CN113659722B - 一种5g电力网络的多功能网络系统及其管理方法 - Google Patents

一种5g电力网络的多功能网络系统及其管理方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开一种5G电力网络的多功能网络系统及其管理方法。所述系统包括监测台、控制台和操作台，监测台、控制台和操作台之间均通过5G网络传输数据；监测台用于根据监测请求进行相应数据监测，将监测到的各区域电力数据通过5G网络传输至控制台，由控制台进行统一管理；控制台将监测台监测的电力数据根据各操作台所处理数据的不同选择性通过5G网络发送至各操作台；操作台用于根据接收到的控制台数据进行相应电力操作。本申请将各种电力功能融合在一个电力网络中，实现不同区域的数据交互，并且通过5G技术实现数据的安全快速传输。

Description

一种5G电力网络的多功能网络系统及其管理方法
技术领域
本申请涉及5G通信技术领域，尤其涉及一种5G电力网络的多功能网络系统及其管理方法。
背景技术
第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。
现有的电力网络一般还都停留在使用较为落后的数据传输方式，而且电力功能又相对比较单一，因此考虑到电力网络的数据量非常庞大，而且电力网络又与大众息息相关，因此急需一种能够快速传输数据的电力网络形式，并能够涵盖电力网络的多种功能，提高电力网络的整理效率。
发明内容
本申请提供了一种5G电力网络的多功能网络系统，包括监测台、控制台和操作台，监测台、控制台和操作台之间均通过5G网络传输数据；
监测台用于根据监测请求进行相应数据监测，将监测到的各区域电力数据通过5G网络传输至控制台，由控制台进行统一管理；
控制台将监测台监测的电力数据根据各操作台所处理数据的不同选择性通过5G网络发送至各操作台；
操作台用于根据接收到的控制台数据进行相应电力操作。
优选地，监测台监测到的数据包括电力网络安全状况和发电用电使用状况，具体包括变电站状态、监测输电线路状况、监测配电站状态、监测发电站电量生成状态和用电站电量使用状况。
优选地，操作台包括电力分析单元、电力预测单元、电力预警单元和数据安全交换单元。
优选地，电力分析单元具体包括数据收发单元、信息配置单元、分析模型获取单元、报告生成单元；数据收发单元：用于接收监测请求，并下发配置请求和模型获取请求；用于接收监测数据分析模型和自动化数据收集脚本，并向电网数据中台上传；用于接收电网数据中台反馈的业务分析结果，并将业务分析结果发送至报告生成单元；用于接收并下发分析报告；信息配置单元：用于接收并执行配置请求，完成基础信息配置；分析模型获取单元：用于接收并执行模型获取请求，获得监测数据分析模型，并从基础信息中选择自动化数据收集脚本；将监测数据分析模型和自动化数据收集脚本反馈至数据收发单元；报告生成单元：用于根据监测数据类型从基础信息中选择分析报告模板，并将业务分析结果录入至分析报告模板中，获得分析报告，将分析报告发送至数据收发单元。
优选地，电力预测单元具体用于将控制台发送的月度售电量数据输入预先构建的月度售电量预测模型，得到电力预测值。
优选地，月度售电量预测模型的构建方法为：获取控制台发送的历史月度售电量数据，然后从历史月度售电量数据中提取电量特征，然后将电量特征输入神经网络模型，得到月度售电量预测模型，并且在将控制台发送的当前月度售电量输入月度售电量预测模型，得到电力预测值之后，利用当前月度售电量对月度售电量预测模型进行修正，得到更新后的月度售电量预测模型，并在此后的每次电力预测时均进行模型的修正。
优选地，电力预警单元用于根据变电站状态、输电线路状况、配电站状态数据进行电力各层预警，包括变电站输出的电压是否异常、输电线路是否有异物干扰、配电站电量配送是否超标，在对上述异常分析得出异常结果时，电力预警单元将异常情况发送至变电站、输电站和配电站的各管理人员终端，由管理人员终端进行异常的及时排查。
优选地，数据安全交换单元，包括交换数据采集模块、交换数据存储模块、交换日志记录模块和统计汇总模块。
本申请还提供一种5G电力网络的多功能网络管理方法，包括：
各监测台根据监测请求进行相应数据监测，将监测到的各区域电力数据通过5G网络传输至控制台；
控制台将监测台监测的电力数据根据各操作台所处理数据的不同选择性通过5G网络发送至各操作台；
各操作台根据接收到的控制台数据进行相应电力操作，包括电力分析、电力预测、电力预警和数据安全交换。
本申请还提供一种计算机存储介质，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
存储器用于存储一个或多个程序指令；
处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行所述的一种5G电力网络的多功能网络管理方法。
本申请实现的有益效果如下：本申请将各种电力功能融合在一个电力网络中，实现不同区域的数据交互，并且通过5G技术实现数据的安全快速传输。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一提供的一种5G电力网络的多功能网络系统示意图；
