CN111143967A - 一种改进的电网限额决策方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进的电网限额决策方法，包括以下过程：基于限额规则按照DMN规范描述生成结构化DMN文件并保存；读取DMN文件并从中提取限额规则，获取各限额规则对应的决策，将限额规则与决策的对应关系形成DMN决策表；获取电网的断面状态，基于断面状态以及DMN决策表进行实时决策。本发明形成可以直接由计算机执行的决策表，具体的就是DMN决策表，CEP基于断面状态，以DMN决策表为一个标尺，给出当前当面状态的限额决策。
Description
技术领域
本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种改进的电网限额决策方法及系统。
背景技术
目前电力系统调度控制中，必须将电网的运行状态控制在安全的范围内，但由于电网日益复杂，其运行状态的控制也变得越来越复杂，不同的运行状态下电网的安全范围就非常大的区别，因此需要计算机来辅助调度人员进行控制，动态限额应用就是这样的一种软件。
动态稳定限额已有的方法是用自定义的if-then 脚本表示限额规定，然后通过动态限额应用来执行，基于的实时数据主要是D5000实时库中的设备表和计算点表。
现有方案存在的缺点有：
目前动态限额采取的方法用自定义的if-then脚本表示限额规定，这种方式封闭，外部无法解析这种脚本，也无法实施自动测试，完全由软件人员进行判断，维护工作量巨大；
基于的D5000平台中的实时库，包括设备表以及计算点表，这些数据不少是一些测量数据以及公式计算的结果，相比电网收敛的断面来说较为离散，难以表示整个电网的全貌以及正确性。另外，因为想把电网历史或者计划的状态映射到实时库是很困难的，因此想要对历史以及未来的电网做分析测试也具有难度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种改进的电网限额决策方法及系统，解决了现有技术中决策分析工作量大的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种改进的电网限额决策方法，其特征是，包括以下过程：
基于限额规则按照DMN规范描述生成结构化DMN文件并保存；
读取DMN文件并从中提取限额规则，获取各限额规则对应的决策，将限额规则与决策的对应关系形成DMN决策表；
获取电网的断面状态，基于断面状态以及DMN决策表进行实时决策。
进一步的，所述读取DMN文件包括：
读取DMN文件至内存。
进一步的，所述获取电网的断面状态包括：
基于一体化对象模型获取电网的断面状态。
相应的，本发明还提供了一种改进的电网限额决策系统，其特征是，包括DMN文件生成模块、DMN决策表生成模块和决策生成模块；
DMN文件生成模块，用于基于限额规则按照DMN规范描述生成结构化DMN文件并保存；
DMN决策表生成模块，用于读取DMN文件并从中提取限额规则，获取各限额规则对应的决策，将限额规则与决策的对应关系形成DMN决策表；
决策生成模块，用于获取电网的断面状态，基于断面状态以及DMN决策表进行实时决策。
进一步的，DMN决策表生成模块中，所述读取DMN文件包括：
读取DMN文件至内存。
进一步的，决策生成模块中，所述获取电网的断面状态包括：
基于一体化对象模型获取电网的断面状态。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过CEP基于断面状态，以DMN决策表为一个标尺，给出当前当面状态的限额决策。本发明方法简单，可应用与电网的过去、现在以及未来的多态进行评估。
附图说明
图1为基于DMN的CEP规则系统架框图。
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。
本发明中涉及的现有专业术语：
DMN规范
DMN是由对象管理组织（OMG）主导定义的标准，是一种开放、解耦的规范。使用决策表和表层次结构在表现决策逻辑时有较好效果。规范化不同形式和类型决策表是DMN模型的目的之一。一个决策表包含：名称(table name)，一组输入(input expression)，一组输出(output expression) ，一组在表中的行或列的规则。DMN典型的三种表，分别为行规则表，列规则表以及交叉规则表。行规则表输入输出水平方向排列；列规则表则是垂直排列；而交叉规则表中水平、垂直的输入都有，输出在交叉的位置。具体应用时，DMN可以支持更多维的输入、输出。
新电网在线分析平台
目前的在线分析架构采用周期性批处理计算模式，具有分钟级响应速度。SCADA、状态估计、在线分析采用串行架构。新架构采用分钟级常规计算和秒级快速计算并行架构。基于电网实时分析模型，采用事件驱动、反应式计算模式，支持内存计算，采用复杂事件处理（CEP）引擎控制和协调计算任务执行流程。以实现实时、动态、智能“沙盘推演”，为新一代电网在线分析提供软件支撑平台。
CEP引擎
复杂事件处理（CEP）是指利用计算机系统来处理发生在复杂系统中不同层次的事件，找出其中有意义的事件(集)，通过事件的时间/空间关联关系，分析其可能的影响，并根据规则触发后续行动。CEP系统可以从看似无关、孤立的事件中识别有意义、需要关注的事件模式和关联关系，并实时触发、通知其他系统，以采取必要的行动。
从软件系统角度看，CEP是一种实时事件处理方法，它结合来自多个分布式源的数据（事件），即时推断出更为复杂的组合事件或物理过程演变模式。复杂事件处理的目的是识别有意义的事件，以推断可能出现的机会或威胁，并给予实时响应。这些事件可能发生在复杂系统的不同时间点和不同空间位置，CEP提供了一种实时分析事件关联关系模式的新思路。事件关联关系是关键点，因为它可以识别事件关联模式，并根据由历史数据或人类经验总结的规则，即时判断复杂大系统出现问题的可能性。
