CN114243913A - 一种基于智能电网系统用调控运行分析展示方法 - Google Patents

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CN114243913A CN202111504171.4A CN202111504171A CN114243913A CN 114243913 A CN114243913 A CN 114243913A CN 202111504171 A CN202111504171 A CN 202111504171A CN 114243913 A CN114243913 A CN 114243913A
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Abstract

本发明提供一种基于智能电网系统用调控运行分析展示方法。所述基于智能电网系统用调控运行分析展示方法包括以下步骤：（1）.对调控运行助手系统进行功能分析；（2）.通过调控运行展示来向调控人员和电网管理人员展示相关信息，并因此来确定调控人员和管理人员所拥有的功能，所述调控人员为调控员定制界面功能，所述管理人员为系统管理功能；（3）.根据调控运行助手的系统功能来进行划分，并对其进行系统设计，致使来确定实现组件化展示方法的具体模块。本发明提供的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法具有可以自定义个人工作界面，保证调控人员聚焦于个人关注的电网信息，提升工作效率的优点。

Description

一种基于智能电网系统用调控运行分析展示方法
技术领域
本发明属于智能电网技术领域，尤其涉及一种基于智能电网系统用调控运行分析展示方法。
背景技术
智能电网是结合信息技术，感应技术，自动控制技术的大型电网基础设施，为电网调控人员提供了全方位的电网状况信息。通过对电网状况信息的获取及分析，有助于电网工作人员做到提前预测、预警、预防重大事故和灾害，及时采取相应的措施以避免出现大范围的电路中断供应。伴随着电网规模的扩大和电网复杂度的增加，电网调控过程中会产生大量的数据，例如电网实时负荷、超载越限、操作进度等数据。这些数据对于调控员管理和维护整个电网系统起着至关重要的作用。在分析处理这些数据之前，如何有效地展示它们是调控运行助手要解决的关键问题，相关技术中，公开了一种基于电网调控运行监控的多维分析展示系统及方法。所述系统包括显示屏、显示主题模块、数据模型、ETL数据整合、三区电网调度运行管理系统（OMS）、国家电网智能电网调度技术支持系统基础平台（D5000）；所述显示主题模块包括运行方式、事故跳闸、设备缺陷、倒闸操作、告警抑制、无功电压、信息处置、在线监测、运维情况、工作情况10个主题模块。从而能够及时掌握每个变电站信息，合理安排监控员重点工作，监控电网运行状态，分析展示电网历史运行情况，以保障电网健康运行。
但是，上述结构中还存在不足之处，因为在登录到当前调控运行助手系统后，不同的调控员看到主界面所展示的数据、布局风格完全相同，但由于不同的调控员的岗位职责和所关注的业务模块不尽相同，因此，现有的统一化调控运行展示方式无法使调控员聚焦于个人关注的电网信息，从而大大降低了工作效率。
因此，有必要提供一种新的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可以自定义个人工作界面，保证调控人员聚焦于个人关注的电网信息，提升工作效率的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法包括以下步骤：
（1）.对调控运行助手系统进行功能分析；
（2）.通过调控运行展示来向调控人员和电网管理人员展示相关信息，并因此来确定调控人员和管理人员所拥有的功能，所述调控人员为调控员定制界面功能，所述管理人员为系统管理功能；
（3）.根据调控运行助手的系统功能来进行划分，并对其进行系统设计，致使来确定实现组件化展示方法的具体模块，所述模块分别为构建包含各种组件的组件库模块、对组件和布局进行调整管理的组件管理模块和管理调控人员权限操作的调控人员管理模块；