图2是本申请实施例二提供的一种5G电力网络的多功能网络管理方法流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本申请实施例一提供一种5G电力网络的多功能网络系统100，包括监测台110、控制台120和操作台130，用于对5G电力网络进行业务处理；其中，监测台、控制台和操作台之间均通过5G网络传输数据，提高数据传输效率；一般在一个电力区域内设置一台控制台、多台监测台和多台操作台，多台监测台进行各个电力子区域的电力监控，控制台进行多监测台数据的统一调控，多操作台进行电力数据的分布式处理。具体地：
①监测台110用于根据监测请求进行相应数据监测，包括监测电力网络安全状况和发电用电使用状况，例如监测变电站状态、监测输电线路状况、监测配电站状态、监测发电站电量生成状态和用电站电量使用状况等；多个监测台将监测到的各区域电力数据传输至控制台120，由控制台120进行统一管理。
②控制台120将监测台110监测的电力数据根据各操作台130所处理数据的不同选择性通过5G网络发送至各操作台130；
具体地，由于各操作台所处理数据的不同，所以由控制台进行数据的预先分类，把分类后的数据分别发送至对应的操作台进行数据处理。
③操作台130用于根据接收到的控制台120数据进行相应电力操作；具体地，操作台130包括电力分析单元131、电力预测单元132、电力预警单元133和数据安全交换单元134；其中：
电力分析单元131具体包括数据收发子单元1311、信息配置子单元1312、分析模型获取子单元1313、报告生成子单元1314；数据收发子单元1311：用于接收监测请求，并下发配置请求和模型获取请求；用于接收监测数据分析模型和自动化数据收集脚本，并向电网数据中台上传；用于接收电网数据中台反馈的业务分析结果，并将业务分析结果发送至报告生成单元；用于接收并下发分析报告；信息配置子单元1312：用于接收并执行配置请求，完成基础信息配置；分析模型获取子单元1313：用于接收并执行模型获取请求，获得监测数据分析模型，并从基础信息中选择自动化数据收集脚本；将监测数据分析模型和自动化数据收集脚本反馈至数据收发单元；报告生成子单元1314：用于根据监测数据类型从基础信息中选择分析报告模板，并将业务分析结果录入至分析报告模板中，获得分析报告，将分析报告发送至数据收发单元。
电力预测单元132具体用于将控制台发送的月度售电量数据输入预先构建的月度售电量预测模型，得到电力预测值；具体地，月度售电量预测模型的构建方法为：获取控制台发送的历史月度售电量数据，然后从历史月度售电量数据中提取电量特征，然后将电量特征输入神经网络模型，得到月度售电量预测模型，并且在将控制台发送的当前月度售电量输入月度售电量预测模型，得到电力预测值之后，利用当前月度售电量对月度售电量预测模型进行修正，得到更新后的月度售电量预测模型，并在此后的每次电力预测时均进行模型的修正。
其中，构建的月度售电量预测模型为：
Figure BDA0003219071690000061
其中，t为预测时间，t0为样本数据初始时间，p0为对应t0的售电量原始数据，pM为t0趋近于∞时的理论上极值(由历史值进行模拟推算)，a为待定系数。
电力预警单元133用于根据变电站状态、输电线路状况、配电站状态数据进行电力各层预警，包括变电站输出的电压是否异常、输电线路是否有异物干扰、配电站电量配送是否超标等，在对上述异常分析得出异常结果时，电力预警单元将异常情况发送至变电站、输电站和配电站的各管理人员终端，由管理人员终端进行异常的及时排查。
数据安全交换单元134，由于各区域之间的网络可能存在网络隔离，使得数据只能进行单向传输，故此在操作台中加入跨区域数据安全交换单元，使得各个区域的电力网络之间能够进行数据的相互安全传输。
具体地，数据安全交换单元134，包括交换数据采集模块1341、交换数据存储模块1342、交换日志记录模块1343和统计汇总模块1344；交换数据采集模块1341通过rsync机制，从文件系统上采集原始的待交换数据；具体为使用rsync协议，将前置机(包括rsync客户端和rsync服务器，前置机开放调度任务配置权限)上的文件类待交换数据，通过开放的rsync协议端口以增量的方式同步到数据安全交换单元；数据安全交换单元周期性启动同步，rsync客户端将增量的文件类待交换数据上传至rsync服务器生成日志，数据安全交换单元周期性的分析日志，同步统计数据入库。交换数据存储模块1342，用于将采集来的数据进行存储和加工；交换日志记录模块1343，用于记录各类数据采集、交换情况以及用户查询、下载和外部系统的访问情况的过程中的动作日志；统计汇总模块1344，用于基于数据交换日志，生成时、日、周、月、年的不同时间维度的统计数据，生成报表。
实施例二
如图2所示，本申请实施例二提供一种5G电力网络的多功能网络管理方法，包括：
步骤210、各监测台根据监测请求进行相应数据监测，将监测到的各区域电力数据通过5G网络传输至控制台；
步骤220、控制台将监测台监测的电力数据根据各操作台所处理数据的不同选择性通过5G网络发送至各操作台；
步骤230、各操作台根据接收到的控制台数据进行相应电力操作，包括电力分析、电力预测、电力预警和数据安全交换。
