CN109492933A - 基于scada系统的电网模型划分方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于SCADA系统的电网模型划分方法及装置，涉及电网调控自动化的技术领域，该方法包括：基于SCADA系统，获取电网模型；其中，电网模型为多种设备的设备信息；根据设备的所属区域，将电网模型按照区域进行划分，得到多个初级数据区。本发明在对电网模型进行划分时，结合我国电网分层分区管理的思路，将处理任务实现有效划分，进而有效提升SCADA系统实时数据处理效率，提升系统可靠性。

Description

基于SCADA系统的电网模型划分方法及装置

技术领域

本发明涉及电网调控自动化技术领域，尤其是涉及一种基于SCADA系统的电网模型划分方法及装置。

背景技术

分布式技术在信息、互联网领域已经有了大量的研究与应用，但对适用于电网调度控制场景的相关研究较少。目前已有的数据分片方法主要是根据前置链路的方法进行划分，即数据划分完全依赖前置链路的配置情况，然后通过在集群通过中心处理节点完成对数据的统一管理，系统中仍存在一个中心调度节点，由它统一安排分片的利用策略，且数据链路往往和电网的结构无关，后续应用无法从分区上获得收益，还需要进一步处理。该方法从应用级实现了SCADA功能的分布，但本质上还是集中式的处理方式，对于电网设备本身存在的关联关系造成了破坏，影响处理效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于SCADA系统的电网模型划分方法及装置，以缓解现有技术中存在的数据分片方法本质上还是集中式的处理方式，对于电网设备本身存在的关联关系造成了破坏，影响处理效率的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于SCADA系统的电网模型划分方法，其中，包括：

基于SCADA系统，获取电网模型；其中，所述电网模型为多种设备的设备信息；

根据所述设备的所属区域，将所述电网模型按照区域进行划分，得到多个初级数据区。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，在所述根据所述设备的所属区域，将所述电网模型按照区域划分，得到多个初级数据区的步骤之后，所述方法包括：

基于各个初级数据区内所述设备的联络次数，将每个所述初级数据区按照区域或者层级进行划分，得到每个所述初级数据区对应的多个数据计算节点。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述数据计算节点包括次级数据区、数据层；

所述基于各个初级数据区内所述设备的联络次数，将每个所述初级数据区按照区域或者层级进行划分，得到每个所述初级数据区对应的多个数据计算节点的步骤，包括：

在同一初级数据区中，当所述设备对应的采集点数据超过数据量阈值时，判断当前初级数据区内的各设备的联络次数是否少于预设次数阈值；

如果小于，则根据所述设备的所属区域，将所述初级数据区按照区域进行再次划分，得到多个所述次级数据区；

如果不小于，则根据所述设备的电压等级，将所述初级数据区按照层级进行再次划分，得到多个所述数据层。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

当建立所述电网模型时，根据厂站的最高电压等级并以厂站为粒度对电压进行等值切分，得到所述电压等级。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述方法包括：

将所述初级数据区或所述数据计算节点分配给SCADA系统中各个服务器进行计算。

第二方面，本发明实施例还提供一种基于SCADA系统的电网模型划分装置，包括：

获取单元，用于基于SCADA系统，获取电网模型；其中，所述电网模型为多种设备的设备信息；

第一划分单元，用于根据所述设备的所属区域，将所述电网模型按照区域进行划分，得到多个初级数据区。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述装置包括：

第二划分单元，用于基于各个初级数据区内所述设备的联络次数，将每个所述初级数据区按照区域或者层级进行划分，得到每个所述初级数据区对应的多个数据计算节点。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述数据计算节点包括次级数据区、数据层；所述第二划分单元，包括：

判断模块，用于在同一初级数据区中，当所述设备对应的采集点数据超过数据量阈值时，判断当前初级数据区内的各设备的联络次数是否少于预设次数阈值；

第一划分模块，用于如果小于，则根据所述设备的所属区域，将所述初级数据区按照区域进行再次划分，得到多个所述次级数据区；

第二划分模块，用于如果不小于，则根据所述设备的电压等级，将所述初级数据区按照层级进行再次划分，得到多个所述数据层。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：

切分模块，用于当建立所述电网模型时，根据厂站的最高电压等级并以厂站为粒度对电压进行等值切分，得到所述电压等级。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述装置包括：

分配单元，用于将所述初级数据区或所述数据计算节点分配给SCADA系统中各个服务器进行计算。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的基于SCADA系统的电网模型划分方法及装置，先基于SCADA系统，获取电网模型；其中，电网模型为多种设备的设备信息；然后根据设备的所属区域，将电网模型按照区域进行划分，得到多个初级数据区，划分的思想结合我国电网分层分区管理的思路，对电网模型进行分区，将处理任务实现有效划分，进而有效提升SCADA系统实时数据处理效率，提升系统可靠性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、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发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于SCADA系统的电网模型划分方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种基于SCADA系统的电网模型划分方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的图2中步骤S103的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种基于SCADA系统的电网模型划分装置的示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种基于SCADA系统的电网模型划分装置的示意图；