（4）.对上述（3）中的组件库模块、组件管理模块和调控人员管理模块进行设计，并对组件库模块和调控人员管理模块依次划分为不同的子模块；
（5）.在上述（3）和（4）中创建好的各种模块的基础上，所述调控人员可以获取已授权数据并以组件化的方式自定义这些数据的展示方式和组件的布局方式。
作为本发明的进一步方案，所述上述（1）中的调控运行助手包括有调控运行展示功能、电网运行信息展示功能、机组启停功能、机炉缺陷分析功能、电厂运行情况监视功能、负荷数据推送功能和缺煤情况分析功能等，而通过所述调控运行展示功能和电网运行信息展示功能可以来组成人机交互功能。
作为本发明的进一步方案，所述上述（2）中调控运行展示包括有当前电网的运行信息，所述当前电网的运行信息包括有电网实时负荷、超载越限、操作进度、机组运行情况和电网缺陷等。
作为本发明的进一步方案，所述上述（2）中调控员定制界面功能为调控员可以依据自己的需求选择需要的信息并以组件化的方式展示在界面中，并自定义布局方式，所述上述（2）中系统管理功能为调控管理员可以为不同的调控员分配不同的权限，限制其访问范围。
作为本发明的进一步方案，所述上述（4）中组件库模块划分为组件功能设计子模块和组件使用子模块，所述组件功能设计子模块用于组件库中各功能组件的设计，所述组件使用子模块用于实现对组件的相关操作。
作为本发明的进一步方案，所述组件管理模块是用于对组件库模块中的组件进行调整和管理。
作为本发明的进一步方案，所述上述（4）中调控人员管理模块划分为关联数据库子模块和权限管理子模块，所述关联数据库子模块是利用交互中间件在数据库和调控运行助手系统之间建立通信，所述权限管理子模块是用于对调控员的权限进行管理，为不同的调控员分配不同的角色，进而来实现调控员权限与相应数据库的关联，通过调控员登录系统赋予他们获取对应数据的功能。
与相关技术相比较，本发明提供的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法具有如下有益效果：
本发明提供一种基于智能电网系统用调控运行分析展示方法：
1、通过对调控运行助手系统进行模块化设计，提供一种以组件化为核心的调控运行展示方法，使调控员能够自定义个人工作界面，贴近个人需求，提升工作效率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明所述方法的流程图；
图2为本发明中系统功能分析用结构图；
图3为本发明中系统模块划分图；
图4为本发明中组件库模块结构图；
图5为本发明中调控员管理模块结构图；
图6为本发明中调控运行展示主界面。
具体实施方式
请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本发明所述方法的流程图；图2为本发明中系统功能分析用结构图；图3为本发明中系统模块划分图；图4为本发明中组件库模块结构图；图5为本发明中调控员管理模块结构图；图6为本发明中调控运行展示主界面。基于智能电网系统用调控运行分析展示方法包括以下步骤：
（1）.对调控运行助手系统进行功能分析；
（2）.通过调控运行展示来向调控人员和电网管理人员展示相关信息，并因此来确定调控人员和管理人员所拥有的功能，所述调控人员为调控员定制界面功能，所述管理人员为系统管理功能；
（3）.根据调控运行助手的系统功能来进行划分，并对其进行系统设计，致使来确定实现组件化展示方法的具体模块，所述模块分别为构建包含各种组件的组件库模块、对组件和布局进行调整管理的组件管理模块和管理调控人员权限操作的调控人员管理模块；
（4）.对上述（3）中的组件库模块、组件管理模块和调控人员管理模块进行设计，并对组件库模块和调控人员管理模块依次划分为不同的子模块；
（5）.在上述（3）和（4）中创建好的各种模块的基础上，所述调控人员可以获取已授权数据并以组件化的方式自定义这些数据的展示方式和组件的布局方式。