与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种计算机存储介质，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
存储器用于存储一个或多个程序指令；
处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行一种5G电力网络的多功能网络管理方法。
与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，一个或多个程序指令用于被处理器执行一种5G电力网络的多功能网络管理方法。
本发明所公开的实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述的一种5G电力网络的多功能网络管理方法。
在本发明实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
存储介质可以是存储器，例如可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。
其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。
易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，简称DRRAM)。
本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种5G电力网络的多功能网络系统，其特征在于，包括监测台、控制台和操作台，监测台、控制台和操作台之间均通过5G网络传输数据；
监测台用于根据监测请求进行相应数据监测，将监测到的各区域电力数据通过5G网络传输至控制台，由控制台进行统一管理；
控制台将监测台监测的电力数据根据各操作台所处理数据的不同选择性通过5G网络发送至各操作台；
操作台用于根据接收到的控制台数据进行相应电力操作，包括电力分析、电力预测、电力预警和数据安全交换；
由于各区域之间的网络可能存在网络隔离，使得数据只能进行单向传输，故在操作台中加入跨区域数据安全交换单元，使得各个区域的电力网络之间能够进行数据的相互安全传输，跨区域数据安全交换单元包括交换数据采集模块、交换数据存储模块、交换日志记录模块和统计汇总模块；
交换数据采集模块通过rsync机制，从文件系统上采集原始的待交换数据；具体为使用rsync协议，将前置机上的文件类待交换数据，通过开放的rsync协议端口以增量的方式同步到数据安全交换单元，前置机包括rsync客户端和rsync服务器，前置机开放调度任务配置权限；数据安全交换单元周期性启动同步，rsync客户端将增量的文件类待交换数据上传至rsync服务器生成日志，数据安全交换单元周期性的分析日志，同步统计数据入库；交换数据存储模块，用于将采集来的数据进行存储和加工；交换日志记录模块，用于记录各类数据采集、交换情况以及用户查询、下载和外部系统的访问情况的过程中的动作日志；统计汇总模块，用于基于数据交换日志，生成时、日、周、月、年的不同时间维度的统计数据，生成报表；
监测台监测到的数据包括电力网络安全状况和发电用电使用状况，具体包括变电站状态、监测输电线路状况、监测配电站状态、监测发电站电量生成状态和用电站电量使用状况；
操作台包括电力分析单元、电力预测单元、电力预警单元和数据安全交换单元；电力分析单元具体包括数据收发单元、信息配置单元、分析模型获取单元、报告生成单元；数据收发单元：用于接收监测请求，并下发配置请求和模型获取请求；用于接收监测数据分析模型和自动化数据收集脚本，并向电网数据中台上传；用于接收电网数据中台反馈的业务分析结果，并将业务分析结果发送至报告生成单元；用于接收并下发分析报告；信息配置单元：用于接收并执行配置请求，完成基础信息配置；分析模型获取单元：用于接收并执行模型获取请求，获得监测数据分析模型，并从基础信息中选择自动化数据收集脚本；将监测数据分析模型和自动化数据收集脚本反馈至数据收发单元；报告生成单元：用于根据监测数据类型从基础信息中选择分析报告模板，并将业务分析结果录入至分析报告模板中，获得分析报告，将分析报告发送至数据收发单元；
电力预测单元具体用于将控制台发送的月度售电量数据输入预先构建的月度售电量预测模型，得到电力预测值；月度售电量预测模型的构建方法为：获取控制台发送的历史月度售电量数据，然后从历史月度售电量数据中提取电量特征，然后将电量特征输入神经网络模型，得到月度售电量预测模型，并且在将控制台发送的当前月度售电量输入月度售电量预测模型，得到电力预测值之后，利用当前月度售电量对月度售电量预测模型进行修正，得到更新后的月度售电量预测模型，并在此后的每次电力预测时均进行模型的修正；
电力预警单元用于根据变电站状态、输电线路状况、配电站状态数据进行电力各层预警，包括变电站输出的电压是否异常、输电线路是否有异物干扰、配电站电量配送是否超标，在对上述异常分析得出异常结果时，电力预警单元将异常情况发送至变电站、输电站和配电站的各管理人员终端，由管理人员终端进行异常的及时排查。
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