CN110175772A - 基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法，解析并存储所有电网工程的电网模型未来变更信息；根据需求选择未来时刻,将未来时刻及之前的电网模型未来变更信息和当前电网模型进行时序化动态叠加计算，得到未来时刻的电网未来模型。本发明根据实际需求通过时序化动态叠加算法获得电网未来模型，不固化存储电网未来模型，不需要定期根据在线系统模型进行镜像模型数据更新同步，运行系统模型变更实时体现于电网未来模型，近期未来电网模型变更实时体现于远期未来电网模型，适合未来电网多时段规划使用。

Description

基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法及系统
技术领域
本发明涉及一种基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法及系统，属于电力系统自动化电网模型技术领域。
背景技术
随着特高压电网建设的全面提速，电网一体化运行的特征愈发明显，对电网实施集中分析决策、多专业间业务协作和跨调度机构工作协同等需求更加迫切。电网在线计算、调度计划和分析决策等调控运行核心业务对未来时间维度的电网模型和参数提出了更高的要求。
目前电网调控中心采用固化存储电网未来模型的方式，需要定期根据在线系统模型进行镜像模型数据更新同步；随着时间的推移，运行系统模型不断发生变化，运行系统模型变更无法实时体现于电网未来模型，近期电网未来模型变更无法体现于远期电网未来模型，不适合未来电网多时段规划使用。
发明内容
本发明提供了一种基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法及系统，解决了现有电网未来模型不适合未来电网多时段规划使用的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法，包括以下步骤，
解析并存储所有电网工程的电网模型未来变更信息；
根据需求选择未来时刻,将未来时刻及之前的电网模型未来变更信息和当前电网模型进行时序化动态叠加计算，得到未来时刻的电网未来模型。
所述电网模型未来变更信息以电网工程为粒度进行存储，电网工程的电网模型未来变更信息存储在二维表中，电网模型未来变更信息包括变更信息所属电网工程、变更内容、变更操作用户和变更时间。
时序化动态叠加计算的公式为：
电网未来模型＝当前电网模型+电网模型未来变更信息中的新增模型-电网模型未来变更信息中的删除模型+电网模型未来变更信息中的参数修改值。
电网工程时段根据时间依次划分成若干个阶段，后面阶段的电网未来模型变更信息继承前面阶段的电网未来模型变更信息。
获得未来时刻的电网未来模型后，将电网未来模型导入电网未来模型文件共享，投在线时，基于电网模型未来变更信息，批量变更当前电网模型。
基于增量动态堆叠的电网未来模型构建系统，包括：
解析存储模块：解析并存储所有电网工程的电网模型未来变更信息；
电网未来模型选取模块：根据需求选择未来时刻,将未来时刻及之前的电网模型未来变更信息和当前电网模型进行时序化动态叠加计算，得到未来时刻的电网未来模型。
解析存储模块中电网模型未来变更信息以电网工程为粒度进行存储，电网工程的电网模型未来变更信息存储在二维表中，电网模型未来变更信息包括变更信息所属电网工程、变更内容、变更操作用户和变更时间。
电网未来模型选取模块中采用的时序化动态叠加计算的公式为：
电网未来模型＝当前电网模型+电网模型未来变更信息中的新增模型-电网模型未来变更信息中的删除模型+电网模型未来变更信息中的参数修改值。
电网工程时段根据时间依次划分成若干个阶段，后面阶段的电网未来模型变更信息继承前面阶段的电网未来模型变更信息。
基于增量动态堆叠的电网未来模型构建系统还包括，
共享模块：将电网未来模型导入电网未来模型文件共享；
投在线模块：投在线时，基于电网模型未来变更信息，批量变更当前电网模型。