图6为本发明实施例提供的图5中第二划分单元的示意图。

图标：

11-获取单元；12-第一划分单元；13-第二划分单元；14-分配单元；21-判断模块；22-第一划分模块；23-第二划分模块；24-切分模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前现有的数据划分方法从应用级实现了SCADA功能的分布，但本质上还是集中式的处理方式，对于电网设备本身存在的关联关系造成了破坏，影响处理效率。基于此，本发明实施例提供的一种基于SCADA系统的电网模型划分方法及装置，可以结合我国电网分层分区管理的思路，对电网模型进行分区，将处理任务实现有效划分，进而有效提升SCADA系统实时数据处理效率，提升系统可靠性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于SCADA系统的电网模型划分方法进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例提供的一种基于SCADA系统的电网模型划分方法的流程图。

如图1所示，基于SCADA系统的电网模型划分方法，其中，包括：

步骤S101，基于SCADA系统，获取电网模型；其中，电网模型为多种设备的设备信息；

步骤S102，根据设备的所属区域，将电网模型按照区域进行划分，得到多个初级数据区。

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，电网调控数据采集与监控处理系统)，SCADA系统是电网调度自动化系统的基础和核心，负责采集和处理电力系统运行中的各种实时和非实时数据，是电网调度中心各种应用软件主要的数据来源。实现分布式实时数据处理需要使用一种特殊的处理方法，即对数据处理工作进行分解和实现数据间的共享与同步。本发明实施例主要在工作分解方面，通过对电网模型合理、适当的划分成多个次级数据区、数据层，分配给SCADA服务器集群中的各个服务器上执行相同的计算，以实现大电网分布式SCADA集群的实时数据处理。

设备包括变压器，设备信息包括但不限于：变压器的厂站ID、所述区域和最高电圧。在对电网模型进行划分时，尽可能考虑电力系统的分层分区特点，网状关联的对象确保划分在一起，即分区间以线路为边界。示例性的，根据当前国网分区的特征，按照设备的所属区域将电网模型分为东北、华北、西北、西南、华中、直调6个集群。

实现分布式实时数据处理需要使用一种特殊的处理方法，即对数据处理工作进行分解和实现数据间的共享与同步。为适应电网调度控制自动化系统数据处理需要，结合分布式技术，通过分区分层的方式对工作进行分解，该分解方案即本发明实施例的关键。

现有技术中根据前置链路的方法对电网模型进行划分，其中，前置是介于主机和通信线路之间的通信处理机。它能完成与通信线路的接口，并将不必由主机完成的大量的、繁杂的和重复的通信处理工作从主机中分离出来，单独处理，使通信处理和数据处理并行，从而减轻主机的负担，提高主机的工作效率。

本发明实施例提出的是一种平台级，去中心化的分布式实时数据处理方法，结合我国电网分层分区管理的特征，对电网模型进行分区，将处理任务实现有效划分，该方法可有效提升SCADA系统实时数据处理效率，提升系统可靠性，对应用层面不需进行过多改造。

如图2所示，在步骤S102之后，方法包括：

步骤S103，基于各个初级数据区内设备的联络次数，将每个初级数据区按照区域或者层级进行划分，得到每个初级数据区对应的多个数据计算节点。

数据计算节点包括次级数据区、数据层；如图3所示，步骤S103包括：

步骤S301，在同一初级数据区中，当设备对应的采集点数据超过数据量阈值时，判断当前初级数据区内的各设备的联络次数是否少于预设次数阈值；如果小于，则执行步骤S302；如果不小于，则执行步骤S303。

示例性的，若接入系统的电网模型较多，则设备对应的采集点数据超过数据量阈值，通过判断当前初级数据区内的各设备的联络次数是否少于预设次数阈值，来确定对电网模型按哪种要求做进一步的划分。

步骤S302，根据设备的所属区域，将初级数据区按照区域进行再次划分，得到多个次级数据区；

步骤S303，根据设备的电压等级，将初级数据区按照层级进行再次划分，得到多个数据层。

若当前初级数据区内的各设备的联络次数不小于预设次数阈值，则可按照电压等级，即对变压器做进一步进行划分，如省、地级的调度管辖区，以220kV主变高压侧为边界进行划分。

