CN111209652B - 一种电力系统静态设备模型时序构建方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力系统静态设备模型时序构建方法及装置，所述方法包括在原模型表中添加生效时间域和失效时间域，形成历史模型表；将原模型表中的内容复制到所述历史模型表中，并对历史模型表中各设备模型的生效时间域和失效时间域进行赋值，完成历史模型表的初始化；响应于外部操作信息，设置历史模型表中与该外部操作信息对应的设备模型的生效时间域和失效时间域，完成对所述历史模型表中设备模型的修改或删除。本发明能够将模型表的维护操作完整地记录下来，使得能够快速查询到历史任意时间的模型。

Description

一种电力系统静态设备模型时序构建方法及装置

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种电力系统静态设备模型时序构建方法及装置。

背景技术

在电力系统的自动化系统中往往需要对电力网络的一二次设备进行建模，用计算机系统描述系统管理对象的信息，同时结合动态量测数据对电力系统运行状态的进行分析、管理。电力调度自动化系统对设备模型采用当前模型和实时数据相结合进行分析，并存储历史量测信息，当需要对电网历史状态分析由于只有历史量测数据，设备模型只有当前状态，会造成分析误差，量测数据的变化特征为实时更新，更新频率1～5秒，在通过定时周期采样的方式如1分钟间隔采样等保存历史数据。而电网设备模型的变化特征为无规律，根据电网的设备建设情况进行人工修改的，变化频率很低，配电网由于设备众多修改频率略高，所以一般自动化系统并不对历史状态的模型进行保存，随着大数据技术的成熟，在电力领域逐步意识到历史数据的价值，希望能够在历史数据中分析挖掘出更有价值的信息，虽然可以容易的获得历史量测数据，但由于无法获得历史状态的电网设备模型，在一些需要结合电力网络设备拓扑及参数的分析场景受到限制。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种电力系统静态设备模型时序构建方法及装置，能够将模型表的维护操作完整地记录下来，使得能够快速查询到历史任意时间的模型。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种电力系统静态设备模型时序构建方法，包括：

在原模型表中添加生效时间域和失效时间域，形成历史模型表；

将原模型表中的内容复制到所述历史模型表中，并对历史模型表中各设备模型的生效时间域和失效时间域进行赋值，完成历史模型表的初始化；

响应于外部操作信息，设置历史模型表中与该外部操作信息对应的设备模型的生效时间域、失效时间域和/或内容信息，完成对所述历史模型表中设备模型的修改或删除。

可选地，当外部操作信息为修改某设备模型时，在历史模型表中查找到与该设备模型对应的记录A，并复制为A’插入所述历史模型表中，修改记录A的失效时间域为当前时间，修改记录A’的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，并基于所述外部操作信息修改记录A’的内容信息，修改原模型表中记录A的内容信息。

可选地，当外部操作信息为删除某设备模型时，在历史模型表中查找到与该设备模型对应的记录B，修改记录B的失效时间域为当前时间，删除原模型表中的记录B。

可选地，所述方法还包括：

当外部操作信息为插入新设备模型时，则将所述新设备模型插入历史模型表中，同时设置与该新设备模型对应的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，并将将所述新设备模型插入原模型表中。

可选地，所述历史模型表的初始化过程中，与原模型表对应的生效时间域和失效时间域分别设置为当前时间和无穷大。

可选地，所述响应于外部操作信息步骤之前还包括：

在历史模型表的唯一性约束中添加生效时间域，并设置值约束生效时间必须小于失效时间，单个设备需要有连续性，单个设备的历史记录必须有且只有一个记录的失效时间为无穷大。

第二方面，本发明提供了一种电力系统静态设备模型时序构建装置，包括：

添加单元，用于在原模型表中添加生效时间域和失效时间域，形成历史模型表；

初始化单元，用于将原模型表中的内容复制到所述历史模型表中，并对历史模型表中各设备模型的生效时间域和失效时间域进行赋值，完成历史模型表的初始化；

第一处理单元，用于响应于外部操作信息，设置历史模型表中与该外部操作信息对应的设备模型的生效时间域、失效时间域和/或内容信息，完成对所述历史模型表中设备模型的修改或删除。

可选地，当外部操作信息为修改某设备模型时，在历史模型表中查找到与该设备模型对应的记录A，并复制为A’插入所述历史模型表中，修改记录A的失效时间域为当前时间，修改记录A’的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，并基于所述外部操作信息修改记录A’的内容信息，修改原模型表中记录A的内容信息；

