CN105976262B - 一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，包括以下步骤：S1：筛选出与本站有关的一次设备的数据模型；S2：筛选出一次设备中引用的电网参数信息；S3：对数据模型进行扩展，并生成厂站模型；S4：对厂站模型进行校验，检验不通过返回步骤S1；S5：生成厂站边界定义文件；S6：结合厂站模型文件、厂站接线图文件和厂站边界定义文件，生成厂站模型版本文件；S7：导入厂站模型版本文件，边界判定不通过返回步骤S1；S8：对步骤S7中的厂站模型进行校验，检验不通过返回步骤S1；S9：厂站模型入库。本发明保障了智能调度系统在信息交互过程中的安全，提高模型信息的交换效率。
Description
技术领域
本发明属于电力自动化技术领域，尤其涉及一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法。
背景技术
随着国网大运行体系建设的深化，目前，国调对各省市及分中心的模型考核日趋严格，各级调度中心纷纷开展了相关模型管理的研究工作。传统模型共享方式存在共享效率低，模型融合手段复杂，容易影响运行系统安全等问题。传统模型拼接是基于全模型进行的模型交互方式，其在模型处理效率特别是规模较大的区域电网时，面对高频次的模型交互，全模型文件拼接方式显然是不合适的，同时全模型交互由于模型范围的原因，对导入系统冲击较大，在安全性上也存在不足。因此在保持传统电网模型交互优点的同时，解决模型交互中模型融合，交互效率，安全性以及源端维护等问题成为本文研究的重点。
本发明介绍的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，厂站模型是一个厂站内所有相关的物理电网模型的集合，它是区域全网模型的子集，全模型是全网所有厂站模型的集合。也就是说厂站粒度的模型文件和全模型的模型文件在内容定义和结构上在本质上是没有差别的，不同的只是表述的模型范围的大小。考虑到厂站模型粒度较小，适合在此基础上进行相关模型的扩展，诸如保护信息，非设备类量测，计算点等，全模型文件中全部导出上述信息量较大，因此在传统的全模型文件交互中通常不考虑加入以上信息，而厂站模型有着独特的粒度优势，定义厂站模型时结合系统公共模型扩展了模型导出的类和属性，涵盖了厂站范围所能涵盖的全集，便于实现完整的厂站源端维护，为源端维护提供重要互操作依据。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，该方法通过CIM/E模型文件作为交互载体共享模型，在此基础上通过研究厂站模型的生成方法和模型扩展定义方法，厂站模型校验方法，厂站模型边界管理以及厂站模型中测点信息的固化方法，实现电网调度自动化系统间电网模型的高效、安全的交互。
为了实现上述技术目的，本发明是通过如下的技术方案来实现的：
一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，包括以下步骤：
S1：解析CIM文件中的各类数据模型和电网参数信息，利用厂站作为过滤条件，滤除与本站无关的数据模型，将与本站有关的一次设备的数据模型存入数据库中；
S2：利用统计方法对步骤S1中的电网参数信息进行筛选，将本站的一次设备中引用的电网参数信息存入数据库中；
S3：采用扩展定义的方法，结合CIM文件进行数据模型的扩展，生成厂站模型文件；
S4：对步骤S3中生成的厂站模型根据校验规则进行校验，检验不通过，返回步骤S1；
S5：对步骤S4中的厂站模型文件进行边界定义，生成厂站边界定义文件；
S6：结合厂站模型文件、自动生成的与厂站相关联的厂站接线图文件和厂站边界定义文件，生成厂站模型版本文件；
S7：厂站模型版本文件共享到导入系统，导入系统对其中的厂站模型文件进行边界判定，如果边界判定不通过，则返回步骤S1；边界判定的依据的厂站模型版本中边界定义文件中定义的边界设备信息与导入系统中该站的边界信息是否符合；
S8：对步骤S7中的厂站模型根据校验规则进行完整性校验、拓扑校验和正确性校验，检验不通过，返回步骤S1，检验通过则进行步骤S9；
S9：将厂站模型导入到导入系统数据库用于共享。
所述步骤S1中与本站有关的数据模型包括站内设备数据模型、跨厂站设备数据模型。
所述步骤S2中，根据本站中一次设备的引用情况进行统计，输出一次设备中引用的电网参数信息及其定义。
所述步骤S3中，进行数据模型的扩展包括增加遥控数据模型、遥调数据模型、限制类保护信息数据模型、非设备类量测数据模型、计算点数据模型；扩展了数据模型导出的类和属性；数据模型的扩展信息都应与厂站或者设备关联，以保证模型在生成时能够按照厂站这一条件过滤出来。
