CN108171616A - 一种三维电网应用平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维电网应用平台，包括依次连接的数据层、平台支撑层、应用层和用户层，数据层为电网发展数据库，电网发展数据库存储内容包括电网内部数据和电网外部数据，应用层包括三维展示单元、分析单元、决策单元和成果展示单元。本发明全面整合电网内部数据及外部数据，构建区域性虚拟电网，以三维可视化方式全面管理，搭建业务工作平台，真实还原电网运行环境及运行工况，形成准确详实、内容直观、调用方便的信息一体化工作应用，开发辅助规划、辅助评审等应用功能，支撑电网规划与评审。
Description
技术领域
本发明涉及一种三维电网应用平台，属于大数据采集、分析和应用领域。
背景技术
电力是大数据理念、技术和方法在电力行业的实践。电力大数据涉及到发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节，是跨单位、跨专业、跨业务数据分析与挖掘，以及数据可视化。随着智能电网建设的迅速发展使信息通信技术正以前所未有的广度、深度与电网生产、企业管理快速融合，信息通信系统已经成为智能电网的“中枢神经”，支撑新一代电网生产和管理发展的应用。
当前，电网业务数据大致分为三类：一是电力企业生产数据，如发电量、电压稳定性等方面的数据；二是电力企业运营数据，如交易电价、售电量、用电客户等方面的数据；三是电力企业管理数据，如ERP、一体化平台、协同办公等方面的数据。
随着电网规模不断扩大，管理数据持续增长，运行方式及运行环境日趋复杂，规划过程中信息交互、工作协同的需求与信息分散、共享性差的矛盾日益突出，电网安全运行压力不断增大。地市级供电公司亟需专业分析能力强、社会发展信息及政策研究深入的支撑平台为公司发展规划提供决策依据，强化电网建设和改造，推进各级电网协调发展，实现持续电网发展方式及公司发展方式转变。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种三维电网应用平台。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种三维电网应用平台，包括依次连接的数据层、平台支撑层、应用层和用户层，数据层为电网发展数据库，电网发展数据库存储内容包括电网内部数据和电网外部数据，应用层包括三维展示单元、分析单元、决策单元和成果展示单元。
电网发展数据库包括电网运行数据库、综合基础数据库、地理信息数据库、空间专题数据库和电网设备数据库；
电网运行数据库存储内容包括系统运行数据和电力负荷；综合基础数据库存储内容包括产业政策数据、国民经济数据、交通运输数据和地理环境数据；地理信息数据库存储内容包括地形数据、地貌数据、电子地图和影像数据；空间专题数据库存储内容包括自然保护区数据、水土流失防护分布图、土地利用图、矿产资源分布图、产业规划区数据和地质灾害区数据；电网设备数据库存储内容包括城市模型、变电站典型模型和杆塔典型模型。
用户层为客户端。
三维展示单元功能实现步骤，
在数据服务器中建立规划数据模型，包括城市模型、变电站典型模型和杆塔典型模型；
接收用户层的指令；
若指令为三维展示获取指令，则在电网发展数据库中调取指令指定的数据及数据模型；
将调取的数据输入数据模型，得到三维展示关系数据；
将三维展示关系数据按照预设进行展示。
分析单元功能实现步骤，
接收用户层的指令；
若指令为数据获取指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，并按照预设进行展示；
若所述指令为负荷预测指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入地理信息数据库中的电子地图生成地区负荷分布图；
若指令为现状网架分析指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入电网设备数据库的对应数据模型中，得到现状网架关系数据，并按照预设进行现状网架展示。
决策单元功能实现步骤，
接收用户层的指令；
若指令为辅助规划指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入现有的电网规划分析软件进行问题管理和效益分析；
若指令为辅助评审指令，则开放用户层设计方案数字化录入功能，进行设计方案录入和管理，存储后进行评审过程管理和评审资料管理流程；
