生成方法包含以下步骤：
3.1根据步骤(1)选定的数据应用范围生成包含数据类型以及与数据类型相对应的数据有效性约束和数据时序约束的数据校验集合；
3.2根据步骤3.1中数据校验集合中的数据类型确定与该数据类型相对应的设备类型；
3.3根据步骤3.2中获取的设备类型以及步骤(2)选定的设备范围生成待校验设备集合；
3.4遍历待校验设备集合并依次选择其中一个设备，为规则树增加与该设备相对应的设备结点；
3.5遍历步骤3.1中的数据校验集合，获取数据类型、数据有效性约束以及数据时序约束条件，为规则树的每个设备结点增加数据校验子结点，每个数据校验子结点包含与之对应的数据类型、数据有效性约束以及数据时序约束。
其中，在步骤3.1中，所述数据类型包括但不局限于设备台账、有功量测、无功量测、电流量测、电量量测等。
所述数据有效性约束包括但不局限于数据最大值和最小值。
所述据数据时序约束包括但不局限于同一数据在时间维度上的数据采集点数，以及连续两个数据采集点之间的时间差值。
在步骤(4)中，按照以下步骤进行配电网营配调数据的完整性校验：
4.1设定校验指针指向数据完整性校验规则树的首个设备结点；
4.2若该校验指针为空则转步骤4.7，否则转步骤4.3；
4.3获取该设备结点对应的数据校验子结点以及相应的数据类型、数据有效性约束和数据时序约束；
4.4从配电网营配调相关系统中获取该数据校验子结点对应的1个或多个数据实例；
4.5根据数据有效性约束校验步骤4.4获得数据实例的有效性；
4.6校验指针指向数据完整性校验规则树的下一个设备结点，并重复步骤4.2-4.6；
4.7结束校验。
步骤(1)所述数据应用范围，包括但不局限于潮流计算、负荷预测、故障研判、线损统计等营配调实际应用。
步骤(2)所述的设备范围，包括但不局限于馈线、变电站、馈线联络组以及全部配电网。
本发明的有益效果是：构建应配电数据完整性校验规则和校验方法，有效验证营配调数据的完整性，对数据管理和数据融合工作提供有效的指导；另一方面，在部分数据缺失的情况下，找出满足数据完整性的数据应用，提高数据应用的可靠性和分析结果的可信性。
附图说明
图1为所述配电网营配调数据完整性校验方法总体流程图。
图2为所述数据完整性校验规则树生成方法流程图。
图3为所述基于数据完整性校验规则树进行营配调数据完整性校验流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
本发明的工作原理是：首先指定进行数据完整性校验的数据应用范围和设备范围，并根据数据应用范围和设备范围生成包含设备、数据类型、数据有效性约束和数据时序约束的数据完整性校验规则树，并依据该规则树校验配电网数据的完整性。
下面结合对某市级配电网内某供电区域的营配调数据校验为例，具体介绍营配调数据完整性校验方法，并对本发明的实施步骤进行详细说明。本申请公开的配网营配调数据完整性校验方法如附图1所示，包括以下步骤：
(1)选定需要进行数据完整性校验的数据应用范围；
不同的数据应用使用不同的数据，数据完整性校验的范围也不同。因此，在本发明提出的营配调数据完整性校验方法中，首先需要选定具体的数据应用并以此为基础确定数据完整性校验的范围。根据数据应用进行完整性校验的好处是，当存在部分数据缺失时，采用本发明提出的方法可以有效地找出满足数据完整性要求的数据应用，从而提高数据应用的可靠性和分析结果的可信性。
在具体实施时，配电网分析类数据应用包括负荷预测、潮流计算、状态估计等；营配调融合类应用包括线损统计等。
(2)选定需要进行数据完整性校验的设备范围；
数据应用范围指定了需要校验数据的类型和相关约束。但是数据应用通常针对配电网的部分或者整体进行实施，因此需要指定校验范围。在具体实施时，实施的范围可以是一条馈线、变电站、馈线联络组或者整个配电网范围。按区域进行数据校验的好处是，当仅有一部分配电网数据具备完整性时，就可以进行相应的分析计算。
(3)生成数据完整性校验规则树；
规则树包含了本发明中需要进行数据完整性校验的数据对象和相关约束。在生成规则树的具体步骤如附图2所示：
3.1，根据选定的数据应用范围生成包含数据类型、数据有效性约束以及数据时间维度约束的数据校验集合；
每个数据应用对应多种数据，包括基础数据和量测数据等。基础数据包括设备台账数据等，量测数据包括有功、无功、电流等，计量数据包括电量等。每种数据都与特定的设备相关联，并且数值都在一个合理的范围内。此外，有些应用需要用到连续多个时间断面的数据，如负荷预测，这样同样的数据类型在时序上的多个实例之间也存在一个时序约束关系。由数据类型、数据有效性约束以及数据时序约束构成的数据校验集合代表数据完整性校验的数据范围和约束条件。
3.2，根据数据校验集合中的数据类型确定相对应的设备类型；
现有信息系统中，数据与具体的设备相关联。从业务系统中获取实际数据时，需要指定实际设备和设备类型。因此，需要根据数据与设备类型的关联关系，确定需要哪些设备类型及其相关联的数据参与数据完整性校验。
3.3，根据获取的设备类型以及设备范围生成待校验设备集合；
确定了哪些相关设备类型需要参与数据完整性校验，结合设备范围即可以确定参与数据完整性校验的设备集合。