本发明所达到的有益效果：1、本发明将未来变更信息进行存储，根据实际需求通过时序化动态叠加算法获得电网未来模型，不固化存储电网未来模型，不需要定期根据在线系统模型进行镜像模型数据更新同步，运行系统模型变更实时体现于电网未来模型，近期未来电网模型变更实时体现于远期未来电网模型，适合未来电网多时段规划使用；2、本发明将未来变更信息进行存储，不修改当前运行系统模型，且与当前运行系统模型隔离存储，不影响当前运行系统模型，保障当前运行系统模型的稳定性与安全性。
附图说明
图1为本发明电网未来模型数据存取的流程图；
图2为电网工程时段的分段图；
图3为客户端获取电网未来模型的示意图。
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，基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法，包括以下步骤：
步骤1：解析并存储所有电网工程的电网模型未来变更信息。
客户端将变更SQL语句传入服务端，服务端采用基于lex和yacc的自研SQL解析器，对客户端传入的SQL语句进行SQL语法分析及语义级分析，得到相应的电网模型未来变更信息。
在服务端，以电网工程为粒度进行存储，电网工程基础信息包括工程预计投在线时间、工程名称、工程类别、工程状态等，电网工程基础信息以二维表形式存储，电网工程的电网模型未来变更信息也存储在二维表中，与当前运行系统模型(简称当前模型)隔离存储，不影响当前模型，同时不对当前模型进行变更，保障当前运行系统模型的稳定性与安全性，只有到达投在线阶段，才会进行批量变更。
电网模型未来变更信息包括变更信息所属电网工程、变更内容、变更操作用户和变更时间等，具体如表1所示。
表1未来变更信息表
序号 域英文名 域中文名 数据类型
1 project_id 电网工程ID String
2 edit_time 模型变更时间 Long
3 key_id 模型设备ID String
4 edit_table_name 变更模型表名 String
5 edit_col_name 变更模型列名 String
6 col_old_value 变更前列值 String
7 col_new_value 变更后列值 String
8 edit_user_name 模型变更用户 String
电网工程时段为从该工程规划到投在线的时段，假设电网工程为新建一个厂站，新建厂站的规划到投在线的时段即为该工程时段。
步骤2：根据需求选择未来时刻,将未来时刻及之前的电网模型未来变更信息和当前电网模型进行时序化动态叠加计算，得到未来时刻的电网未来模型。
时序化动态叠加计算的公式：电网未来模型＝当前电网模型+电网模型未来变更信息中的新增模型-电网模型未来变更信息中的删除模型+电网模型未来变更信息中的参数修改值。
电网工程时段根据时间依次划分成若干个阶段，如图2一般分为规划阶段、计划阶段和运行阶段，3个阶段可作为未来时间的断面，不同阶段电网模型未来变更信息时序化动态叠加隔离计算，每个阶段获得相对独立的电网未来时刻模型。后面阶段的电网未来模型变更信息可继承前面阶段的电网未来模型变更信息，实现电网未来模型不同阶段的参数复用，减少重复劳动提高工作效率，提升多专业用户协同维护电网未来模型的能力。
电网工程的规划阶段仅建立和维护主设备模型、建立典型参数、建立拓扑，偏向于框架性计算建模。计划阶段指规划工程开工建设至新设备开启调度命名阶段，用户(计划专业用户)创建的电网未来模型，其中线路、变压器等规划阶段中已建设设备参数可直接从规划阶段的电网未来模型变更信息继承，并赋以调度命名及维护铭牌参数，同时建立详细母线、断路器、闸刀、容抗器等设备及其相关参数(如位置属性)、拓扑。运行阶段主要指设备启动投运阶段，该阶段需补充设备实测参数并上传实测报告，供用户随时比较录入参数与实测报告的差，需补全计划阶段未录入的设备铭牌参数，管理参数、运行状态参数等其它参数可由继电保护、系统运行等专业录入审核。
步骤3：将电网未来模型导入电网未来模型文件共享。