所述上述（1）中的调控运行助手包括有调控运行展示功能、电网运行信息展示功能、机组启停功能、机炉缺陷分析功能、电厂运行情况监视功能、负荷数据推送功能和缺煤情况分析功能等，而通过所述调控运行展示功能和电网运行信息展示功能可以来组成人机交互功能。
所述调控员定制功能表示调控员可以根据自己所关注的业务点定制适合的显示组件，并为组件绑定相应的数据源，此外，所述调控员还可以定制组件的属性信息和编辑页面的布局方式，所述调控员定制功能具体包括如下：
（1）.所述调控员以拖拽组件库中组件的方式设计界面布局，组件库含有多种组件模板，例如文本框、表单、进度条、图表库、电器元件等。调控员可以根据需要显示数据的类型选择相应的组件模板；
（2）.根据所述调控员的需求，组件可以和数据源进行绑定；
（3）.所述调控员可对组件的属性进行定制，例如改变组件的大小、位置、字体大小、字体颜色、图的值域显示范围、电器元件量程等，最大程度的满足调控员的个性化需求，实现界面布局的多样化、智能化、个性化；
（4）.所述组件库根据调控员的定制需求可进行动态扩展。
所述系统管理功能表示调控管理员可以为不同的调控员分配不同的权限，限制其数据访问范围，具体包括如下：
（1）.按照角色设置调控员权限，为每个调控员分配一个或多个角色，调控员的权限设置可通过动态修改其所属角色实现；
（2）.所述调控管理员可以添加或删除调控员，设置调控员的数据库访问权限，查看调控员的历史操作记录，查看并管理调控员的界面配置文件；
（3）.所述普通调控员只能查看个人信息，如果需要编辑个人信息，则需要向管理员申请。
所述上述（2）中调控运行展示包括有当前电网的运行信息，所述当前电网的运行信息包括有电网实时负荷、超载越限、操作进度、机组运行情况和电网缺陷等。
所述上述（2）中调控员定制界面功能为调控员可以依据自己的需求选择需要的信息并以组件化的方式展示在界面中，并自定义布局方式，所述上述（2）中系统管理功能为调控管理员可以为不同的调控员分配不同的权限，限制其访问范围。
所述上述（4）中组件库模块划分为组件功能设计子模块和组件使用子模块，所述组件功能设计子模块用于组件库中各功能组件的设计，所述组件使用子模块用于实现对组件的相关操作。
所述组件功能设计子模块是整个组件库模块的核心，该模块主要实现了相应组件具体功能的设计，主要针对如何解决调控运行展示方式单一、界面可视化效果不佳等问题，故该模块包含了多种能够满足数据显示需要的组件，最大限度地实现了调控员的定制功能，有助于实现个性化布局，调控运行助手主要展示的是电网运行信息，例如电网实时负荷、超载越限、操作进度、机组运行情况、电网缺陷、气象信息、发用电平衡等，为了使展示效果更加直观，组件功能设计子模块中提供的组件包括文本框、表单、进度条、标签页、步骤条、图表库、电器元件等组件；
所述文本框用来实现调控员定制数据的显示和编辑功能，通常用来显示调控员请求的文本信息，如个人基本信息、电网缺陷信息等，此外，调控员还可以编辑文本框内信息，并将其提交到网厂平台，供其他调控员查看；
所述电器元件包括多种不同的仪表盘，如电压表盘、电流表盘等，例如某区域电网实时负荷数据就可以同仪表盘进行绑定，调控员在查看时直接拖动该组件就可以直观的获取数据信息，同时调控员也可以手动设置各电器原件的属性，例如设置最大度量、数据显示单位等；
所述图表库包括折线图、饼状图、柱状图等。例如某地区各时间段的用电量通过柱状图显示，能直观地反映出不同时间段的用电数据差异，通过折线图显示电网的实时负荷，进而直观地反映出负荷的变化趋势，除此之外，调控员还可以定制不同数据之间的函数关系，并自行选择要用哪种类型的图来显示输出；
所述进度条主要用来显示调控员获取所需信息传输的进度情况，显示当前调控的操作进度，如有电网维修正在进行，进度条还会显示当前的维修进度。需要注意的是，进展条组件仅在所读数据中包含用户需要的信息时才能实现对应功能；
所述标签页组件将调控员打开的页面按照标签的形式进行排列，各标签之间相互独立，互不影响，这使得调控员可以在不同的标签页之间自由切换，此外，调控员可以根据不同的业务场景和所需的数据类型创建新的标签页，并在其中自定义个人工作界面，聚焦于个人关注的电网信息以提高工作效率；
