CN112308736B - 一种面向台区复杂环境的信息处理方法和装置 - Google Patents

一种面向台区复杂环境的信息处理方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种面向台区复杂环境的信息处理方法和装置，用其中方法包括：获取低压配电网相关的拓扑静态数据集；检测上述拓扑静态数据集是否存在缺失；若存在缺失，则上述拓扑静态数据集为第一数据集；若不存在缺失，则为第二数据集；当上述拓扑静态数据集为第一数据集时，增补缺失的静态数据从而得到不存在缺失的第二数据集；将通过校验的第二数据集进行可视化显示；根据显示的数据图进行业务分析。本申请通过对不完善的拓扑静态数据进行增补，并且自动对增补后的数据进行校验，使得拓扑数据的正确率达到100％，得到更加全面真实的低压配电网的电气拓扑图，拓展了传统单纯依靠人工进行拓扑信息校验的方式。

Description

一种面向台区复杂环境的信息处理方法和装置
技术领域
本发明涉及低压配网拓扑技术领域，特别是一种台区复杂环境的拓扑新增和校验线路走向地理信息方法和装置。
背景技术
目前，低压配电网缺乏准确的拓扑物理模型和信息模型，营销管理系统、计量自动化系统、GIS系统、配网生产系统等业务系统模型数据不匹配的问题较为突出；同时，多源异构配用电数据缺乏统一、规范的异常检测及比对校验方法，导致营配系统中的拓扑档案数据质量较差，台区运行环境较为复杂，其复杂性主要表现在如下几个方面：
(1)大量原始数据缺失。从台区变压器至用户虽能正常供电，低压系统虽建立了营销系统、计量采集系统、负控系统、GIS系统，但仍有大量原始数据缺失。按本研究报告可知，完全缺失的数据包括：用户相位信息、配电房电气拓扑信息、户线关系信息、线路信息、线路分支信息、地理信息等。究其原因在于：低压系统数据获取工作量大，低压系统数据量过于庞大，低压系统工作人员对数据的重视程度不足。
(2)大量原始数据变化频繁。不同于10kV及以上电网，低压配电网变化频繁。因为城乡建设的不断发展，造成拆迁、改迁、新增等各种影响低压配电网供电的情况，使得已有的低压配电网数据的不断更改，且改动工作量大。
(3)原始数据的时间滞后性。不同于10kV及以上电网，是原始数据先入数据库，再供电。低压配电网为了尽快给居民供电，一般是先供电，原始数据后入数据库，这造成档案与现场实际不符合。因为数据提交的滞后性，带来数据提交易遗忘、时间差等。
(4)原始数据的错误性。不同于10kV及以上电网，原始数据的质量高，运行环境较好。因为低压配电网数据工作量大，工作人员没有精力去核查每一个原始数据的正确性，原始数据遗失，窃电等多种因素，使得原始数据有许多错误。
上述这些现象造成了要真实、全面地还原低压配电网是一件工作量巨大的任务。
发明内容
本申请实施例提供一种面向台区复杂环境的信息处理方法和装置，可成功对低压台区复杂环境进行增补和校验户变关系信息。
为了便于本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面对本申请涉及的技术名词进行说明。
低压配电网图形化监视系统(GSS)(Graphical Supervision System)，用于静态数据和运行参数以图形式在软件系统中显示。
主要软件模块：
(1)物理仿真模型程序
(2)典型台区拓扑辨识算法程序
辅助软件模块：
(1)知识图谱模块
(2)档案辨识模块
(3)台区识别仪数据交换软件
(4)电缆路径探测仪数据交换软件等。
知识图谱的构建方法可分为：依靠人工构建的知识图谱、基于群体智能的知识图谱、基于互联网链接数据构建的知识图谱和基于机器学习和信息抽取构建的知识图谱。
低压配电网拓扑结构的知识图谱属于行业知识图谱，其包含大量物理设备，例如变压器、馈线等，这些物理设备及其属性的数据来源为电网公司现有的配电网信息系统(营销、计量、GIS系统等)数据库，记录形式包括了自然语言、数字及地理坐标等。
