CN114417598A - 数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于数字孪生技术领域，提供了数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备，该数字孪生电网组件化映射方法包括：对智能电网的业务实体单元进行划分；采集智能电网用电组件的用电数据，对用电数据进行预处理，得到用电组件的输入数据；基于用电组件的输入数据，构建组件模型，得到用电组件的电压和状态变量；根据用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的用电组件向数字孪生电网中的用电组件的映射。本申请实现了业务驱动下对应电网组件的动态映射。通过对组件的灵活调配，在业务驱动下将组件从物理电网映射至数字孪生电网，进一步实现对智能电网实体端具体业务功能下组件的有效监控。
Description
技术领域
本申请属于数字孪生技术领域，尤其涉及数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备。
背景技术
电网主要以物理对象的形式为人们提供服务，在电网中加入仿真系统，便于输电网的潮流计算与规划，但是难以对电网中元器件之间的强依赖关系进行解耦，导致电网业务执行效率低下、维护管理成本高昂。近年来，国内外学者主要针对电网线路进行映射，主要采用弹性理论对网络进行拓扑分析，对组件化关系缺乏考虑，同时未充分考虑业务驱动下的映射方法。
当前已有研究主要应用仿真系统进行业务规划，将业务驱动应用于组件级映射的技术尚不存在。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备。
本申请是通过如下技术方案实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种数字孪生电网组件化映射方法，包括：对智能电网的业务实体单元进行划分；采集所述智能电网用电组件的用电数据，对所述用电数据进行预处理，得到所述用电组件的输入数据；基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量；根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述对智能电网的业务实体单元进行划分，包括：基于所述智能电网的业务特性，将所述智能电网划分为用电组件、输电组件和发电组件，确定所述智能电网的用电组件及其排列顺序。
基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述用电组件的用电数据，包括：所述用电组件的电能示值、电压、电流、功率、设备状态和事件。
基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述对所述用电数据进行预处理，包括：对所述用电数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约，得到所述用电组件的输入数据。
基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量，包括：通过
构建所述组件模型，其中，f1、f2为任意向量函数，分别定义外部方程和内部方程，i为直通变量的向量，v为跨变量的向量，y为内部状态变量的向量，u为独立控制的向量。
基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述通过构建所述组建模型，得到所述用电组件的电压和状态变量，包括：通过
得到所述用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，其中：v0(t)、y0(t)是前一迭代的状态变量的值。m1 0、m2 0表示前一迭代的系统方程的失配。
基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射，包括：根据所述用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，通过使用RT-LAB对所述用电组建的电压和状态变量进行实时仿真，得到数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
上述数字孪生电网组件化映射方法，实现了业务驱动下对应电网组件的动态映射。通过对组件的灵活调配，在业务驱动下将组件从物理电网映射至数字孪生电网，进一步实现对智能电网实体端具体业务功能下组件的有效监控。
第二方面，本申请实施例提供了一种数字孪生电网组件化映射装置，包括：划分模块，用于对智能电网的业务实体单元进行划分；采集处理模块，用于采集所述用电组件的用电数据，对所述用电数据进行预处理，得到所述用电组件的输入数据；构建模块，用于基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量；映射模块，用于根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的数字孪生电网组件化映射方法。
第四方面，本申请实施例提供了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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的数字孪生电网组件化映射方法。
可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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他的附图。
图1是本申请一实施例提供的数字孪生电网组件化映射方法的应用场景示意图；
图2是本申请一实施例提供的基于业务驱动的数字孪生电网框架图；
图3是本申请一实施例提供的数字孪生电网组件化映射方法的流程示意图；
图4是本申请一实施例提供的组件构成示意图；
图5是本申请一实施例提供的数字孪生电网组件化映射装置的结构示意图；
图6是本申请一实施例提供的数字孪生电网组件化映射装置的结构示意图；
图7是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
电网主要以物理对象的形式为人们提供服务，在电网中加入仿真系统，便于输电网的潮流计算与规划，但是难以对电网中元器件之间的强依赖关系进行解耦，导致电网业务执行效率低下、维护管理成本高昂。近年来，国内外学者主要针对电网线路进行映射，主要采用弹性理论对网络进行拓扑分析，对组件化关系缺乏考虑，同时未充分考虑业务驱动下的映射方法。
当前已有研究主要应用仿真系统进行业务规划，将业务驱动应用于组件级映射的技术尚不存在。
基于上述问题，本申请实施例中的数字孪生电网组件化映射方法，对智能电网的业务实体单元进行划分；采集智能电网用电组件的用电数据，对用电数据进行预处理，得到用电组件的输入数据；基于用电组件的输入数据，构建组件模型，得到用电组件的电压和状态变量；根据用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的用电组件向数字孪生电网中的用电组件的映射。