当外部操作信息为删除某设备模型时，在历史模型表中查找到与该设备模型对应的记录B，修改记录B的失效时间域为当前时间，删除原模型表中的记录B。

可选地，所述的一种电力系统静态设备模型时序构建装置，还包括第二处理单元，用于当外部操作信息为插入新设备模型时，则将所述新设备模型插入历史模型表中，同时设置与该新设备模型对应的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，并将将所述新设备模型插入原模型表中。

可选地，所述的一种电力系统静态设备模型时序构建装置，还包括唯一性约束设置单元，用于在历史模型表的唯一性约束中添加生效时间域，并设置值约束生效时间必须小于失效时间，单个设备需要有连续性，单个设备的历史记录必须有且只有一个记录的失效时间为无穷大。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)本发明无需修改原模型表，能够在线实施。

(2)本发明中所有模型维护过程无遗漏，优于现有技术中基于快照断面的电网历史模型构建方法。

(3)可查询任意历史时刻模型，且查询方式与原来保持一致性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的电力系统静态设备模型时序构建方法流程图；

图2为本发明一种实施例中的触发器方式的实施示意图；

图3为本发明一种实施例中模型服务方式的实施示意图；

图4为本发明一种实施例中多快照查询示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

本发明实施例中提供了一种电力系统静态设备模型时序构建方法，如图1所示，具体包括以下步骤：

(1)在原模型表中添加生效时间域和失效时间域，形成历史模型表；

(2)将原模型表中的内容复制到所述历史模型表中，并对历史模型表中各设备模型的生效时间域和失效时间域进行赋值，完成历史模型表的初始化；

(3)响应于外部操作信息，设置历史模型表中与该外部操作信息对应的设备模型的生效时间域、失效时间域和/或内容信息，完成对所述历史模型表中设备模型的修改或删除。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，当检测到原模型表中某设备模型被修改时，在历史模型表中查找到与原模型表中被修改的设备模型对应的记录A，并复制为A’插入所述历史模型表中，修改记录A的失效时间域为当前时间，修改记录A’的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，同时基于原模型表中该设备模型被修改的相关信息修改记录A’的内容信息。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，当检测到原模型表中某设备模型被删除时，在历史模型表中查找到与原模型表中被删除的设备模型对应的记录B，修改记录B的失效时间域为当前时间。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述方法还包括：

当检测到原模型表中插入新设备模型，则将所述新设备模型插入历史模型表中，同时设置与该新设备模型对应的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述历史模型表的初始化过程中，与原模型表对应的生效时间域和失效时间域分别设置为当前时间和无穷大。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述获取原模型表的操作信息步骤之前还包括：

在历史模型表的唯一性约束中添加生效时间域，并设置值约束生效时间必须小于失效时间，单个设备需要有连续性，单个设备的历史记录必须有且只有一个记录的失效时间为无穷大。

下面结合具体的实施过程对本实施例中的电力系统静态设备模型时序构建方法进行详细说明。

所述电力系统静态设备模型时序构建方法，包括以下步骤：

步骤一、创建历史模型表。创建方法为在原模型表的基础上添加：生效时间域、失效时间域(effective_time，expire_time)。所述原模型表中包括了若干条记录，每条记录均对应一个设备模型；

步骤二、初始化历史模型表。将原模型表内容复制到历史模型表中，生效时间域填入当前时间，失效时间域填入“9999-12-31”(即无穷大)。

步骤三、添加设备模型时，原模型表插入记录同时插入历史模型表，历史模型表中生效时间填入当前时间，失效时间域填入“9999-12-31”。

步骤四、修改设备模型时，在历史模型表中查找到需要修改的记录A，复制为A’插入历史模型表，修改记录A的expire_time为当前时间，修改记录A’的内容信息(比如相关域值)、修改effective_time为当前时间，修改expire_time为“9999-12-31”，修改的记录A的内容信息(比如相关域值)。

步骤五、删除设备模型时，查找到历史模型表中需要删除的记录修改effective_time为当前时间，删除原模型表中对应的记录。

步骤六、历史模型表中唯一性约束中添加effective_time，值约束effective_time必须小于expire_time，单个设备需要有连续性，单个设备的历史记录必须有且只有一个记录的expire_time值为“9999-12-31”。