3.4，遍历待校验设备集合并选择其中一个设备，为规则树增加与该设备相对应的设备结点；
在规则树上增加设备结点作为数据校验的基本单元。
3.5，遍历数据校验约束集合，获取数据类型、数据有效性约束以及数据时序约束，为规则树的每个设备结点增加数据校验子结点，每个数据校验子结点包含与之对应的数据类型、数据有效性约束以及数据时序约束。
(4)进行配电网营配调数据完整性校验；
通过对生成的数据完整性校验规则树按照数据有效性和数据时间约束展开校验，实现数据完整性校验，如附图3所示，配电网营配调数据的完整性校验包含以下步骤：
4.1，设定校验指针指向数据完整性校验规则树的首个设备结点，并实现对规则树设备子结点逐个进行校验；
4.2，若该校验指针为空则转4.7，结束数据完整性校验，否则转4.3开展对该设备子结点实际关联的数据进行数据完整性校验；
4.3，根据设备子结点对应的设备，获取设备子结点对应的多个数据校验子结点；每个数据校验子结点包含数据类型以及与之对应的数据有效性约束和数据时序约束；每个数据校验子结点是进行数据完整性校验的基本单元；
4.4，根据数据校验子结点对应的设备、数据类型以及数据有效性约束和数据时序约束，从配电网的营配调相关系统中获取需要进行数据校验的数据实例。根据数据校验子结点对应约束的不同，当不存在数据时序约束时，仅获取当前断面时刻对应的数据实例；当存在数据时序约束时，需要依据当前断面时刻一次获取多个时间点对应的数据。
4.5根据数据有效性约束校验步骤4.4获得数据实例的有效性，主要包括数据是否满足最小值和最大值的范围约束等；若营配调系统中多个时间点对应的数据出现缺失时，该数据通常被预置为一个特殊数值，该数值同样无法通过数据有效性校验。
4.6移向下一个需要进行数据完整性校验的设备结点，并重复进行相关校验；
4.7校验结束。
(5)输出数据完整性校验规则树及数据完整性校验结果。
输出规则树并标记各个数据结点是否通过约束校验，规则树各个设备子结点均通过校验，则该规则树通过数据完整性校验。在选定校验范围下，选定数据应用对应的营配调数据满足数据完整性要求，可以开展相关应用。

Claims (7)

1.一种配电网营配调数据完整性校验方法，其特征在于，所述校验方法包括以下步骤:
（1）选定需要进行数据完整性校验的数据应用范围；
（2）选定需要进行数据完整性校验的设备范围；
（3）生成数据完整性校验规则树；具体包括：
（3.1）根据步骤（1）选定的数据应用范围生成包含数据类型以及与数据类型相对应的数据有效性约束和数据时序约束的数据校验集合；
（3.2）根据步骤（3.1）中数据校验集合中的数据类型确定与该数据类型相对应的设备类型；
（3.3）根据步骤（3.2）中获取的设备类型以及步骤（2）选定的设备范围生成待校验设备集合；
（3.4）遍历待校验设备集合并依次选择其中一个设备，为规则树增加与该设备相对应的设备结点；
（3.5）遍历步骤（3.1）中的数据校验集合，获取数据类型、数据有效性约束以及数据时序约束条件，为规则树的每个设备结点增加数据校验子结点，每个数据校验子结点包含与之对应的数据类型、数据有效性约束以及数据时序约束；
（4）依据步骤（3）生成的规则树进行配电网营配调数据完整性校验；
（5）输出数据完整性校验规则树及数据完整性校验结果。
2.根据权利要求1所述的配电网营配调数据完整性校验方法，其特征在于：
步骤（3.1）中，所述数据类型包括但不局限于台账、有功量测、无功量测、电流量测、电量量测。
3.根据权利要求2所述的配电网营配调数据完整性校验方法，其特征在于：
步骤（3.1）中，所述数据有效性约束包括但不局限于与数据类型相对应的合理值范围，即最大值和最小值。
4.根据权利要求1所述的配电网营配调数据完整性校验方法，其特征在于：
步骤（3.1）中，所述数据时序约束包括但不局限于同一数据在时间维度上的连续数据采集点数，以及连续两个数据采集点之间的时间差值。
5.根据权利要求1所述的配电网营配调数据完整性校验方法，其特征在于：
在步骤（4）中，按照以下步骤进行配电网营配调数据的完整性校验：
（4.1）设定校验指针指向数据完整性校验规则树的首个设备结点；
（4.2）若该校验指针为空则转步骤（4.7），否则转步骤（4.3）；
（4.3）获取该设备结点对应的数据校验子结点以及相应的数据类型、数据有效性约束和数据时序约束；
（4.4）从配电网营配调相关系统中获取该数据校验子结点对应的1个或多个数据实例；
（4.5）根据数据有效性约束校验步骤（4.4）获得数据实例的有效性；
（4.6）校验指针指向数据完整性校验规则树的下一个设备结点，并重复步骤（4.2）-（4.6）；
（4.7）结束校验。
6.根据权利要求1所述的配电网营配调数据完整性校验方法，其特征在于：
步骤（1）所述数据应用范围，包括但不局限于潮流计算、负荷预测、故障研判、线损统计营配调实际应用。
7.根据权利要求1所述的配电网营配调数据完整性校验方法，其特征在于：
步骤（2）所述的设备范围，包括但不局限于馈线、变电站、馈线联络组以及全部配电网。
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