所述步骤S4和S8中，校验规则包括：完整性校验、拓扑校验和正确性校验；完整性校验包含：校验厂站模型中一次设备是否齐全，一次设备的重要参数是否完整，并给出提示；拓扑校验包含:检验厂站模型中拓扑信息是否存在，厂站模型中拓扑是否存在跨厂站或跨电压等级的情况；正确性校验包含:前置点号唯一性验证，保证导入的前置点号的唯一性，模型属性的关联性校验，一次设备关联的厂站，电压等级，间隔属性在模型中是否存在，与本厂站的厂站信息是否一致。
所述步骤S5中，边界定义文件包括：站外边界和站内边界；站外边界以线路做为边界，做好线路名称和线路首末端厂站名称的映射；站内边界以站内边界设备作为边界，根据电压等级划分设备的区属。
所述步骤S6中，还包括对厂站模型版本的更新，厂站模型版本更新的依据是厂站模型的变化，厂站模型版本的版本号由厂站名加上时标组成，通过厂站名和时间两种方式排序可以查询到所需的厂站模型版本。
所述的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，还包括步骤S10：以厂站为单位，对厂站模型的测点信息进行点号固化操作和校验。
所述步骤S10中，点号固化操作以厂站为单位，以下行遥控信息为基准，与数字控制表对比展示校核的功能操作，数字控制表是通过人工或其他方式导入到调度系统中遥控信息表，该表不负责直接的控制任务，点号固化操作实现数字控制表与下行遥控信息表中设备控制点号信息按厂站比对展示功能。
本发明的有益效果：
本发明的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，主要用于电网调度自动化系统间电网模型信息的共享，通过CIM/E模型文件作为交互载体共享模型，在此基础上通过研究厂站模型的生成及扩展定义方法，厂站模型校验规则，厂站模型边界管理以及厂站模型中测点信息的固化方法，保障了智能调度系统在信息交互过程中的安全，提高模型信息的交换效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的厂站粒度的电网模型版本共享流程图。
图2是本发明实施例提供的厂站粒度电网模型站外边界映射示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，包括以下步骤：
S1：解析CIM文件中的各类数据模型和电网参数信息，利用厂站作为过滤条件，滤除与本站无关的数据模型，将与本站有关的一次设备的数据模型存入数据库中；
S2：利用统计方法对步骤S1中的电网参数信息进行筛选，将本站的一次设备中引用的电网参数信息存入数据库中；
S3：采用扩展定义的方法，结合CIM文件对数据库进行数据模型的扩展，生成厂站模型文件；优选地，为增加遥控数据模型、遥调数据模型、限制类保护信息数据模型、非设备类量测数据模型、计算点数据模型，扩展了数据模型导出的类和属性，这种设计保证了生成的厂站模型能够涵盖厂站范围所能涵盖的电网模型全集；
S4：对步骤S3中生成的厂站模型根据校验规则进行校验，优选地为完整性校验、拓扑校验和正确性校验，检验不通过，返回步骤S1；
S5：对步骤S4中的厂站模型进行边界定义，生成厂站边界定义文件，用于针对厂站模型交互过程中存在的模型边界情况，能够对厂站模型的边界进行管理；
S6：结合厂站模型文件、自动生成的与厂站相关联的厂站接线图文件和厂站边界定义文件，生成厂站模型版本文件，优选地，采用树形目录存储：
版本名称(区域名_厂站名_时标)
Model(模型存储目录)
CIM/E厂站模型文件
Graph(图形存储目录)
CIM/G厂站接线图1
…
CIM/G厂站接线图n
Bilater(边界定义文件)
边界定义文件
在导出侧，版本文件生成后形成压缩包，上传到模型代理服务器，由模型代理服务器，通过智能调度支持系统的文件服务来管理存储下级调度上送的厂站模型版本，厂站模型版本更新的依据是厂站模型的变化，厂站模型版本中的图形文件并不是每个版本中必须的，当厂站关联图形有变化的时候才需要更新厂站模型版本中的图形。
厂站模型版本的版本号由厂站名加上时标组成，通过厂站名和时间两种方式排序可以查询到所需的厂站模型版本；
S7：厂站模型版本共享到导入系统，导入系统对其中的厂站模型文件进行边界判定，如果边界判定不通过，则返回步骤S1，边界判定保证了厂站模型中边界设备与导入系统边界的一致性和联通性，厂站模型版本中边界定义文件中定义的边界设备信息与导入系统中该站的边界信息是否符合是边界判定的依据；
S8：对步骤S7中的厂站模型根据校验规则进行校验，优选地为完整性校验、拓扑校验和正确性校验，检验不通过，返回步骤S1，检验通过则进行步骤S9；
