CN109274178B - 一种电力调度前置运行信息的自动化分析系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电力调度前置运行信息的自动化分析系统和方法，该方法包括人机交互模块，交互端口，规则库，数据预处理模块，数据挖掘模块。用户首先通过人机交互模块设置系统运行参数，并选择需要进行数据挖掘的运行信息。系统接收前置系统发来的前置系统运行日志，数据预处理模块对前置系统运行日志进行数据预处理，然后数据挖掘模块存储的运行数据中选择相应的数据类别进行分析，从中挖掘出关键运行信息。本申请使调度主站可以在较短时间内获取电力系统自动化设备的运行信息，从而实现对电力系统自动化设备的辅助监控，对设备的运行状态做多维度分析。
Description
技术领域
本申请涉及电力调度自动化系统，尤其是涉及一种电力调度前置运行 信息的自动化分析系统和方法。
背景技术
智能电网和大运行体系的建设需要高效、自动、安全的智能电网调度 控制系统，调度系统的自动化是智能电网建设的核心。其中前置系统主要 承担了实时数据通信处理任务，是调度系统自动化的重要组成部分，负责 提供监控与数据采集系统(SCADA)运行所需的必要数据。为了实现智能电 力调度系统各系统之间的有效通信，需要高效、精确的一体化建模技术， 从而实现调度中心之间的信息共享，而高效模型信息交换标准是一体化建模技术的保障。因此，为实现智能电力调度系统的建设，应用了电网通用 模型描述规范(CIM/E语言)及其相关技术，实现了信息交换的标准化，部 分系统的前置系统通信日志也遵循电网通用模型描述规范(CIM/E语言)格 式。
但是申请人在研究中发现，现有技术中，前置系统直接与监控与数据 采集系统(SCADA)通信，将数据传给监控与数据采集系统处理，并没有针 对运行日志进行分析、数据处理和数据挖掘的自动化系统。运行日志包含 了通信点表信息、通信链路状态信息、对时信息等汇总性运行信息，各电 网调度主站运用这些信息可以进行电力系统自动化设备的辅助监控。运行 日志的数量多且数据量很大，使用人力进行分析和处理工作量巨大。因此，需要一种自动化的前置运行信息分析系统和方法。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电力调度前置运行信息的自动 化分析系统和方法。通过对基于电网通用模型描述规范(CIM/E语言)的运 行日志的自动分析，可进一步分析挖掘索引表变更、链路状态、对时准确 性等汇总性运行信息，对其进行解读可以从更多维度评估前置系统运行状 态，各电网调度主站运用这些信息可以进行电力系统自动化设备的辅助监 控，从而进一步增强前置系统及其通信的健壮性。
第一方面，本申请实施例提供了一种电力调度前置运行信息的自动化 分析系统包括：交互端口，人机交互模块，规则库，数据预处理模块，数 据挖掘模块；
所述人机交互模块，用于获取从预订运行信息类别中选择的目标运行 信息类别，和获取规则参数；用户通过人机交互模块选择目标运行信息类 别，设定规则参数。
所述交互端口，用于接收前置系统的运行日志。
所述规则库，用于存储所述数据预处理模块进行数据解析的解析规则 集合和所述数据挖掘模块进行数据挖掘的挖掘规则集合。
所述数据预处理模块，用于根据所述规则参数确定所述解析规则，并 根据所述解析规则解析所述运行日志中的运行信息数据，依据所述预定运 行信息类别对所述运行信息数据分类。
所述数据挖掘模块，用于依据所述目标运行信息类别，从所述运行信 息数据中提取相应类别的目标运行信息数据，依据所述挖掘规则从所述目 标运行信息数据中挖掘出关键运行信息数据，使用所述关键运行信息数据 进行设备监控。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方 式，其中一种电力调度前置运行信息的自动化分析系统，还包括：校对模 块；
所述校对模块，校对分析结果的正确性和完整性。用户或技术人员可 以通过所述人机交互模块访问校对模块，对分析结果进行人工校对。校对 的主要目的是避免运行日志生成和传输过程中出现的错误。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方 式，其中所述交互端口包括网线等多种互连方案，在保证数据采集可靠性 的同时，减少由于网络拥挤而产生的通信延迟。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方 式，其中所述人机交互模块包括人机界面(MMI),为客户提供友好的人机 交互界面。在调试阶段也可以通过命令行、文本等非图形界面的人机交互 模式进行交互。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方 式，其中所述数据挖掘模块可以挖掘的运行信息包括：通信链路信息，规 约点表信息，对时信息。