若指令为项目库管理指令，则开放用户层规划项目库管理、规划项目状态管理以及规划项目数据管理功能，实现项目库全过程数据管理。
成果展示单元功能实现步骤，
接收用户层的指令；
若指令为现状网架三维空间展示指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，即网架数据，继而将网架数据带入电网设备数据库的数据模型中，得到网架三维展示关系数据；并按照预设进行现状网架三维展示应用；
若指令为规划成果网架三维空间展示，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入现有的电网规划分析软件预测规划数据，然后将预测规划数据带入电网设备数据库的对应数据模型中，得到规划三维展示关系数据，并按照预设进行规划成果网架三维展示；
若指令为专题分析数据展示，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入现有的电网规划分析软件进行专题分析，继而将分析数据按照预设进行展示。
本发明所达到的有益效果：1、本发明全面整合电网内部数据及外部数据，构建区域性虚拟电网，以三维可视化方式全面管理，搭建业务工作平台，真实还原电网运行环境及运行工况，形成准确详实、内容直观、调用方便的信息一体化工作应用，开发辅助规划、辅助评审等应用功能，支撑电网规划与评审；
2、补充完善数据资源，实现各类大数据的快速检索、调用、挖掘与分析，在基础数据整合及部分功能模块实现的基础上，开发辅助运检、辅助应急、调度信息、用电营销等功能，拓展业务应用功能，实现业务协同应用；
3、迭代校对数据分析模型并根据使用反馈，优化大数据挖掘与分析相关算法及功能，完善前阶段应用功能，支撑电网发展规划、经济评价等业务，实现面向全业务提供基于发展数据分析和三维精准直观的辅助决策应用平台，便捷掌控电网发展运营态势。
附图说明
图1为本发明的架构关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种三维电网应用平台，包括依次连接的基础设施层、数据层、平台支撑层、应用层和用户层。
基础设施层包括多个图形工作站和应用服务站，图形工作站和应用服务站为现有硬件技术，在此不在累述。平台支撑层具体为应用Microsoft .Net+ NARI-RealWorld技术，实现数据中心的数据管理、运维管理、应用服务和二次开发应用，这也是现有技术，在此也不在累述。
用户层为客户端，可以为PC端、平板端、手机端或展示屏。
数据层为电网发展数据库，电网发展数据库存储内容包括电网内部数据和电网外部数据。
电网发展数据库包括电网运行数据库、综合基础数据库、地理信息数据库、空间专题数据库和电网设备数据库，这些数据库进行数据数据整合构建电网发展数据库；电网运行数据库和电网设备数据库中的内容为电网内部数据，综合基础数据库、地理信息数据库和空间专题数据库中的内容为电网外部数据。
电网运行数据库存储内容包括系统运行数据和电力负荷；综合基础数据库存储内容包括产业政策数据、国民经济数据、交通运输数据和地理环境数据；地理信息数据库存储内容包括地形数据、地貌数据、电子地图和影像数据；空间专题数据库存储内容包括自然保护区数据、水土流失防护分布图、土地利用图、矿产资源分布图、产业规划区数据和地质灾害区数据；电网设备数据库存储内容包括城市模型、变电站典型模型和杆塔典型模型。
上述电网运行数据库的建立方式包括数据全量接入（PMS2.0、GIS、调度自动化系统和其他已有电网系统）和手工导入（综合数据，包括三维模型、城市市政供电区域划分、电网经济数据等），建立后整合为电网发展数据库，在数据服务器中建立规划数据模型，在应用服务器中实现数据计算服务、数据分析服务、数据展现服务，并在客户端实现辅助规划应用、现状网架展示应用、规划网架展示应用、规划成效展示应用的三维应用。
在存储电网运行数据时需要对电网运行数据进行属性的界定，具体地包括定性数据与定量数据、数据结构、数据更新周期、数据更新方式和数据量的界定，以及根据电网运行关系模型的需要，将电网运行数据进行数据映射。具体地，在存储电网运行数据时，首先获取电网运行源数据，将电网运行源数据抽取、转换和加载进而实现电网运行数据的存储。对于不同形式、不同属性的源数据，采取不同的数据抽取接口并分别确定抽取方式、抽取时机、抽取周期；数据抽取后，进行数据转换，所述数据转换是指对抽取的电网运行源数据进行数据的转换、清洗、拆分、汇总等处理，保证不同量纲、不同格式的数据的一致性和完整性，并根据实际情况确定数据转换技术和策略；数据加载是将抽取、转换后的数据加载并存储。