知识图谱通过分析低压配电网拓扑结构中各实体之间的关系，可以辨识出配电网信息系统中的户变关系错误；通过知识推理与挖掘，可以增补完善配电网信息系统中所遗漏的低压用户表的户变关系信息。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
本申请第一方面，提供一种面向台区复杂环境的信息处理方法，包括：
获取低压配电网相关的拓扑静态数据集；
检测上述拓扑静态数据集是否存在缺失；若存在缺失，则上述拓扑静态数据集为第一数据集；若不存在缺失，则为第二数据集；
当上述拓扑静态数据集为第一数据集时，增补缺失的静态数据，获得不存在缺失的第二数据集；
将通过校验的第二数据集进行可视化显示；
根据显示的数据图进行业务分析。
在一种可能的实现方式中，所述拓扑静态数据集包括9类静态数据：户变关系、用户相位信息、配电房电气拓扑信息、户线关系信息、线路信息、线路分支信息、变压器和配电房的地理信息、用户地理信息、线路走向地理信息。
在一种可能的实现方式中，所述将通过校验的第二数据集进行可视化显示，包括：
对不缺失数据的第二数据集进行校验，若校验合格，则根据合格的第二数据集生成电气拓扑图或低压配电网地理信息图；
若校验不合格，则更新第二数据集得到合格的第二数据集，并根据该第二数据集生成电气拓扑图或低压配电网地理信息图。
在一种可能的实现方式中，所述对不缺失数据的第二数据集进行校验，包括：
根据第二数据集生成第一地理信息，第一地理信息包括地理信息数据库和/或线路走向地理信息CAD竣工图；
将拓扑识别设备采集的数据与第一地理信息进行比对，若存在差异，则根据知识图谱和人工现场采集的地理信息对差异值进行校验，根据校验结果生成可视化数据。
在一种可能的实现方式中，所述将拓扑识别设备采集的数据与第一地理信息进行比对，若存在差异，则根据知识图谱和人工现场采集的地理信息对差异值进行校验，根据校验结果更新可视化数据，包括：
低压配电网SCADA系统通过拓扑识别设备采集线路数据，将采集的线路数据与第一地理信息进行比对，判断系统中是否有更新的线路走向地理信息数据：
若无更新数据，则查询第一地理信息中是否有线路走向地理信息CAD竣工图，若有则将竣工图自动转换入低压配电网GSS系统，并进行人工校正；
若无CAD竣工图，则现场采集关键点的GIS数据，将采集的数据输入低压配电网GIS系统中；
若有更新数据，则通过基于知识图谱的用户地理信息校验程序进行校验；
对校验中地理信息存在异常的数据进行现场确认，确认后形成线路走向地理信息错误集，并修正得到线路走向地理信息修正值；
根据错误集和修正值更新低压配电网GIS及SCADA系统中的数据。
本申请第二方面，提供一种面向台区复杂环境的信息处理装置，包括：
静态数据获取模块，用于获取低压配电网相关的拓扑静态数据集；
检测模块，用于检测上述拓扑静态数据集是否存在缺失；若存在缺失，则上述拓扑静态数据集为第一数据集；若不存在缺失，则为第二数据集；
增补模块，用于当上述拓扑静态数据集为第一数据集时，增补缺失的静态数据，获得不存在缺失的第二数据集；
校验显示模块，用于将通过校验的第二数据集进行可视化显示；
分析模块，用于根据显示的数据图进行业务分析。
在一种可能的实现方式中，所述拓扑静态数据集包括9类静态数据：户变关系、用户相位信息、配电房电气拓扑信息、户线关系信息、线路信息、线路分支信息、变压器和配电房的地理信息、用户地理信息、线路走向地理信息。
本申请第三方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面及任一种可能的实施方式中任一所述的方法。
本申请第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面及任一种可能的实施方式中任一所述的方法。
由于本申请实施例采用上述技术方案，至少具有如下技术效果：