该电网未来模型文件主要是给与电网调控中心相关联的系统共享，通常为二进制文件或CIM/E文件等。
步骤4：投在线时，基于电网模型未来变更信息，批量变更当前电网模型。
以电网模型未来变更信息为基础，工程管理服务自动生成批量模型维护语句，修改当前运行系统模型，在此基础上，实现导出相关电网未来模型全量和增量内容的CIM/E格式文件，用于投产至电力安全一区相关业务系统。
客户端可通过C++/Java接口访问并查看未来时刻电网模型，其中Java接口与行业内JDBC/Spring接口相兼容，C++接口与行业内OCI接口相兼容。客户端将SQL查询语句传入服务端，服务端采用基于lex和yacc的自研SQL解析器，对客户端传入的SQL语句进行SQL语法分析及语义级分析，得到相应的电网未来时刻模型信息返回给客户端。客户端可通过C++/Java接口访问并查看未来时刻电网模型，方便当前模型维护工具快速移植为未来模型维护工具，满足各类应用通过SQL语句获取数据的编程模式，有利于现有应用程序快速移植。
服务端的模型存取服务可以统一负责所有电网未来时刻模型信息存取工作，模型存取服务根据客户端传入的工程ID区分用户所浏览与维护的未来模型维护工程，获取用户所查询与维护的未来时刻。
服务端与客户端基于Protobuf实现跨语言、跨平台的数据交互，基于RPC调用实现远程服务调用获取未来电网模型数据。客户端实现映射规则类处理行映射规则，将数据中每一行数据封装成固定或用户定义的类，以实现与行业内JDBC/Spring接口相兼容。
如图3,例如Level1为在2019年12月新建厂站A，与当前电网模型无交集；Level2为在2020年6月对现有厂站B改造，与当前电网模型有重叠；Level3为在2020年12月对A、B厂站模型进行改造，与Level1及Level2未来模型均有重叠。
当客户端指定查询2019年12月模型时，服务端将当前电网模型+厂站A新增模型，叠加计算得到2019年12月电网未来模型后返回给客户端。
当客户端指定查询2020年6月模型时，服务端将当前电网模型+厂站A新增模型+改造厂站B模型变更信息，叠加计算得到2020年6月电网未来模型后返回给客户端，其中与当前电网模型重叠数据使用Level2模型数据。
当客户端指定查询2020年12月模型时，服务端将当前电网模型+厂站A新增模型+改造厂站B模型变更信息+A、B厂站模型变更信息，叠加计算得到2020年12月电网未来模型后返回给客户端，其中与Level1及Level2未来模型重叠数据使用Level3模型数据。
客户端的具体操作过程如下：
1)客户端创建电网工程，并设定电网工程基础信息；不同阶段用户创建不同类别的子工程，例如，运行方式专业用户创建规划工程，计划专业用户创建新设备启动工程。
2)在客户端使用界面工具，界面工具通过客户端C++/Java接口向服务端传入变更SQL语句，服务端解析并存储电网模型未来变更信息。
3)界面工具的展示，通过客户端C++/Java接口向服务端传入SQL查询语句，对电网未来时刻模型进行访问，获得工程相应未来时刻电网模型。
在获得未来时刻电网模型过程中，后面阶段的电网未来模型变更信息可继承前面阶段的电网未来模型变更信息，比如要获得计划阶段子工程相应的未来时刻电网模型，可先继承规划阶段的新增、退役、参数修改等增量变更信息，在此基础上获得所需的电网未来模型。
客户端在完成电网未来模型维护、审核后，可根据实际投在线时间，将电网未来模型投入当前运行系统，在此基础上导出相关电网未来模型全量和增量内容的CIM/E格式文件，用于投产至电力安全一区相关业务系统。
上述方法将未来变更信息进行存储，根据实际需求通过时序化动态叠加算法获得电网未来模型，不固化存储电网未来模型，不需要定期根据在线系统模型进行镜像模型数据更新同步，运行系统模型变更实时体现于电网未来模型，近期未来电网模型变更实时体现于远期未来电网模型，适合未来电网多时段规划使用。
基于增量动态堆叠的电网未来模型构建系统，包括：
解析存储模块：解析并存储所有电网工程的电网模型未来变更信息。