本发明的一种改进的电网限额决策方法，在超过限额或者接近限额时给出提示，从而帮助调度人员的监视工作，这些限额首先通过结构化的处理，再由适配器适配形成可以直接由计算机执行的决策表，具体的就是DMN决策表，CEP基于断面状态（包含电网各种测量数据），以DMN决策表为一个标尺，给出当前当面状态的限额决策，系统结构参见图1所示。
具体包括以下过程：
第一步，基于现有稳定规定文档中描述的限额规则，人工理解后按照DMN规范描述生成结构化DMN文件，并将DMN文件保存至数据库(MongoDB)，利用数据库接口向外部应用提供准确的稳定规定结构化数据；
稳定规定文档是电力系统运行人员用于对电网进行控制的手册类文档，在日常调控电网的过程中需要以该文档为准则。稳定规定文档内描述的限额规则，如在某工况下线路A的限额为XA。
DMN是由DMN schema定义的XML格式的文件。DMN文件代表的就是稳定规定结构化数据。
第二步，复杂事件处理引擎（CEP）通过适配器读取DMN文件到内存，从DMN文件中提取限额规则，并获取各限额规则对应的决策，将限额规则与决策的对应关系在内存中形成可直接执行的稳定规定DMN决策表；
此CEP引擎是现有的，是新在线分析系统中的一部分。该引擎是协调整个在线分析系统的作用，用于控制不同的模块的相互作用的可拓展，高可用的控制中心。在本文中，进行稳定限额判断需要实时的电网测量数据以及稳定限额规定数据等多方数据共同来判断，因此需要CEP引擎来协调。适配器也是现有的，是解析文件形成可以交给计算机直接执行的、存储在内存的数据或代码的模块。内存为CEP的其中一个模块，可以称为内存规则库。在线系统中，需要大量高速地与规则进行匹配，因此需要先加载到内存，持续化地保存在内存中，以适应在线系统的响应速度要求。
DMN决策表内描述的是限额规则与决策的对应关系，如在某工况f下线路A的限额为Xf，此限额规则对应的决策是A，在另一工况g下限额为Xg，此限额规则对应的决策是B。工况就是指电力系统的工作状态，该状态可以包罗万象十分复杂，可能是直观直接可得的几十个数据的统称。并且限额的规则也有复杂的关联关系，本发明通过DMN这种多领域已应用的决策建模标记，把这些复杂的关联关系规范化地建立起来。
第三步，CEP从新电网在线分析平台中一体化对象模型获取电网的断面状态，并基于断面状态以及DMN决策表进行实时决策，给出最终稳定限额决策反馈。
一体化对象模型是电网的虚拟镜像模型，是在线分析系统的一部分，它反映的就是电力系统的实时状态。断面状态就是电网镜像上的数据，表示电网的整体状态。传统的限额方法基于的是电力系统测量实时数据库中的测量数据，这些数据是离散的数据，不是一个整体，而本文的一体化对象模型是一个收敛的断面数据，是一个整体，是实际电网的一个镜像，不是简单离散的数据测量，更为可靠和灵活。另外，支持其他格式数据源的导入，即可以对历史（过去）、预想（未来）的电网镜像进行分析。
另外，在线分析平台一体化模型不仅支持实时数据的导入，也支持仿真分析文件输入，如QS文件和综稳程序LS文件（这些是电力系统分析的特有文件，保存过去或者未来的电网状态），使得该方法可应用到电网的多态进行评估。
相应的，本发明还提供了一种改进的电网限额决策系统，其特征是，包括DMN文件生成模块、DMN决策表生成模块和决策生成模块；
DMN文件生成模块，用于基于限额规则按照DMN规范描述生成结构化DMN文件并保存；
DMN决策表生成模块，用于读取DMN文件并从中提取限额规则，获取各限额规则对应的决策，将限额规则与决策的对应关系形成DMN决策表；
决策生成模块，用于获取电网的断面状态，基于断面状态以及DMN决策表进行实时决策。
进一步的，DMN决策表生成模块中，所述读取DMN文件包括：
读取DMN文件至内存。
进一步的，决策生成模块中，所述获取电网的断面状态包括：
基于一体化对象模型获取电网的断面状态。
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型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种改进的电网限额决策方法，其特征是，包括以下过程：
基于限额规则按照DMN规范描述生成结构化DMN文件并保存；
读取DMN文件并从中提取限额规则，获取各限额规则对应的决策，将限额规则与决策的对应关系形成DMN决策表；
获取电网的断面状态，基于断面状态以及DMN决策表进行实时决策。
2.根据权利要求1所述的一种改进的电网限额决策方法，其特征是，所述读取DMN文件包括：
读取DMN文件至内存。
3.根据权利要求1所述的一种改进的电网限额决策方法，其特征是，所述获取电网的断面状态包括：
基于一体化对象模型获取电网的断面状态。
4.一种改进的电网限额决策系统，其特征是，包括DMN文件生成模块、DMN决策表生成模块和决策生成模块；
DMN文件生成模块，用于基于限额规则按照DMN规范描述生成结构化DMN文件并保存；
DMN决策表生成模块，用于读取DMN文件并从中提取限额规则，获取各限额规则对应的决策，将限额规则与决策的对应关系形成DMN决策表；
决策生成模块，用于获取电网的断面状态，基于断面状态以及DMN决策表进行实时决策。
5.根据权利要求4所述的一种改进的电网限额决策系统，其特征是，DMN决策表生成模块中，所述读取DMN文件包括：
读取DMN文件至内存。
6.根据权利要求4所述的一种改进的电网限额决策系统，其特征是，决策生成模块中，所述获取电网的断面状态包括：
基于一体化对象模型获取电网的断面状态。
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