CN111563304B - 一种配电网网架元模型构建方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种配电网网架元模型构建方法，首先，定义配电网业务实体及连接关系；其次，构建配电网网架元模型，完成对配电网设备、关联关系、设备层次结构的配电网网架拓扑描述；最后，获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据，分析各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配网网架元模型之间的对应关系，利用已构建的模型完成配电网网架元模型构建方法的验证。本申请提供的配电网网架元模型构建方法，解决了现有配网调度、资产管理、量测等业务过程中配网台账及连接关系变化时，引起的解配网台账不一致的问题，以及人工核对台账的工作效率低下的问题。

Description

一种配电网网架元模型构建方法
技术领域
本申请涉及配电网网架元模型技术领域，尤其涉及一种配电网网架元模型构建方法。
背景技术
配网台账数据存储于营销系统、资产管理系统、地理信息系统(GIS)中，这些系统拥有一些本系统独有的设备台账，还拥有一些与其他系统重复的设备台账，这些重复的设备台账在各个系统中存储的属性维度是不同的。因此，营销系统、资产管理系统、地理信息系统(GIS)都无法独立提供完整的配电网台账信息，必须合并三个业务系统的台账数据，从多个业务系统中提取设备台账的多维度信息进行合并，才能够描述完整的配电网。
基于上述配网台账设备现有的设置方式，在配网调度、资产管理、量测等业务过程中配网台账及连接关系发生变化时，会引起解配网台账不一致，同时，为了描述完整的配电网，一般通过人工核对台账的方式进行操作，这就导致了工作效率低下的问题。
发明内容
本申请提供了一种配电网网架元模型构建方法，以解决现有配网调度、资产管理、量测等业务过程中配网台账及连接关系变化时，引起的解配网台账不一致的问题，以及人工核对台账的工作效率低下的问题。
本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种配电网网架元模型构建方法，包括以下步骤：
S1：定义配电网业务实体及连接关系；
S2：构建配电网网架元模型；
S3：获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据，分析各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配网网架元模型之间的对应关系；
S4：依据所述配电网网架元模型要求，完成各个系统配电网台账及连接关系数据清洗及处理工作；
S5：建立各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配电网网架元模型对应关系，将各个系统配电网台账及连接关系数据导入元模型，形成各个系统的配网网架拓扑；
S6：结合实际各个系统数据情况，验证配电网网架元模型的适应性及扩展性；
S7：根据各个系统生成的配网网架拓扑结果，从数据层面、实际物理拓扑关系层面验证配电网网架元模型正确性，若与实际拓扑关系存在差异，则根据实际情况进行网架拓扑元模型调整工作，返回执行步骤S3；若符合实际物理拓扑关系，则得到最终的各个系统的网架拓扑元模型。
可选的，所述定义配电网业务实体及连接关系包括：依据国际电工委员会IEC61970CIM规范，结合电力行业标准CIM模型，分析配电网系统资源中的设备类型所采用的设备模型、关联关系模型、设备层次结构模型。
可选的，所述构建配电网网架元模型包括：基于UML统一建模语言构建配电网网架元模型，并利用配电网架元模型对配电网设备、关联关系、设备层次结构进行定义。
可选的，所述构建配电网网架元模型包括结合信息化系统的实际情况构建各系统的配电网网架拓扑元模型。
可选的，所述构建配电网网架元模型包括结合信息化系统的实际情况构建各系统的配电网网架拓扑元模型具体包括以下步骤：
S21：分析台账及关系表结构，各个系统配网台账及连接关系数据结构分析；
S22：对应关系整理，整理各个系统配网台账及连接关系数据结构与网架元模型对应关系，形成对应清单；
S23：网架元模型构建，按照对应清单，基于UML统一建模语言构建各个系统配电网网架元模型；
S24：网架元模型调整，依据验证结果，对各个系统配电网网架拓扑元模型进行调整，以适应实际的业务场景。
可选的，所述获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据包括：从计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中分别获取变电站、馈线、主线、导电设备、电力设备容器、运行杆塔、电表箱、接入点、变压器、计量点、台区、考核用户、低压用户和电能表的配电网台账数据及关系数据。
可选的，所述导电设备包括：配电线段、导线、负荷开关、隔离开关、断路器和熔断器；
所述电力设备容器包括：开闭所、环网柜、箱式变电站和电缆分支箱。
可选的，所述最终的各个系统的网架拓扑元模型用于实际的业务系统，应用于构建各个系统配电网网架拓扑。
本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：