步骤七、模型查询：在历史模型表中查询任意时刻模型添加条件effective_time<＝'xxxx'and expire_time>'xxxxx'，查询当前模型添加条件expire_time＝“9999-12-31”。

电力系统静态设备模型包括厂站表、断路器表、母线表、变压器表等，在原模型表和历史模型表的同步过程可根据存储特点采用两种方案，如果是同构数据库可采用触发器的方式来实现对历史模型表的操作。如果是异构数据库则有模型服务实现原模型表和历史模型表的同步操作。

在电力系统自动化系统中设备静态模型以数据库方式存储，模型服务为其他模块提供设备模型数据修改和查询功能，“触发器方式”和“模型服务方式”都采用上述时序构建方法，主要在与实现方式不同，“触发器方式”利用了关系型数据库的触发器功能，通过对数据表触发器的扩展来实现，避免了对模型服务的改造，但数据库表之间有较强的耦合关系，无法在异构数据库中实现，图2为实施示意图。“模型服务方式”是对模型服务进行改造，时序构建方法的逻辑功能在模型服务中实现，有更好的异构环境适应性。本实施方案用“模型服务方式”进行说明，图3为实施示意图。

(1)模型服务

以断路器表的增、删、改、查操作为例说明模型服务功能,增、删、改操作许先后对原模型表和历史模型表进行操作,两个操作均成果后提交，否则均撤回。

添加设备断路器时，模型服务接收到断路器添加请求转换为insert语句记录插入原模型表，同时记录附加effective_time和expire_time插入历史模型表，其中生效时间effective_time填入当前时间，expire_time域填入“9999-12-31”。在两个操作均成果后提交，否则均撤回。

修改设备断路器时，模型服务接收到断路器添加请求转换为update语句修改原模型表，历史模型表中查找到需要修改的记录A，复制为A’插入历史模型表，修改记录A的expire_time为当前时间，修改记录A’的相关域值、修改effective_time为当前时间，修改expire_time为“9999-12-31”，修改的记录A的相关域值。

删除设备断路器时，查找到历史模型表中需要删除记录修改effective_time为当前时间，删除原模型表中的记录。

(2)一致性校验

设备模型表有一个标识域作为唯一性主键，历史模型表中唯一性主键添加为标识和effective_time，值约束effective_time必须小于expire_time，单个设备需要有连续性，单个设备的历史记录必须有且只有一个记录的expire_time值为“9999-12-31”。

(3)优化冗余

设备模型表有多个域时，只修改少量域时生成的历史记录有大量重复数据，在构建历史模型表是可对模型表进行拆分，拆分原则根据修改频率，将修改频率低的域放在一个表中，修改频率高的域单独放在一张表中，两张表通过唯一性标识进行关联。

(4)快照回滚

在需要对某历史时刻的模型进行研究分析时，可快速的通过select语句查询到任意时刻模型，查询方法为在历史模型表中查询时添加条件effective_time<＝'xxxxx'andexpire_time>'xxxxx'，查询当前模型添加条件expire_time＝’9999-12-31’，查询出的结构与原模型表一致可回滚到原模型表中使用，在支持原模型表上的应用功能模块无需修改。图4多快照查询示意图。

实施例2

基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种电力系统静态设备模型时序构建装置，包括：

添加单元，用于在原模型表中添加生效时间域和失效时间域，形成历史模型表；

初始化单元，用于将原模型表中的内容复制到所述历史模型表中，并对对应的生效时间域和失效时间域进行赋值，完成历史模型表的初始化；

第一处理单元，用于获取原模型表的操作信息，设置历史模型表中与该操作信息对应的设备模型的生效时间域、失效时间域和/或内容信息，完成对所述历史模型表中设备模型的修改或删除。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，当检测到原模型表中某设备模型被修改时，在历史模型表中查找到与原模型表中被修改的设备模型对应的记录A，并复制为A’插入所述历史模型表中，修改记录A的失效时间域为当前时间，修改记录A’的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，同时基于原模型表中该设备模型被修改的相关信息修改记录A’的内容信息；