对通信链路的数据挖掘主要针对智能电力调度系统中主站同变电站之 间通信的通信链路是否发生中断，挖掘前置运行信息中包括的链路中断信 息。
对规约点表信息的数据挖掘主要针对，智能电力调度系统中，主站同 变电站之间通信使用的规约点表信息是否发生改变，挖掘前置运行信息中 包括的规约点表变化信息。
对对时信息的数据挖掘主要针对智能电力调度系统中各服务器之间对 时信息是否正确，运行时间是否保持一致，挖掘前置运行信息中包括的对 时命令信息和运行时间信息。
进一步的，所述规则库和数据挖掘模块具备可扩展性，可以随时根据 用户对前置运行信息的监测需求增加存储规则集。
第二方面，基于同一种设计理念，一种电力调度前置运行信息的自动 化分析方法包括如下步骤：
用户首先通过人机交互模块设置系统运行参数，并选择需要进行数据 挖掘的运行信息，然后开始系统运行；
通过所述交互端口接收前置系统发来的前置系统运行日志；
数据预处理模块，根据所述规则参数从规则库中选择对应的解析规则， 根据所述解析规则对所述运行日志进行解析，得到运行信息数据，依据所 述预定运行信息类别对所述运行信息数据分类；
数据挖掘模块，依据所述目标运行信息类别，从所述运行信息数据中 提取相应类别的目标运行信息数据，根据所述挖掘规则对所述目标运行信 息数据进行数据挖掘，得到关键运行信息数据，使用所述关键运行信息数 据进行设备监控。
结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方 式，其中一种电力调度前置运行信息的自动化分析方法还包括：
接收前置系统发送的预定时间段内的所述运行日志，
所述数据预处理模块确定运行日志的增量起始位置，并从所述增量起 始位置开始对运行日志进行数据预处理操作和数据挖掘操作。
结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方 式，其中所述增量运行日志数据预处理过程中，包括运行日志增量的快速 索引方法，用于快速定位所述增量起始位置。运行日志增量的快速索引方 法包括如下步骤：
在内存中建立运行日志存储结构索引描述所有运行日志文件基本信 息，建立详细信息索引描述单个运行日志文件的内部信息。通过文件描述 符和运行日志存储结构索引快速定位运行日志文件的存储位置，进而通过 详细信息索引快速定位到当前处理的日志文件的增量起始位置。
结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方 式，其中一种电力调度前置运行信息的自动化分析方法，可以采用多线程 对多个日志进行并行分析，极大的提高了分析效率。
本申请实施例提供的一种电力调度前置运行信息的自动化分析系 统和方法，与现有技术中的人工分析前置运行信息相比，可以以较快的速 度并行处理前置系统形成的运行日志，在分钟级时间内实现对数百个站的 运行信息数据的分析，使调度主站可以在较短时间内获取电力系统自动化 设备的运行信息，从而实现对电力系统自动化设备的辅助监控。且具备可 扩展性，可以根据用户对运行信息中不同数据类别的分析需求，通过增加规则库来挖掘更多类别的数据。本申请作为前置采集系统实时处理的有效 补充，能够更全面的对运行情况做多维度分析，进一步丰富前置数据采 集运行管理技术手段，有效支撑电网的安全稳定运行。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实 施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需 要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些 实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种电力调度运行信息的自动化分 析系统的架构图；
图2示出了本申请实施例所提供的另一种电力调度前置运行信息的自 动化分析系统的架构图；
图3示出了本申请实施例所提供的另一种电力调度前置运行信息的自 动化分析系统的架构图；
图4示出了本申请实施例所提供的一种电力调度前置运行信息的自动 化分析方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本 申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。 通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配 置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描 述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实 施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