解析存储模块中以电网工程为粒度进行存储，电网工程的电网模型未来变更信息存储在二维表中，电网模型未来变更信息包括变更信息所属电网工程、变更内容、变更操作用户和变更时间。
电网工程时段根据时间依次划分成若干个阶段，后面阶段的电网未来模型变更信息继承前面阶段的电网未来模型变更信息。
电网未来模型选取模块：根据需求选择未来时刻,将未来时刻及之前的电网模型未来变更信息和当前电网模型进行时序化动态叠加计算，得到未来时刻的电网未来模型。
电网未来模型＝当前电网模型+电网模型未来变更信息中的新增模型-电网模型未来变更信息中的删除模型+电网模型未来变更信息中的参数修改值。
基于增量动态堆叠的电网未来模型构建系统还包括：
变更共享模块：将电网未来模型导入电网未来模型文件共享；
投在线模块：投在线时，基于电网模型未来变更信息，批量变更当前电网模型。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤，
解析并存储所有电网工程的电网模型未来变更信息；
根据需求选择未来时刻,将未来时刻及之前的电网模型未来变更信息和当前电网模型进行时序化动态叠加计算，得到未来时刻的电网未来模型。
2.根据权利要求1所述的基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法，其特征在于：所述电网模型未来变更信息以电网工程为粒度进行存储，电网工程的电网模型未来变更信息存储在二维表中，电网模型未来变更信息包括变更信息所属电网工程、变更内容、变更操作用户和变更时间。
3.根据权利要求1所述的基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法，其特征在于：时序化动态叠加计算的公式为，
电网未来模型=当前电网模型+电网模型未来变更信息中的新增模型-电网模型未来变更信息中的删除模型+电网模型未来变更信息中的参数修改值。
4.根据权利要求1所述的基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法，其特征在于：电网工程时段根据时间依次划分成若干个阶段，后面阶段的电网未来模型变更信息继承前面阶段的电网未来模型变更信息。
5.根据权利要求1所述的基于增量动态堆叠的电网未来模型构建方法，其特征在于：获得未来时刻的电网未来模型后，将电网未来模型导入电网未来模型文件共享，投在线时，基于电网模型未来变更信息，批量变更当前电网模型。
6.基于增量动态堆叠的电网未来模型构建系统，其特征在于：包括，
解析存储模块：解析并存储所有电网工程的电网模型未来变更信息；
电网未来模型选取模块：根据需求选择未来时刻,将未来时刻及之前的电网模型未来变更信息和当前电网模型进行时序化动态叠加计算，得到未来时刻的电网未来模型。
7.根据权利要求6所述的基于增量动态堆叠的电网未来模型构建系统，其特征在于：解析存储模块中电网模型未来变更信息以电网工程为粒度进行存储，电网工程的电网模型未来变更信息存储在二维表中，电网模型未来变更信息包括变更信息所属电网工程、变更内容、变更操作用户和变更时间。
8.根据权利要求6所述的基于增量动态堆叠的电网未来模型构建系统，其特征在于：电网未来模型选取模块中采用的时序化动态叠加计算的公式为，
电网未来模型=当前电网模型+电网模型未来变更信息中的新增模型-电网模型未来变更信息中的删除模型+电网模型未来变更信息中的参数修改值。
9.根据权利要求6所述的基于增量动态堆叠的电网未来模型构建系统，其特征在于：电网工程时段根据时间依次划分成若干个阶段，后面阶段的电网未来模型变更信息继承前面阶段的电网未来模型变更信息。
10.根据权利要求6所述的基于增量动态堆叠的电网未来模型构建系统，其特征在于：还包括，
共享模块：将电网未来模型导入电网未来模型文件共享；
投在线模块：投在线时，基于电网模型未来变更信息，批量变更当前电网模型。
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