本申请提供了一种配电网网架元模型构建方法，首先，定义配电网业务实体及连接关系；其次，构建配电网网架元模型，完成对配电网设备、关联关系、设备层次结构的配电网网架拓扑描述；最后，获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据，分析各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配网网架元模型之间的对应关系，利用已构建的模型完成配电网网架元模型构建方法的验证。本申请提供的配电网网架元模型构建方法，解决了现有配网调度、资产管理、量测等业务过程中配网台账及连接关系变化时，引起的解配网台账不一致的问题，以及人工核对台账的工作效率低下的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于IEC61970标准的配电网网架元模型构建方法流程简图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种配电网网架元模型构建方法，包括以下步骤：
S1：定义配电网业务实体及连接关系；
S2：构建配电网网架元模型；
S3：获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据，分析各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配网网架元模型之间的对应关系；
S4：依据所述配电网网架元模型要求，完成各个系统配电网台账及连接关系数据清洗及处理工作；
S5：建立各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配电网网架元模型对应关系，将各个系统配电网台账及连接关系数据导入元模型，形成各个系统的配网网架拓扑；
S6：结合实际各个系统数据情况，验证配电网网架元模型的适应性及扩展性；
S7：根据各个系统生成的配网网架拓扑结果，从数据层面、实际物理拓扑关系层面验证配电网网架元模型正确性，若与实际拓扑关系存在差异，则根据实际情况进行网架拓扑元模型调整工作，返回执行步骤S3；若符合实际物理拓扑关系，则得到最终的各个系统的网架拓扑元模型。
其中，上述构建配电网网架元模型包括结合信息化系统的实际情况构建各系统的配电网网架拓扑元模型，具体包括以下步骤：
S21：分析台账及关系表结构，各个系统配网台账及连接关系数据结构分析；
S22：对应关系整理，整理各个系统配网台账及连接关系数据结构与网架元模型对应关系，形成对应清单；
S23：网架元模型构建，按照对应清单，基于UML统一建模语言构建各个系统配电网网架元模型；
S24：网架元模型调整，依据验证结果，对各个系统配电网网架拓扑元模型进行调整，以适应实际的业务场景。
将最终的各个系统的网架拓扑元模型用于实际的业务系统，应用于构建各个系统配电网网架拓扑。
本实施例提供配电网网架元模型构建方法，首先，定义配电网业务实体及连接关系；其次，构建配电网网架元模型，完成对配电网设备、关联关系、设备层次结构的配电网网架拓扑描述；最后，获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据，分析各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配网网架元模型之间的对应关系，利用已构建的模型完成配电网网架元模型构建方法的验证。本申请提供的配电网网架元模型构建方法，解决了现有配网调度、资产管理、量测等业务过程中配网台账及连接关系变化时，引起的解配网台账不一致的问题，以及人工核对台账的工作效率低下的问题。
实施例2
为构建完整的配电网网架拓扑，必须采用统一的标准构建配网网架元模型，从而满足多系统对配网系统资源标准化、统一化的描述要求，而国际电工委员会制定的IEC61970对电力系统资源涉及的业务对象及连接关系进行了规范化的定义，适用于配网拓扑结构变化要求及扩展性要求，因此可以采用IEC61970标准定义的变压器模型、导电设备模型、设备层次结构模型、设备关联关系模型实现对各信息化系统中配网台账的标准化、规范化描述，且具有一定的普适性。
请参考附图1，附图1为本实施例提供的基于IEC61970标准的配电网网架元模型构建方法流程简图，如图所示，本实施例中的方法包括以下步骤：
一种配电网网架元模型构建方法，包括以下步骤：
S100：依据国际电工委员会IEC61970CIM规范，结合电力行业标准CIM模型，分析配电网系统资源中的设备类型所采用的设备模型、关联关系模型、设备层次结构模型。
S200：基于UML统一建模语言构建配电网网架元模型，并利用配电网架元模型对配电网设备、关联关系、设备层次结构进行定义。
S300：获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据，分析各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配网网架元模型之间的对应关系；
其中，获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据包括：从计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中分别获取变电站、馈线、主线、导电设备、电力设备容器、运行杆塔、电表箱、接入点、变压器、计量点、台区、考核用户、低压用户和电能表的配电网台账数据及关系数据，导电设备还包括配电线段、导线、负荷开关、隔离开关和断路器，电力设备容器还包括开闭所、环网柜、箱式变电站和电缆分支箱。
S400：依据所述配电网网架元模型要求，完成各个系统配电网台账及连接关系数据清洗及处理工作。
S500：建立各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配电网网架元模型对应关系，将各个系统配电网台账及连接关系数据导入元模型，形成各个系统的配网网架拓扑。