应用层包括三维展示单元、分析单元、决策单元和成果展示单元。用以实现开发辅助规划、评审、施工管理、运检、应急、调度信息、用电营销等业务应用功能。
三维展示单元功能包括：空间专题三维应用展示、电网专题数据三维应用展示、三维平台基本展示。空间专题三维应用展示包括国土数据、能源数据、城市规划和市政数据；电网专题数据三维应用展示包括电网网架空间、电力资源管理、配网结构和电网设备查询定位；三维平台基本展示包括场景浏览、查询定位、地图标注及三维空间分析。
三维展示单元的功能实现步骤：
S11，在数据服务器中建立规划数据模型，数据模型指对该类别数据进行运算处理的运算公式的集合，包括城市模型、变电站典型模型和杆塔典型模型；
S12，接收用户层的指令；
S13，若指令为三维展示获取指令，则在电网发展数据库中调取指令指定的数据（这里的数据是在电网运行数据库、综合基础数据库、地理信息数据库和空间专题数据库中获取），并在电网设备数据库中调取数据模型；
S14，将调取的数据输入数据模型，得到三维展示关系数据；
S15，将三维展示关系数据按照预设进行展示。
依据上述实现步骤，可以在《城市三维辅助规划系统》中三维城市地理信息数据（.XPL）基础上，将电网分布进行全貌三维展现。
分析单元功能包括：负荷预测和现状网架分析。
分析单元功能实现步骤：
S21，接收用户层的指令；
S22，若指令为数据获取指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，并按照预设进行展示；展示是电网发展数据库中数据内容类别中的一个或多个，当需要显示的内容大于一个时，则采取分屏显示；
S23，若所述指令为负荷预测指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入地理信息数据库中的电子地图生成地区负荷分布图；预先为不同的用电负荷阈值区间设置对应的颜色信息，获取电子地图上各个地区的用电负荷所在阈值区间所对应的颜色信息，利用颜色信息在地区上进行标注；进一步获取各个地区的当年和历年的负荷信息，并进行对比，获取历史负荷对比信息，生成历史负荷对比图；
S24，若指令为现状网架分析指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入电网设备数据库的对应数据模型中，得到现状网架关系数据，并按照预设进行现状网架展示。
决策单元功能包括：辅助规划单元、辅助评审单元和项目库管理。决策单元功能实现步骤：
S31，接收用户层的指令；
S32，若指令为辅助规划指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入现有的电网规划分析软件进行问题管理和效益分析；
S33，若指令为辅助评审指令，则开放用户层设计方案数字化录入功能，进行设计方案录入和管理，存储后进行评审过程管理和评审资料管理流程；辅助评审用于开展电网项目可研、初步设计、电源接入系统方案等方案评审中环节数据、节点把控；
S34，若指令为项目库管理指令，则开放用户层规划项目库管理、规划项目状态管理以及规划项目数据管理功能，实现项目库全过程数据管理。
成果展示单元功能包括现状网架三维空间展示、规划成果网架三维空间展示和专题分析数据展示。成果展示单元功能实现步骤，
S41，接收用户层的指令；
S42，若指令为现状网架三维空间展示指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，即网架数据，继而将网架数据带入电网设备数据库的数据模型中，得到网架三维展示关系数据；并按照预设进行现状网架三维展示应用；
S43，若指令为规划成果网架三维空间展示，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入现有的电网规划分析软件预测规划数据，然后将预测规划数据带入电网设备数据库的对应数据模型中，得到规划三维展示关系数据，并按照预设进行规划成果网架三维展示；
S44，若指令为专题分析数据展示，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入现有的电网规划分析软件进行专题分析，继而将分析数据按照预设进行展示。
上述平台全面整合电网内部数据及外部数据，构建区域性虚拟电网，以三维可视化方式全面管理，搭建业务工作平台，真实还原电网运行环境及运行工况，形成准确详实、内容直观、调用方便的信息一体化工作应用，开发辅助规划、辅助评审等应用功能，支撑电网规划与评审。