本申请实施例中通过检测电网拓扑静态数据集是否存在缺失；若存在缺失，则上述拓扑静态数据集进行增补，并对增补的数据进行校验。该方法中对不完善的拓扑静态数据进行增补，并且自动对增补后的数据进行校验，使得拓扑数据的正确率达到100％，从而得到更加全面真实的低压配电网的电气拓扑图，并能够在低压配电网GIS系统中对电网线路进行更加精准的显示，拓展了传统单纯依靠人工进行拓扑信息校验的方式，即使在面对台区相对复杂的运行环境时，也能为后续的业务分析提供更加准确的数据基础。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种面向台区复杂环境的信息处理方法的过程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种增补和校验线路走向地理信息方法流程图；
图3为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本申请实施例提供的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式进行详细的说明。
为了真实、全面地还原低压配电网拓扑结构和线路图，本申请提供一种面向台区复杂环境的信息处理方法，以提升低压配电网电气拓扑信息和地理位置信息的真实性和全面性。该方法包括：获取低压配电网相关的拓扑静态数据集；检测上述拓扑静态数据集是否存在缺失；若存在缺失，则上述拓扑静态数据集为第一数据集；若不存在缺失，则为第二数据集；当上述拓扑静态数据集为第一数据集时，增补缺失的静态数据从而得到不存在缺失的第二数据集；将通过校验的第二数据集进行可视化显示；根据显示的数据图进行业务分析。该方法中对不完善的拓扑静态数据进行增补，并且自动对增补后的数据进行校验，使得拓扑数据的正确率达到100％，从而得到更加全面真实的低压配电网的电气拓扑图，并能够在低压配电网GIS系统中对电网线路进行更加精准的显示，拓展了传统单纯依靠人工进行拓扑信息校验的方式，即使在面对台区相对复杂的运行环境时，也能为后续的业务分析提供更加准确的数据基础。
一种面向台区复杂环境的信息处理方法，其总体思路如图1所示，基于低压配电网拓扑辨识与可视化系统实现，拓扑识别设备采集数据后通过无线网络进行通信，通过与地理信息数据库、线路走向地理信息CAD竣工图等数据进行比对，通过知识图谱和人工现场采集关键点GIS信息并校验，更新低压配电网GIS及低压配电网SCADA系统的线路走向地理信息。
为了更清楚地理解本申请的设计思路，以下对本申请实施例的应用场景进行示例介绍。
(1)为真实、全面地还原低压配电网所有电气和地理信息，按照如下9类静态数据进行业务分析。
1)户变关系。是指：用户所属变压器。可用于台区线损计算。
2)用户相位信息。是指：用户所属相位。可用于分相线损计算。
3)配电房电气拓扑信息(间隔信息)。是指：变压器所供低压配电房的间隔信息，间隔信息中包含电气拓扑信息，也包括变压器间的联络信息。
4)户线关系信息。是指：用户由配电房哪个间隔、哪根0.4kV馈线供电。可用于0.4kV馈线线损计算。
5)线路信息。是指：线路信息是指线路的导线型号方面的所有非地理信息。
6)线路分支信息。是指：线路的分支信息，包括由主配电线路分支为分支配电线路、由三相线路分为单相线路、分支配电箱等设备等所有非地理信息。
7)变压器和配电房的地理信息。包括：变压器、配电房及其内的各种设备的地理信息。此类地理信息较易获取，一般情况下，不同设备采用同一地理信息不影响业务工作。
8)用户地理信息。包括：城市居民用户、农村居民用户的地理信息。此类地理信息获取工作量大。不同用户不宜采用同一地理信息，城市高楼居民用户采用三维地理信息更适宜。
(2)对照9类静态数据，所缺失的数据，从多途径和多方法增补缺失数据入计算机系统。提供途径和方法，避免某类数据缺失。
(3)按照数据正确率100％的评判标准，已有数据，但有错误或少量缺失的数据，以多种方法进行辨识，辨识结果入计算机系统。争取达到数据正确率100％。
(4)运行数据的在电气拓扑图或地理信息图中的展示。
(5)在上述静态数据图和运行数据图的基础上，进行业务分析。
作为一种实施例，当增补和校验线路走向地理信息时，具体步骤如图2所示。