其中组件使用子模块实现了对组件的相关操作，比如组件的拖拽、缩放功能，自定义布局功能，组件的数据绑定功能等；
而整个调控运行展示主界面被分为四个部分：标签页、工具栏、组件库和布局编辑窗口，调控员可以在工具栏中对选中的组件进行基本属性配置操作，例如可以配置文本框组件中文字大小、颜色、字体等属性，配置电器元件组件中度量、单位等属性，配置曲线组件中曲线颜色、显示范围等属性，组件库中包含组件功能设计子模块中设计的各种组件，调控员可以将其中的组件拖拽到布局编辑窗口的任意位置，此外，调控员还可以调整组件的尺寸规格，当鼠标放在组件的边框处时，鼠标的形状会变成可拉伸样式，此时调控员便可以按照自身需求缩放组件，在布局编辑窗口中，各个组件之间相互独立，互不影响，缩放一个组件不会改变其他组件的尺寸，组件拖拽、缩放是打破当前调控运行展示方式单一，实现调控员定制界面功能的最基本操作；
所述调控员选择相应的组件并完成组件属性配置后，接下来将进行数据绑定操作，需要在工具栏中选择数据源，并将其与对应的组件绑定。然后调控运行助手会根据调控员选择的数据，进行网厂通道中相关电网数据信息的显示。数据绑定的整体流程为：调控员在发出数据请求后，系统会从相关数据库中获取数据，并进行封装。然后将调控员选择的数据源格式与封装后的数据格式进行匹配。如果格式匹配成功，则组件使用子模块将获得的数据发送至组件功能设计子模块中对应的组件，完成数据的绑定与更新，实现调控员定制功能。
所述组件管理模块是用于对组件库模块中的组件进行调整和管理。
所述组件管理模块在完成组件选择、数据绑定和页面布局后，可能需要对所选组件和当前布局做一些略微的调整，此时调控员可以通过组件管理模块对组件进行调整，该模块实现了常见的添加、删除、修改组件属性参数等操作，在组件库模块中提供了通过拖拽的方式创建组件，同样，在组件管理模块中，调控员可以右击布局编辑窗口中的空白界面，然后选择添加需要的组件，此时会调用相应组件类的构造函数，实例化一个该组件的对象；
当调控员需要删除某个组件时，可以选中它，然后按Delete键删除，此时会将该组件的唯一标识符传递到组件删除函数以进行删除操作。除此之外，调控员还可以直接右击相应的组件来修改其基本属性配置，而不用在工具栏中配置组件的属性信息。通过组件管理模块对已选中组件的管理，基本实现了布局窗口的按需更新和改变。
所述上述（4）中调控人员管理模块划分为关联数据库子模块和权限管理子模块，所述关联数据库子模块是利用交互中间件在数据库和调控运行助手系统之间建立通信，所述权限管理子模块是用于对调控员的权限进行管理，为不同的调控员分配不同的角色，进而来实现调控员权限与相应数据库的关联，通过调控员登录系统赋予他们获取对应数据的功能。
所述调控员管理模块实现了调控管理员对整个调控运行助手系统的管理功能，该模块主要设计了登录界面，并实现了调控员注册，找回密码等操作，同时调控管理员还可以对不同的调控员设置不同的权限。调控员管理模块又可以分为关联数据库子模块和权限管理子模块，其中关联数据库子模块的主要内容为如下：
所述调控员在组件库模块中所绑定的数据源全部来自于数据库中的相关电网运行数据，为了更好的管理数据、传输数据、展示数据，本发明所设计的方法主要使用了MVC数据模型。该模型包括了三个部分，视图层、模型层、和控制层，三者相互独立，共同完成了数据的传输与展示，组件库模型主要完成了视图层工作，为调控员提供了多种类型的组件来展示需要展示的电网运行数据，关联数据库子模块则主要负责模型层和控制层的工作，首先接收到调控员请求数据绑定信息，然后从数据库中查询相应的电网信息并进行封装，经格式验证通过后传送给视图层展示，如果格式匹配失败则会告知调控员错误信息；
而关联数据库子模块功能设计为：首先在数据绑定请求中获取到调控员在布局界面时配置的源数据参数，包括请求数据内容和请求数据格式，这里设置为JSON格式，在响应请求之前，关联数据库子模块需要连接上数据库，否则无法进行数据的查询。之后关联数据库子模块将根据请求在相应的数据库中查询调控数据，并将其封装成一个对象。如果该对象中的属性和数据请求中调控员定制的源数据项名称相同时，则表明此时网络中传输的数据流包含有调控员需要的调控信息，否则将会向组件库模块发送错误代码，组件绑定数据失败，无法进行相应数据的展示；