上述平台补充完善数据资源，实现各类大数据的快速检索、调用、挖掘与分析，在基础数据整合及部分功能模块实现的基础上，开发辅助运检、辅助应急、调度信息、用电营销等功能，拓展业务应用功能，实现业务协同应用。
上述平台迭代校对数据分析模型并根据使用反馈，优化大数据挖掘与分析相关算法及功能，完善前阶段应用功能，支撑电网发展规划、经济评价等业务，实现面向全业务提供基于发展数据分析和三维精准直观的辅助决策应用平台，便捷掌控电网发展运营态势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种三维电网应用平台，包括依次连接的数据层、平台支撑层、应用层和用户层，其特征在于：数据层为电网发展数据库，电网发展数据库存储内容包括电网内部数据和电网外部数据，应用层包括三维展示单元、分析单元、决策单元和成果展示单元。
2.根据权利要求1所述的一种三维电网应用平台，其特征在于：电网发展数据库包括电网运行数据库、综合基础数据库、地理信息数据库、空间专题数据库和电网设备数据库；
电网运行数据库存储内容包括系统运行数据和电力负荷；综合基础数据库存储内容包括产业政策数据、国民经济数据、交通运输数据和地理环境数据；地理信息数据库存储内容包括地形数据、地貌数据、电子地图和影像数据；空间专题数据库存储内容包括自然保护区数据、水土流失防护分布图、土地利用图、矿产资源分布图、产业规划区数据和地质灾害区数据；电网设备数据库存储内容包括城市模型、变电站典型模型和杆塔典型模型。
3.根据权利要求1所述的一种三维电网应用平台，其特征在于：用户层为客户端。
4.根据权利要求2所述的一种三维电网应用平台，其特征在于：三维展示单元功能实现步骤，
在数据服务器中建立规划数据模型，包括城市模型、变电站典型模型和杆塔典型模型；
接收用户层的指令；
若指令为三维展示获取指令，则在电网发展数据库中调取指令指定的数据及数据模型；
将调取的数据输入数据模型，得到三维展示关系数据；
将三维展示关系数据按照预设进行展示。
5.根据权利要求2所述的一种三维电网应用平台，其特征在于：分析单元功能实现步骤，
接收用户层的指令；
若指令为数据获取指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，并按照预设进行展示；
若所述指令为负荷预测指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入地理信息数据库中的电子地图生成地区负荷分布图；
若指令为现状网架分析指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入电网设备数据库的对应数据模型中，得到现状网架关系数据，并按照预设进行现状网架展示。
6.根据权利要求2所述的一种三维电网应用平台，其特征在于：决策单元功能实现步骤，
接收用户层的指令；
若指令为辅助规划指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入现有的电网规划分析软件进行问题管理和效益分析；
若指令为辅助评审指令，则开放用户层设计方案数字化录入功能，进行设计方案录入和管理，存储后进行评审过程管理和评审资料管理流程；
若指令为项目库管理指令，则开放用户层规划项目库管理、规划项目状态管理以及规划项目数据管理功能，实现项目库全过程数据管理。
7.根据权利要求2所述的一种三维电网应用平台，其特征在于：成果展示单元功能实现步骤，
接收用户层的指令；
若指令为现状网架三维空间展示指令，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，即网架数据，继而将网架数据带入电网设备数据库的数据模型中，得到网架三维展示关系数据；并按照预设进行现状网架三维展示应用；
若指令为规划成果网架三维空间展示，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入现有的电网规划分析软件预测规划数据，然后将预测规划数据带入电网设备数据库的对应数据模型中，得到规划三维展示关系数据，并按照预设进行规划成果网架三维展示；
若指令为专题分析数据展示，则根据关键词在电网运行数据库中调取指令指定的数据，带入现有的电网规划分析软件进行专题分析，继而将分析数据按照预设进行展示。
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