S600：结合实际各个系统数据情况，验证配电网网架元模型的适应性及扩展性。
S700：根据各个系统生成的配网网架拓扑结果，从数据层面、实际物理拓扑关系层面验证配电网网架元模型正确性，若与实际拓扑关系存在差异，则根据实际情况进行网架拓扑元模型调整工作，返回执行步骤S300；若符合实际物理拓扑关系，则得到最终的各个系统的网架拓扑元模型。
其中，上述构建配电网网架元模型包括结合信息化系统的实际情况构建各系统的配电网网架拓扑元模型，具体包括以下步骤：
S201：分析台账及关系表结构，各个系统配网台账及连接关系数据结构分析；
S202：对应关系整理，整理各个系统配网台账及连接关系数据结构与网架元模型对应关系，形成对应清单；
S203：网架元模型构建，按照对应清单，基于UML统一建模语言构建各个系统配电网网架元模型；
S204：网架元模型调整，依据验证结果，对各个系统配电网网架拓扑元模型进行调整，以适应实际的业务场景。
上述最终的各个系统的网架拓扑元模型用于实际的业务系统，应用于构建各个系统配电网网架拓扑。
本实施例中的基于IEC61970标准的配电网网架元模型构建方法，该方法首先，依据国际电工委员会IEC61970标准，结合电力行业标准CIM模型，分析配电网系统资源中的设备类型所采用的设备模型、关联关系模型、设备层次结构模型；其次，基于UML统一建模语言构建配电网网架元模型，完成对配电网设备、关联关系、设备层次结构的配电网网架拓扑描述；最后，从计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中分别获取变电站、馈线、主线、导电设备(配电线段、导线、负荷开关、隔离开关、断路器、熔断器)、电力设备容器(开闭所、环网柜、箱式变电站、电缆分支箱)、运行杆塔、电表箱、接入点、变压器、计量点、台区、考核用户、低压用户、电能表等配电网台账数据及关系数据，利用已构建的模型完成网架元模型构建方法的验证。
需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种配电网网架元模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：定义配电网业务实体及连接关系；
S2：构建配电网网架元模型；
S3：获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据，分析各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配网网架元模型之间的对应关系；
S4：依据所述配电网网架元模型要求，完成各个系统配电网台账及连接关系数据清洗及处理工作；
S5：建立各个系统配电网台账及连接关系数据结构与配电网网架元模型对应关系，将各个系统配电网台账及连接关系数据导入元模型，形成各个系统的配网网架拓扑；
S6：结合实际各个系统数据情况，验证配电网网架元模型的适应性及扩展性；
S7：根据各个系统生成的配网网架拓扑结果，从数据层面、实际物理拓扑关系层面验证配电网网架元模型正确性，若与实际拓扑关系存在差异，则根据实际情况进行网架拓扑元模型调整工作，返回执行步骤S3；若符合实际物理拓扑关系，则得到最终的各个系统的网架拓扑元模型。
2.根据权利要求1所述的配电网网架元模型构建方法，其特征在于，所述定义配电网业务实体及连接关系包括：依据国际电工委员会IEC61970CIM规范，结合电力行业标准CIM模型，分析配电网系统资源中的设备类型所采用的设备模型、关联关系模型、设备层次结构模型。
3.根据权利要求1所述的配电网网架元模型构建方法，其特征在于，所述构建配电网网架元模型包括：基于UML统一建模语言构建配电网网架元模型，并利用配电网架元模型对配电网设备、关联关系、设备层次结构进行定义。
4.根据权利要求1所述的配电网网架元模型构建方法，其特征在于，所述构建配电网网架元模型包括结合信息化系统的实际情况构建各系统的配电网网架拓扑元模型。
5.根据权利要求4所述的配电网网架元模型构建方法，其特征在于，所述构建配电网网架元模型包括结合信息化系统的实际情况构建各系统的配电网网架拓扑元模型具体包括以下步骤：
S21：分析台账及关系表结构，各个系统配网台账及连接关系数据结构分析；
S22：对应关系整理，整理各个系统配网台账及连接关系数据结构与网架元模型对应关系，形成对应清单；
S23：网架元模型构建，按照对应清单，基于UML统一建模语言构建各个系统配电网网架元模型；
S24：网架元模型调整，依据验证结果，对各个系统配电网网架拓扑元模型进行调整，以适应实际的业务场景。
6.根据权利要求1所述的配电网网架元模型构建方法，其特征在于，所述获取计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中各个系统配电网台账及连接关系数据包括：从计量自动化系统、资产管理系统及GIS系统中分别获取变电站、馈线、主线、导电设备、电力设备容器、运行杆塔、电表箱、接入点、变压器、计量点、台区、考核用户、低压用户和电能表的配电网台账数据及关系数据。
7.根据权利要求6所述的配电网网架元模型构建方法，其特征在于，所述导电设备包括：配电线段、导线、负荷开关、隔离开关、断路器和熔断器；
所述电力设备容器包括：开闭所、环网柜、箱式变电站和电缆分支箱。
8.根据权利要求1所述的配电网网架元模型构建方法，其特征在于，所述最终的各个系统的网架拓扑元模型用于实际的业务系统，应用于构建各个系统配电网网架拓扑。
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