线路走向地理信息。包括：架空线路、电缆线路、母线槽等的地理信息，以0.4kV线路为主，包括少量220V户外线路信息。此类地理信息获取工作量大、难度大。
线路走向地理信息分为：架空线路、电缆线路、母线槽3类。其中以埋设方式敷设的电缆线路的走向地理信息数据，获取工作量大。
母线槽可采用手持式GIS和激光测距仪综合确定其地理信息。为减少采集数据工作量，可以采用关键点GIS采集，其余点推理的方式确定。
架空线路可采用Leica长测程三维激光扫描仪，测程可达>1km以上，配专业辨识软件，可自动识别导线、电杆等电气设备。
地下电缆探测仪主要用于地下电缆的路径探测以及地埋电缆的埋深测量。在不开挖的条件下检测，能准确测出埋地电缆的位置。既使对有支线分支或构成网状的电缆线路也能进行有效的检测和探测。
下面将结合附图2和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
该拓扑新增和校验线路走向地理信息方法具体包括以下几个步骤：
S1，发送增补线路地理信息请求；
S2，对业扩工作进展进行核实，完毕后形成线路走向地理信息CAD竣工图；
S3，在低压配电网GIS系统中更新线路走向地理信息；
S4，在低压配电网SCADA系统中查新是否有更新的线路走向地理信息数据：
1)若无更新数据，则询问是否有线路走向地理信息CAD竣工图，若有则将竣工图自动转换入低压配电网GSS系统，并进行人工校正，若无CAD图，则进行现场采集关键点GIS数据；
2)若有更新数据，则转入基于知识图谱的用户地理信息校验程序；
S5，对校验中地理信息存在异常的数据进行现场确认，后形成线路走向地理信息错误集和修正；
S6，将错误集和修正值上报主站，并在低压配电网GIS及SCADA系统中更新。
基于同一发明构思，本申请实施例提供面向台区复杂环境的信息处理装置，包括：
静态数据获取模块，用于获取低压配电网相关的拓扑静态数据集；
检测模块，用于检测上述拓扑静态数据集是否存在缺失；若存在缺失，则上述拓扑静态数据集为第一数据集；若不存在缺失，则为第二数据集；
增补模块，用于当上述拓扑静态数据集为第一数据集时，增补缺失的静态数据，获得不存在缺失的第二数据集；
校验显示模块，用于将通过校验的第二数据集进行可视化显示；
分析模块，用于根据显示的数据图进行业务分析。
作为一种实施例，所述拓扑静态数据集包括9类静态数据：户变关系、用户相位信息、配电房电气拓扑信息、户线关系信息、线路信息、线路分支信息、变压器和配电房的地理信息、用户地理信息、线路走向地理信息。
作为一种实施例，上述装置可以用于实现前文论述的任意一种语音测评方法。
上述装置作为硬件实体的一个实例如图3所示的计算机设备，该计算机设备包括处理器1401、存储介质1402以及至少一个外部通信接口1403；上述处理器1401、存储介质1402以及外部通信接口1403均通过总线1404连接。
存储介质1402中存储有计算机程序；
处理器1401执行该计算机程序时实现前文论述的语音测评方法。
图3中是以一个处理器1401为例，但是实际上不限制处理器1401的数量。
其中，存储介质1402可以是易失性存储介质(volatile memory)，例如随机存取存储介质(random-access memory，RAM)；存储介质1402也可以是非易失性存储介质(non-volatile memory)，例如只读存储介质，快闪存储介质(flash memory)，硬盘(hard diskdrive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)、或者存储介质1402是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储介质1402可以是上述存储介质的组合。
基于同一技术构思，本申请实施例还一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，当上述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如前文论述的目标函数确定方法。