S9：厂站模型入到导入系统的数据库用于共享。
所述步骤S1中与本站有关的一次设备的数据模型包括站内设备数据模型、跨厂站设备数据模型。站内设备在厂站模型生成时根据系统中定义的所属厂站可过滤直接生成，跨厂站设备主要是线路设备，对于此类设备在厂站模型生成时，根据检索出的线路首末端厂站信息与本站信息匹配，判断该线路设备是否与本站关联，如果关联则保留该线路设备。线路模型输出时，考虑到模型完整性的问题，线路对侧厂站信息也需要生成，也就是说生成本侧厂站模型需要将线路对侧厂站的定义信息生成(一般只保留厂站的名称信息，不需要保留其内部的设备信息)，以保证线路信息的完整性。
所述步骤S2中，根据本站中一次设备的引用情况进行统计，输出一次设备中引用的电网参数信息及其定义。电网模型中除了一次设备还包含了电网参数信息，如抽头类型定义，电压类型定义等，此类参数信息，在电网厂站模型中需要根据厂站模型中一次设备的引用情况进行统计，输出一次设备中引用的参数定义。
所述步骤S3中，数据模型的扩展信息都应与厂站或者设备关联，以保证模型在生成时能够按照厂站这一条件过滤出来。考虑到厂站模型粒度较小，适合在此基础上进行相关模型的扩展(即增加一些数据模型)，诸如保护信息，非设备类量测，计算点等，在全模型文件中全部导出上述信息量较大，因此在传统的全模型文件交互中通常不考虑加入以上信息，而厂站模型有着独特的粒度优势因此在定义厂站模型时，结合系统公共模型扩展了模型导出的类和属性，涵盖了厂站范围所能涵盖的全集。厂站模型的扩展都是厂站->设备这一思路，即所有模型中扩展信息都应与厂站或者设备关联，以保证模型在生成时能够按照厂站这一条件过滤出来。
所述步骤S4和S8中，完整性校验包含：校验厂站模型中一次设备是否齐全，如变压器，断路器，刀闸，母线，线路等设备是否完备。如果缺少设备类型，需要给出提示。校验模型中一次设备的重要参数是否完整，如变压器的类型，断路器类型，线路电阻，电抗有名值参数等。
所述步骤S4和S8中，拓扑校验包含:检验厂站模型中拓扑信息是否存在，厂站模型中拓扑是否存在跨厂站或跨电压等级的情况，保证模型入库后拓扑关系的正确。
所述步骤S4和S8中，正确性校验包含:前置点号(采集点号，控制点号)唯一性验证，保证导入的前置点号的唯一性。模型属性的关联性校验，一次设备关联的厂站，电压等级，间隔属性在模型中是否存在，与本厂站的厂站信息是否一致，保证导入模型的正确性。
所述步骤S5中，边界定义文件包括：站外边界和站内边界；站外边界也就是通常所说的线路做为边界的情况，如果区域间边界采用的是线路作为边界，只要做好线路名称和线路首末端厂站名称的映射即可。对于一侧是线路一侧是等值负荷或发电机(物理意义上还是一条线路)的情况，可采用线路替换等值负荷或发电机的方式。对于模型名称能够保证统一的异构系统，其边界如果都是站外边界，可以不用具体定义边界，直接根据厂站即可划分模型所属区域，具体可参见图2，以省调和地调为例，如果区域间的边界都是联络线或者等值的负荷、发电机，则称区域间边界都是站外边界，通过厂站映射关系即可完成两个区域模型的对接。
所述步骤S5中，站内边界以站内边界设备作为边界，根据电压等级划分设备的区属；通常的站内边界设备指的是变压器。比如通常来说以变压器作为边界的厂站，一般来说是根据电压等级划分设备的区属，如对于某些省，220kV变电站的220kV部分采用省调建模，而站内110kV及以下部分采用地调建模(不同的建模方式)。此类情况可根据电压等级作为划分依据切割不同区域的厂站模型。存在站内边界的厂站，在形成厂站模型时依然是生成完整的厂站模型，其模型切割工作有厂站模型共享导入模型程序根据站内边界定义完成，区分不同电压等级的设备，将其放入不同的区域。
所述的基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，还包括步骤S10：以厂站为单位，对厂站模型的测点信息进行点号固化操作和校验。
所述步骤S10中，点号固化操作是以厂站为单位，以下行遥控信息为基准，与数字控制表对比展示校核的功能操作。数字控制表是通过人工或其他方式导入到调度系统中遥控信息表，该表不负责直接的控制任务。点号固化操作实现数字控制表与下行遥控信息表中设备控制点号信息按厂站比对展示功能。为运维人员提供厂站前后台点号一致性比较手段，同时对于新增厂站，便于维护数字控制表点号系信息，减少运维工作量。