当检测到原模型表中某设备模型被删除时，在历史模型表中查找到与原模型表中被删除的设备模型对应的记录B，修改记录B的失效时间域为当前时间。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述一种电力系统静态设备模型时序构建装置，还包括第二处理单元，用于当检测到原模型表中插入新设备模型，则将所述新设备模型插入历史模型表中，同时设置与该新设备模型对应的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述的一种电力系统静态设备模型时序构建装置，还包括唯一性约束设置单元，用于在历史模型表的唯一性约束中添加生效时间域，并设置值约束生效时间必须小于失效时间，单个设备需要有连续性，单个设备的历史记录必须有且只有一个记录的失效时间为无穷大。

其余部分均与实施例1相同。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电力系统静态设备模型时序构建方法，其特征在于，包括：

在原模型表中添加生效时间域和失效时间域，形成历史模型表；

将原模型表中的内容复制到所述历史模型表中，并对历史模型表中各设备模型的生效时间域和失效时间域进行赋值，完成历史模型表的初始化；

响应于外部操作信息，设置历史模型表中与该外部操作信息对应的设备模型的生效时间域、失效时间域和/或内容信息，完成对所述历史模型表中设备模型的修改或删除。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统静态设备模型时序构建方法，其特征在于：当外部操作信息为修改某设备模型时，在历史模型表中查找到与该设备模型对应的记录A，并复制为A’插入所述历史模型表中，修改记录A的失效时间域为当前时间，修改记录A’的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，并基于所述外部操作信息修改记录A’的内容信息，修改原模型表中记录A的内容信息。

3.根据权利要求1所述的一种电力系统静态设备模型时序构建方法，其特征在于：当外部操作信息为删除某设备模型时，在历史模型表中查找到与该设备模型对应的记录B，修改记录B的失效时间域为当前时间，删除原模型表中的记录B。

4.根据权利要求1所述的一种电力系统静态设备模型时序构建方法，其特征在于，所述方法还包括：

当外部操作信息为插入新设备模型时，则将所述新设备模型插入历史模型表中，同时设置与该新设备模型对应的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，并将所述新设备模型插入原模型表中。

5.根据权利要求1所述的一种电力系统静态设备模型时序构建方法，其特征在于：所述历史模型表的初始化过程中，与原模型表对应的生效时间域和失效时间域分别设置为当前时间和无穷大。

6.根据权利要求1所述的一种电力系统静态设备模型时序构建方法，其特征在于：所述响应于外部操作信息步骤之前还包括：

在历史模型表的唯一性约束中添加生效时间域，并设置约束生效时间必须小于失效时间，单个设备需要有连续性，单个设备的历史记录必须有且只有一个记录的失效时间为无穷大。

7.一种电力系统静态设备模型时序构建装置，其特征在于，包括：

添加单元，用于在原模型表中添加生效时间域和失效时间域，形成历史模型表；

初始化单元，用于将原模型表中的内容复制到所述历史模型表中，并对历史模型表中各设备模型的生效时间域和失效时间域进行赋值，完成历史模型表的初始化；

第一处理单元，用于响应于外部操作信息，设置历史模型表中与该外部操作信息对应的设备模型的生效时间域、失效时间域和/或内容信息，完成对所述历史模型表中设备模型的修改或删除。

8.根据权利要求7所述的一种电力系统静态设备模型时序构建装置，其特征在于：当外部操作信息为修改某设备模型时，在历史模型表中查找到与该设备模型对应的记录A，并复制为A’插入所述历史模型表中，修改记录A的失效时间域为当前时间，修改记录A’的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，并基于所述外部操作信息修改记录A’的内容信息，修改原模型表中记录A的内容信息；

当外部操作信息为删除某设备模型时，在历史模型表中查找到与该设备模型对应的记录B，修改记录B的失效时间域为当前时间，删除原模型表中的记录B。

9.根据权利要求7所述的一种电力系统静态设备模型时序构建装置，其特征在于：还包括第二处理单元，用于当外部操作信息为插入新设备模型时，则将所述新设备模型插入历史模型表中，同时设置与该新设备模型对应的生效时间域和失效时间域分别为当前时间和无穷大，并将将所述新设备模型插入原模型表中。

10.根据权利要求7所述的一种电力系统静态设备模型时序构建装置，其特征在于：还包括唯一性约束设置单元，用于在历史模型表的唯一性约束中添加生效时间域，并设置约束生效时间必须小于失效时间，单个设备需要有连续性，单个设备的历史记录必须有且只有一个记录的失效时间为无穷大。

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