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。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种面向台区复杂环境的信息处理方法，其特征在于，包括：
获取低压配电网相关的拓扑静态数据集；
检测上述拓扑静态数据集是否存在缺失；若存在缺失，则上述拓扑静态数据集为第一数据集；若不存在缺失，则为第二数据集；
当上述拓扑静态数据集为第一数据集时，增补缺失的静态数据，获得不存在缺失的第二数据集；
将通过校验的第二数据集进行可视化显示；
根据显示的数据图进行业务分析；
所述拓扑静态数据集包括9类静态数据：户变关系、用户相位信息、配电房电气拓扑信息、户线关系信息、线路信息、线路分支信息、变压器和配电房的地理信息、用户地理信息和线路走向地理信息；
所述将通过校验的第二数据集进行可视化显示，包括：
对不缺失数据的第二数据集进行校验，若校验合格，则根据合格的第二数据集生成电气拓扑图或低压配电网地理信息图；
若校验不合格，则更新第二数据集得到合格的第二数据集，并根据该第二数据集生成电气拓扑图或低压配电网地理信息图；
所述对不缺失数据的第二数据集进行校验，包括：
根据第二数据集生成第一地理信息，第一地理信息包括地理信息数据库和/或线路走向地理信息CAD竣工图；
将拓扑识别设备采集的数据与第一地理信息进行比对，若存在差异，则根据知识图谱和人工现场采集的地理信息对差异值进行校验，根据校验结果生成可视化数据；
所述当上述拓扑静态数据集为第一数据集时，增补缺失的静态数据，获得不存在缺失的第二数据集，包括：
通过现场测量得到相应的拓扑静态信息，将测量得到的所述拓扑静态信息补入到所述拓扑静态数据集中；
所述将拓扑识别设备采集的数据与第一地理信息进行比对，若存在差异，则根据知识图谱和人工现场采集的地理信息对差异值进行校验，根据校验结果更新可视化数据，包括：
低压配电网SCADA系统通过拓扑识别设备采集线路数据，将采集的线路数据与第一地理信息进行比对，判断系统中是否有更新的线路走向地理信息数据：
若无更新数据，则查询第一地理信息中是否有线路走向地理信息CAD竣工图，若有则将竣工图自动转换入低压配电网GIS系统，并进行人工校正；
若无CAD竣工图，则现场采集关键点的GIS数据，将采集的数据输入低压配电网GIS系统中；
若有更新数据，则通过基于知识图谱的用户地理信息校验程序进行校验；
对校验中地理信息存在异常的数据进行现场确认，确认后形成线路走向地理信息错误集，并修正得到线路走向地理信息修正值；
根据错误集和修正值更新低压配电网GIS及SCADA系统中的数据。
2.一种面向台区复杂环境的信息处理装置，其特征在于，应用于如权利要求1所述的方法，包括：
静态数据获取模块，用于获取低压配电网相关的拓扑静态数据集；
检测模块，用于检测上述拓扑静态数据集是否存在缺失；若存在缺失，则上述拓扑静态数据集为第一数据集；若不存在缺失，则为第二数据集；
增补模块，用于当上述拓扑静态数据集为第一数据集时，增补缺失的静态数据，获得不存在缺失的第二数据集；
校验显示模块，用于将通过校验的第二数据集进行可视化显示；
分析模块，用于根据显示的数据图进行业务分析；
所述拓扑静态数据集包括9类静态数据：户变关系、用户相位信息、配电房电气拓扑信息、户线关系信息、线路信息、线路分支信息、变压器和配电房的地理信息、用户地理信息和线路走向地理信息。
3.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1所述方法的步骤。
4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1所述的方法。
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