本发明通过基于厂站粒度的电网模型生成方法和模型扩展定义方法，实现了厂站粒度模型生成规则。通过厂站模型的校验规则定义，实现对厂站模型正确性和完整性的验证。通过定义生成厂站模型边界定义文件，对不同区域同一厂站模型在进行交互时边界划分，映射规则进行了定义。同时对于厂站模型中所带的测点的前置采集点号和控制点号，增加了点号版本共享和固化措施，供后续双重校验判断。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：解析CIM文件中的各类数据模型和电网参数信息，利用厂站作为过滤条件，滤除与本站无关的数据模型，将与本站有关的一次设备的数据模型存入数据库中；
S2：利用统计方法对步骤S1中的电网参数信息进行筛选，将本站的一次设备中引用的电网参数信息存入数据库中；
S3：采用扩展定义的方法，结合CIM文件进行数据模型的扩展，生成厂站模型文件；
S4：对步骤S3中生成的厂站模型文件根据校验规则进行校验，检验不通过，返回步骤S1；
S5：对步骤S4中得到的厂站模型进行边界定义，生成厂站边界定义文件；
S6：结合厂站模型文件、自动生成的与厂站相关联的厂站接线图文件和厂站边界定义文件，生成厂站模型版本文件；
S7：厂站模型版本文件共享到导入系统，导入系统对其中的厂站模型文件进行边界判定，如果边界判定不通过，则返回步骤S1；边界判定的依据是厂站模型版本文件中边界定义文件中定义的边界设备信息与导入系统中该站的边界信息是否符合；
S8：对步骤S7中的厂站模型文件根据校验规则进行完整性校验、拓扑校验和正确性校验，检验不通过，返回步骤S1，检验通过则进行步骤S9；
S9：将厂站模型导入到导入系统数据库用于共享。
2.根据权利要求1所述的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，其特征在于：所述步骤S1中与本站有关的数据模型包括站内设备数据模型、跨厂站设备数据模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，其特征在于：所述步骤S2中，根据本站中一次设备的引用情况进行统计，输出一次设备中引用的电网参数信息及其定义。
4.根据权利要求1所述的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，其特征在于：所述步骤S3中，进行数据模型的扩展包括增加遥控数据模型、遥调数据模型、限制类保护信息数据模型、非设备类量测数据模型、计算点数据模型；扩展了数据模型导出的类和属性；数据模型的扩展信息都应与厂站或者设备关联，以保证模型在生成时能够按照厂站这一条件过滤出来。
5.根据权利要求1所述的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，其特征在于：所述步骤S4和S8中，校验规则包括：完整性校验、拓扑校验和正确性校验；完整性校验包含：校验厂站模型中一次设备是否齐全，一次设备的重要参数是否完整，并给出提示；拓扑校验包含:检验厂站模型中拓扑信息是否存在，厂站模型中拓扑是否存在跨厂站或跨电压等级的情况；正确性校验包含:前置点号唯一性验证，保证导入的前置点号的唯一性，模型属性的关联性校验，一次设备关联的厂站，电压等级，间隔属性在模型中是否存在，与本厂站的厂站信息是否一致。
6.根据权利要求1所述的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，其特征在于：所述步骤S5中，边界定义文件包括：站外边界和站内边界；站外边界以线路做为边界，做好线路名称和线路首末端厂站名称的映射；站内边界以站内边界设备作为边界，根据电压等级划分设备的区属。
7.根据权利要求1所述的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，其特征在于：所述步骤S6中，还包括对厂站模型版本的更新，厂站模型版本更新的依据是厂站模型的变化，厂站模型版本的版本号由厂站名加上时标组成，通过厂站名和时间两种方式排序可以查询到所需的厂站模型版本。
8.根据权利要求1所述的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，其特征在于：还包括步骤S10：以厂站为单位，对厂站模型的测点信息进行点号固化操作和校验。
9.根据权利要求8所述的一种基于厂站粒度的电网模型版本共享方法，其特征在于：所述步骤S10中，点号固化操作以厂站为单位，以下行遥控信息为基准，与数字控制表对比展示校核的功能操作，数字控制表是通过人工或其他方式导入到调度系统中遥控信息表，该表不负责直接的控制任务，点号固化操作实现数字控制表与下行遥控信息表中设备控制点号信息按厂站比对展示功能。
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