所述关联数据库子模块始终处于工作状态，不断响应组件模块传来的数据绑定请求，只要数据匹配成功，就会进行后续的内容更新工作，而权限管理子模块的主要内容如下：
调控台模块繁杂，存在多种不同的电网数据，例如电网实时负荷、超载越限、操作进度、机组运行情况、电网缺陷、气象信息、发用电平衡等，为了保证数据的结构化、独立性和低冗余度且易于扩展等特点，将不同类型的数据分开存储，当查询数据时，需要到不同的表中查询，并且只有具有对应表的访问权限的调控员才能查询相应的数据，只有具有对应表修改权限的调控员才能修改相应的表格；
不同调控员关注的业务不同，权限管理子模块主要实现对不同调控员权限的设置和修改，为了方便管理，采用基于角色的访问控制，在调控员和权限之间加上角色这一层，而不是直接把权限赋给调控员，如果只需要修改少量调控员的权限内容，那么问题比较简单，但是如果有较多的调控员需要同时修改权限内容，那么就比较复杂了，但通过角色来完成这一工作就十分便捷，因此通过设置三种角色并为每一位调控员分配了一个或多个角色，这三个角色分别是：普通调控员、高级调控员和调控管理员，当需要修改调控员权限内容时，直接修改其对应的角色的权限内容即可，调控员在登录调控运行助手系统时，权限管理模块会对其角色进行判断，并为其分配该角色所对应的权限，赋予他们获取对应数据的功能；
并且以组件化方式展示相应的数据，具体展示方法为：权限管理子模块将调控员权限与数据库进行关联，不同的调控员会获取到不同的数据，如电网实时负荷、超载越限、操作进度、机组运行情况、电网缺陷、气象信息、发用电平衡等数据，调度员获得这些数据之后需要从组件库模块中选取适合的组件区去显示数据，例如百分比的数据需要使用饼状图来展示，操作进度需要使用进度条来展示，电网负荷变化的数据需要使用曲线图来展示等，调控人员在登录系统后可以打开已有布局页面或者选择新建布局页面，然后根据所需的数据类型选择对应的组件进行自定义布局，组件对应的颜色、大小、位置和数据的显示方式都可以通过组件管理模块进行设置。此外，调控员所需数据同时会与相对应的组件一一绑定，这些数据会实时显示在调控员自定义的组件中，供调控员查看，最后调控员也可以选择保存当前布局和数据至本地，以方便下次登录系统时直接查看。
如图2所示，本发明所涉及的用户群体主要为调控员和调控管理员，为了实现调控运行展示方式的多样化、个性化，该发明主要实现了调控员定制功能，为了帮助调控管理员对调控员进行权限管理，合理分配数据访问权限，该发明主要实现了系统管理功能，其中调控员的主要功能有根据个人需求定制合适的组件、配置组件的属性参数、为组件绑定相应的数据源、定制个人的工作界面和保存当前界面布局等，以方便下次登录时可以直接使用，调控管理员的主要功能包括：设置不同调控员的数据访问权限、添加/删除调控员、管理调控员界面配置文件以及查看/编辑调控员的个人信息；
如图3所示的系统模块划分图，为实现调控员定制功能和系统管理功能，本发明将系统划分为三模块：组件库模块、组件管理模块、调控员管理模块，调控员定制功能具体为：在调控员登录系统后，首先进入权限管理子模块获取当前调控员的数据访问权限，并将权限信息发送至关联数据库子模块，进行第一次的数据库连接，此后将一直持有该连接，直到当前调控员退出系统，然后调控员通过组件功能设计子模块选择自己需要的组件，并在组件使用子模块中选择相应的数据源绑定该组件，此时调控员发送的数据绑定请求被发送到关联数据库子模块进行相应的数据查询，之后由该模块封装查询结果经格式匹配后响应到组件使用子模块进行数据的显示，同时调控员还可以通过组件管理模块调整已选中的组件和界面布局，各模块可以进行详细划分，具体如图4所示，分别为组件库模型的划分和调控员管理模块的划分；
如图4所示为本发明所设计的调控运行主界面示意图，一共分为四个部分：标签栏、工具栏、组件库和界面布局编辑窗口。最上面的一栏是标签页，排列着调控员之前打开的布局页面。下面是工具栏，调控员可以在这里对选中的组件进行基本属性配置操作以及数据绑定操作。调控运行展示主界面的最左侧是组件库，其中包含组件功能设计子模块中设计的各种组件，调控员可以将左侧的组件拖拽到布局编辑窗口的任意位置，以实现界面的个性化设计。