考虑到各电网调度主站需要分析前置系统的运行日志，从中挖掘出关 键运行信息数据来加强对电力系统自动化设备的状态监控。然而，运行日 志的数量多，且数据量很大，需要一种自动化的运行信息数据分析系统和 发方法。基于此，本申请实施例提供了一种电力调度自动化前置运行信息 分析系统和方法，下面通过实施例进行描述。
为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种电力 调度前置运行信息的自动化分析系统进行详细介绍。
如图1所示，本发明的实施例一提供了一种电力调度前置运行信息的 自动化分析系统100。该自动化分析系统100包括：交互端口01，人机交 互模块02，规则库03，数据预处理模块04，数据挖掘模块05。
交互端口01与前置系统交互，导入运行日志到分析系统，或将运行日 志导出到前置系统。
人机交互模块02供用户选择想进行数据挖掘的运行信息类别，设置分 析系统运行参数。
规则库03存储了数据预处理模块04和数据挖掘模块05进行数据处理 所用的规则集合。
数据预处理模块04依据规则库03的分析规则，将前置系统运行日志 中的所有运行数据解析出来，并分类别存储。
数据挖掘模块05依据规则库03的分析规则和人机交互模块02提供的 用户选择的运行信息类别，将数据预处理模块04存储的相应类别的运行信 息提取出来，对其进行数据挖掘，找出用户关心的关键数据和想要监测的 运行信息。
如图2所示，本发明的实施例二提供了一种电力调度前置运行信息的 自动化分析系统200。该自动化分析系统200包括：交互端口01，人机交 互模块02，规则库03，数据预处理模块04，数据挖掘模块05，人工校对 模块06。
交互端口01与前置系统交互，导入运行日志到分析系统，或将运行日 志导出到前置系统。
人机交互模块02供用户选择想进行数据挖掘的运行信息类别，设置分 析系统运行参数，以及对系统分析结果进行校对。
规则库03存储了数据预处理模块04和数据挖掘模块05进行数据处理 所用的规则集合。
数据预处理模块04依据规则库03的分析规则，将前置系统运行日志 中的所有运行数据解析出来，并分类别存储。
数据挖掘模块05依据规则库03的分析规则和人机交互模块02提供的 用户选择的运行信息类别，将数据预处理模块04存储的相应类别的运行信 息提取出来，对其进行数据挖掘，找出用户关心的关键数据和想要监测的 运行信息。
校对模块06，通过校对运行信息分析系统的分析结果，对导入的前置 系统运行日志进行校对，避免数据传输和采集错误。
如图3所示，本发明的实施例三提供了一种电力调度前置运行信息的 自动化分析系统300。该自动化分析系统300包括：交互端口01，人机交 互模块02，规则库03，数据预处理模块04，数据挖掘模块05，人工校对 模块06。
交互端口01与前置系统交互，导入运行日志到分析系统，或将运行日 志导出到前置系统。
人机交互模块02供用户选择想进行数据挖掘的运行信息类别，设置分 析系统运行参数，以及对系统分析结果进行校对。
规则库03存储了数据预处理模块04和数据挖掘模块05进行数据处理 所用的规则集合。
数据预处理模块04依据规则库03的分析规则，将前置系统运行日志 中的所有运行数据解析出来，并分类别存储。
数据预处理模块04，包含全量运行日志分析和增量运行日志分析。
全量运行日志分析过程中，前置系统一次性发来所有运行日志，自动 化分析系统从头开始进行数据预处理和数据挖掘，直到所有运行日志中的 运行信息分析完毕。
增量运行日志分析过程中，前置系统定时发来运行日志，自动化分析 系统定时进行新发来运行日志的数据预处理和数据挖掘。
数据挖掘模块05依据规则库03的分析规则和人机交互模块02提供的 用户选择的运行信息类别，将数据预处理模块04存储的相应类别的运行信 息提取出来，对其进行数据挖掘，找出用户关心的关键数据和想要监测的 运行信息。
数据挖掘模块05可以挖掘的运行信息包括：通信链路信息、规约点表 信息和对时信息。对应的规则库03中存储了通信链路信息规则、规约点表 信息规则和对时信息规则。
校对模块06，通过校对分析系统的分析结果，对导入的前置系统运行 日志进行校对，避免数据传输和采集错误。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法， 可以通过其它的方式实现。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可 以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个 或两个以上单元集成在一个单元中。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种电力调度前置运行信 息的自动化分析方法，具体可参见以下实施例。
如图4所示，所述方法包括如下步骤。
S401：用户首先通过人机交互模块设置系统运行参数，并选择需要进 行数据挖掘的运行信息，然后开始系统运行；