在一种实现方式中，电压等级是通过如下步骤所得到的：当建立电网模型时，根据厂站的最高电压等级并以厂站为粒度对电压进行等值切分，得到电压等级。

示例性的，华东地区电网模型结构复杂，可进一步划分出多个数据计算节点来完成实时数据断面的维护。

如图2所示，方法包括：

步骤S104，将初级数据区或数据计算节点分配给SCADA系统中各个服务器进行计算。

在实际应用中，在对电网模型进行合理、适当的划分成多个初级数据区或数据计算节点后，将初级数据区或数据计算节点分配给SCADA系统中各个服务器执行相同的计算。

实施例二：

图4为本发明实施例提供的一种基于SCADA系统的电网模型划分装置的示意图。

为了实现实施例一中基于SCADA系统的电网模型划分方法，提供一种基于SCADA系统的电网模型划分装置，如图4所示，包括：

获取单元11，用于基于SCADA系统，获取电网模型；其中，电网模型为多种设备的设备信息；

第一划分单元12，用于根据设备的所属区域，将电网模型按照区域进行划分，得到多个初级数据区。

如图5所示，装置可以包括：

第二划分单元13，用于基于各个初级数据区内设备的联络次数，将每个初级数据区按照区域或者层级进行划分，得到每个初级数据区对应的多个数据计算节点。

分配单元14，用于将初级数据区或数据计算节点分配给SCADA系统中各个服务器进行计算。

如图6所示，由于数据计算节点包括次级数据区、数据层；第二划分单元13，包括：

判断模块21，用于在同一初级数据区中，当设备对应的采集点数据超过数据量阈值时，判断当前初级数据区内的各设备的联络次数是否少于预设次数阈值；

第一划分模块22，用于如果小于，则根据设备的所属区域，将初级数据区按照区域进行再次划分，得到多个次级数据区；

第二划分模块23，用于如果不小于，则根据设备的电压等级，将初级数据区按照层级进行再次划分，得到多个数据层。

如图6所示，装置还可以包括：

切分模块24，用于当建立电网模型时，根据厂站的最高电压等级并以厂站为粒度对电压进行等值切分，得到电压等级。

本发明实施例先基于SCADA系统，获取电网模型；其中，所述电网模型为多种设备的设备信息；然后根据所述设备的所属区域，将所述电网模型按照区域进行划分，得到多个初级数据区，划分的思想结合我国电网分层分区管理的思路，对电网模型进行分区，将处理任务实现有效划分，进而有效提升SCADA系统实时数据处理效率，提升系统可靠性。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本发明实施例所提供的基于SCADA系统的电网模型划分方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，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发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于SCADA系统的电网模型划分方法，其特征在于，包括：

基于SCADA系统，获取电网模型；其中，所述电网模型为多种设备的设备信息；

根据所述设备的所属区域，将所述电网模型按照区域进行划分，得到多个初级数据区。

2.根据权利要求1所述的基于SCADA系统的电网模型划分方法，其特征在于，在所述根据所述设备的所属区域，将所述电网模型按照区域划分，得到多个初级数据区的步骤之后，所述方法包括：

基于各个初级数据区内所述设备的联络次数，将每个所述初级数据区按照区域或者层级进行划分，得到每个所述初级数据区对应的多个数据计算节点。

3.根据权利要求2所述的基于SCADA系统的电网模型划分方法，其特征在于，所述数据计算节点包括次级数据区、数据层；

所述基于各个初级数据区内所述设备的联络次数，将每个所述初级数据区按照区域或者层级进行划分，得到每个所述初级数据区对应的多个数据计算节点的步骤，包括：

在同一初级数据区中，当所述设备对应的采集点数据超过数据量阈值时，判断当前初级数据区内的各设备的联络次数是否少于预设次数阈值；

如果小于，则根据所述设备的所属区域，将所述初级数据区按照区域进行再次划分，得到多个所述次级数据区；

如果不小于，则根据所述设备的电压等级，将所述初级数据区按照层级进行再次划分，得到多个所述数据层。

4.根据权利要求3所述的基于SCADA系统的电网模型划分方法，其特征在于，所述方法还包括：

当建立所述电网模型时，根据厂站的最高电压等级并以厂站为粒度对电压进行等值切分，得到所述电压等级。

5.根据权利要求2所述的基于SCADA系统的电网模型划分方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述初级数据区或所述数据计算节点分配给SCADA系统中各个服务器进行计算。

6.一种基于SCADA系统的电网模型划分装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于基于SCADA系统，获取电网模型；其中，所述电网模型为多种设备的设备信息；

第一划分单元，用于根据所述设备的所属区域，将所述电网模型按照区域进行划分，得到多个初级数据区。

7.根据权利要求6所述的基于SCADA系统的电网模型划分装置，其特征在于，所述装置包括：

第二划分单元，用于基于各个初级数据区内所述设备的联络次数，将每个所述初级数据区按照区域或者层级进行划分，得到每个所述初级数据区对应的多个数据计算节点。

8.根据权利要求7所述的基于SCADA系统的电网模型划分装置，其特征在于，所述数据计算节点包括次级数据区、数据层；所述第二划分单元，包括：

判断模块，用于在同一初级数据区中，当所述设备对应的采集点数据超过数据量阈值时，判断当前初级数据区内的各设备的联络次数是否少于预设次数阈值；

第一划分模块，用于如果小于，则根据所述设备的所属区域，将所述初级数据区按照区域进行再次划分，得到多个所述次级数据区；

第二划分模块，用于如果不小于，则根据所述设备的电压等级，将所述初级数据区按照层级进行再次划分，得到多个所述数据层。

9.根据权利要求8所述的基于SCADA系统的电网模型划分装置，其特征在于，所述装置还包括：

切分模块，用于当建立所述电网模型时，根据厂站的最高电压等级并以厂站为粒度对电压进行等值切分，得到所述电压等级。

10.根据权利要求7所述的基于SCADA系统的电网模型划分装置，其特征在于，所述装置包括：

分配单元，用于将所述初级数据区或所述数据计算节点分配给SCADA系统中各个服务器进行计算。