与相关技术相比较，本发明提供的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法具有如下有益效果：
本发明提供一种基于智能电网系统用调控运行分析展示方法，通过对调控运行助手系统进行模块化设计，提供一种以组件化为核心的调控运行展示方法，使调控员能够自定义个人工作界面，贴近个人需求，提升工作效率。

Claims (7)

1.一种基于智能电网系统用调控运行分析展示方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）.对调控运行助手系统进行功能分析；
（2）.通过调控运行展示来向调控人员和电网管理人员展示相关信息，并因此来确定调控人员和管理人员所拥有的功能，所述调控人员为调控员定制界面功能，所述管理人员为系统管理功能；
（3）.根据调控运行助手的系统功能来进行划分，并对其进行系统设计，致使来确定实现组件化展示方法的具体模块，所述模块分别为构建包含各种组件的组件库模块、对组件和布局进行调整管理的组件管理模块和管理调控人员权限操作的调控人员管理模块；
（4）.对上述（3）中的组件库模块、组件管理模块和调控人员管理模块进行设计，并对组件库模块和调控人员管理模块依次划分为不同的子模块；
（5）.在上述（3）和（4）中创建好的各种模块的基础上，所述调控人员可以获取已授权数据并以组件化的方式自定义这些数据的展示方式和组件的布局方式。
2.根据权利要求1所述的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法，其特征在于，所述上述（1）中的调控运行助手包括有调控运行展示功能、电网运行信息展示功能、机组启停功能、机炉缺陷分析功能、电厂运行情况监视功能、负荷数据推送功能和缺煤情况分析功能等，而通过所述调控运行展示功能和电网运行信息展示功能可以来组成人机交互功能。
3.根据权利要求1所述的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法，其特征在于，所述上述（2）中调控运行展示包括有当前电网的运行信息，所述当前电网的运行信息包括有电网实时负荷、超载越限、操作进度、机组运行情况和电网缺陷等。
4.根据权利要求1所述的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法，其特征在于，所述上述（2）中调控员定制界面功能为调控员可以依据自己的需求选择需要的信息并以组件化的方式展示在界面中，并自定义布局方式，所述上述（2）中系统管理功能为调控管理员可以为不同的调控员分配不同的权限，限制其访问范围。
5.根据权利要求1所述的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法，其特征在于，所述上述（4）中组件库模块划分为组件功能设计子模块和组件使用子模块，所述组件功能设计子模块用于组件库中各功能组件的设计，所述组件使用子模块用于实现对组件的相关操作。
6.根据权利要求1所述的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法，其特征在于，所述组件管理模块是用于对组件库模块中的组件进行调整和管理。
7.根据权利要求1所述的基于智能电网系统用调控运行分析展示方法，其特征在于，所述上述（4）中调控人员管理模块划分为关联数据库子模块和权限管理子模块，所述关联数据库子模块是利用交互中间件在数据库和调控运行助手系统之间建立通信，所述权限管理子模块是用于对调控员的权限进行管理，为不同的调控员分配不同的角色，进而来实现调控员权限与相应数据库的关联，通过调控员登录系统赋予他们获取对应数据的功能。
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