S402：通过所述交互端口接收前置系统发来的前置系统运行日志；
S403：所述数据预处理模块先对前置系统运行日志进行数据预处理过 程，依据规则库对前置系统运行日志进行解析，将其中的运行信息全部提 取并按照数据类别存储；
S404：数据挖掘模块依据所述人机交互模块提供的用户选择的运行信 息类别，将数据预处理模块存储的相应运行信息提取出来，依据所述规则 库对其进行数据挖掘，得到运行日志中的关键数据。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用 以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请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申请揭露的技术范围内，其依然 可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对 其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相 应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保 护范围为准。
Claims (10)
1.一种电力调度前置运行信息的自动化分析系统，其特征在于，包括：人机交互模块，交互端口，规则库，数据预处理模块，数据挖掘模块；
所述人机交互模块，用于获取从预定运行信息类别中选择的目标运行信息类别，和获取规则参数；
所述交互端口，用于接收前置系统的运行日志；
所述规则库，用于存储所述数据预处理模块进行数据解析的解析规则集合和所述数据挖掘模块进行数据挖掘的挖掘规则集合；
所述数据预处理模块，用于根据所述规则参数确定所述解析规则，并根据所述解析规则对所述运行日志进行解析，得到运行信息数据，根据所述预定运行信息类别对所述运行信息数据分类；
所述数据挖掘模块，用于依据所述目标运行信息类别，从所述运行信息数据中提取相应类别的目标运行信息数据，根据所述挖掘规则对所述目标运行信息数据进行数据挖掘，得到关键运行信息数据，使用所述关键运行信息数据进行设备监控。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：校对模块，用于校对所述关键运行信息数据的正确性和完整性。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述运行信息类别包括：通信链路信息、规约点表信息或/和对时信息。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述交互端口包括网线。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述人机交互模块包括人机界面MMI。
6.一种电力调度前置运行信息的自动化分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过人机交互模块获取从预定运行信息类别中选择的目标运行信息类别和获取规则参数；交互端口接收前置系统的运行日志；数据预处理模块，根据所述规则参数从规则库中选择对应的解析规则，根据所述解析规则对所述运行日志进行解析，得到运行信息数据，依据所述预定运行信息类别对所述运行信息数据分类；数据挖掘模块，依据所述目标运行信息类别，从所述运行信息数据中提取相应类别的目标运行信息数据，根据挖掘规则对所述目标运行信息数据进行数据挖掘，得到关键运行信息数据，使用所述关键运行信息数据进行设备监控。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
接收预定时间段内的所述运行日志；
所述数据预处理模块确定运行日志的增量起始位置，并从所述增量起始位置开始对运行日志进行所述解析操作和所述数据挖掘操作。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
运行日志增量的快速索引方法，用于快速定位所述增量起始位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述快速索引方法包括如下步骤：
建立运行日志存储结构索引描述所有运行日志文件基本信息，建立详细信息索引描述单个运行日志文件的内部信息；通过文件描述符和所述运行日志存储结构索引快速定位运行日志文件的存储位置，通过所述详细信息索引快速定位当前处理运行日志的增量起始位置。
10.根据权利要求6-9任意一项所述的方法，其特征在于，多个运行日志并行分析，所述一个运行日志对应一个电力设备的运行数据。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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