举例说明，本申请实施例可以应用到如图1所示的示例性场景中。在该场景中包括智能电网10、采集设备20、电子设备30和数字孪生电网40。智能电网10划分为输电组件11、发电组件12和用电组件13。采集设备20用于采集智能电网10的用电数据，并将用电数据传输至电子设备30。电子设备30用于根据用电数据构建智能电网10向数字孪生电网40的映射。数字孪生电网40包括输电孪生组件41、发电孪生组件42和用电孪生组件43与智能电网10的各组件一一对应。
例如，电子设备30对用电数据进行预处理，得到用电组件11的输入数据；基于用电组件11的输入数据，构建组件模型，得到用电组件11的电压和状态变量；根据用电组件11的电压和状态变量，建立物理空间中的用电组件11向数字孪生电网中的用电组件41的映射。
本实施例中，电子设备30可以为计算机、手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等终端，本申请实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。
一些实施例中，基于图1所示的实施例，参见图2，上述数字孪生电网组件化映射结构可以包括：物理电网中的输电组件、发电组件和用电组件，通过组件化映射和业务驱动，与数字孪生电网中输电孪生组件、发电孪生组件和用电孪生组件一一对应。
以下结合图1对本申请的数字孪生电网组件化映射方法进行详细说明。
图2是本申请一实施例提供的数字孪生电网组件化映射方法的示意性流程图，参照图2，对该数字孪生电网组件化映射方法的详述如下：
在步骤101中，对智能电网的业务实体单元进行划分。
示例性的，基于智能电网的业务特性，将智能电网划分为用电组件、输电组件和发电组件，确定智能电网的用电组件及其排列顺序。
在步骤102中，采集智能电网用电组件的用电数据，对用电数据进行预处理，得到用电组件的输入数据；
其中，用电组件的用电数据，包括：用电组件的电能示值、电压、电流、功率、设备状态和事件。
可选的，数据采集频次为5分钟采集1次。为保证大量数据的正常采集，需考虑负载均衡策略，并实现自动采集、断点续传等功能，保证数据可以及时高效地获取。除此之外，还需采用PostgreSQL或Oracle数据库连接池技术及Redis本地缓存技术。
具体的，数据采集还需要实现以下功能：
(1)与远方不同集群设备的高效通信。数据采集系统在于远程设备通信的过程中，需要考虑远程设备的异常情况，如断电、断网、内存溢出等。同时对集群的有效性进行测试，保证采集过程中数据的及时处理。
(2)实现和其他不同组件之间的接口调用功能。
(3)支持系统之间对钟功能的实现。
(4)数据基础功能的实现，包括数据的查询、存储及数据的显示功能。
(5)支持主从设备之间切换功能，通过管理端对其他设备进行切换与激活。
示例性的，对用电数据进行预处理，包括：对用电数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约，得到用电组件的输入数据。
具体的，针对用电数据中的错误、丢失、重复等噪声数据，采用不同的数据清洗方法保证数据的可用性：对于重复数据，需要去除重复记录，将每个实例与其他实例进行对比；对于实例中的数值属性，分别计算均值和标准差，通过设置置信区间的方式识别异常属性，将重复记录进行删除；对于用电数据中的不完整数据，主要包括空缺或缺失数据，该类数据的清洗方法主要有忽略和缺失值插补方法：通过对实例的删除可以有效提升数据执行效率；对于有价值数据，采用填充技术进行缺失值插补。
对用电异构数据进行合并处理，实现数据集成，解决异构数据的冲突、选择及数据不一致问题。
为了使数据便于后续处理，需要采用维度变换或转换进行数据格式的转换，主要采取函数变换、数据规范等方式，提高数据的可用性。
对模型输入特征数据进行降维处理，通过特征值选择和空间变换技术实现，减少不相关属性，实现数据的高效处理。
在步骤103中，基于用电组件的输入数据，构建组件模型，得到用电组件的电压和状态变量。
具体的，通过
构建组件模型，其中，f1、f2为任意向量函数，分别定义外部方程和内部方程，i为直通变量的向量，v为跨变量的向量，y为内部状态变量的向量，u为独立控制的向量。
通过
得到用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，其中：v0(t)、y0(t)是前一迭代的状态变量的值。m1 0、m2 0表示前一迭代的系统方程的失配。
示例性的，一个具有多端的用电系统组件，通过这些端可以与其他组件相互连接。参见图4，每个端都有一个关联的交叉变量和一个贯通变量。如果这一端带电，则交叉变量和贯通变量分别为电压和流入端的电流。其中V表示电压，I表示电流。
这一组件可以通过
构建组件模型，其中，f1、f2为任意向量函数，分别定义外部方程和内部方程，i为直通变量的向量，v为跨变量的向量，y为内部状态变量的向量，u为独立控制的向量。
通过在模拟时间步长上对方程(1)积分，用二次表达式进行近似。假设模拟时间步长为h，则：
其中，G为雅可比矩阵：
b1(t-h)、b2(t-h)是仅依赖于直通态、交叉态或内态的过去历史值的向量，δ1、δ2表示立方项和其他高阶项。矢量q1、q2表示可以由表达式(4)给出的二次项表示：
其中，矩阵Qi具有以下形式：
在(4)和(5)中，矢量f和X由下列方程给出：
如果省略二次项，则上述方程对应于电阻性伴生形式模型。二次项提高了收敛速度，使数值过程更加稳健和稳定。如果器件方程(1)是线性的，则二次项为零。
通过在系统的每个节点应用能量守恒定律，得到网络的解。此过程产生以下方程式集：
其中，Iinj是节点电流注入的向量，是分量关联矩阵：
式中，ik(t)是分量k的终端电流。分量k端跨变量vk(t)与跨变量v(t)的节点向量通过以下方式相关：
vk(t)＝(Ak)Tv(t) (9)
在替换器件方程(2)时，方程(7)成为一组二次方程。这些方程是用牛顿方法求解的。解决方案是对以下表达式进行迭代求值。
其中，v0(t)、y0(t)是前一迭代的状态变量的值。、表示前一迭代的系统方程的失配。
在步骤104中，根据用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的用电组件向数字孪生电网中的用电组件的映射。
具体的，根据用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，建立物理空间中的用电组件向数字孪生电网中的用电组件的映射，包括：根据用电组件的电压和状态变量，通过使用RT-LAB对用电组建的电压和状态变量进行实时仿真，得到数字孪生电网中的用电组件的映射。
可选的，通过在数字孪生空间对用电组件进行步骤C中的有效建模，针对公式(9)中预测得出的电压和状态变量，实现物理空间中的用电组件向用电孪生组件的映射。
在映射的建立过程中，还需要考虑实时仿真技术。由于电网中业务操作频繁转换，因此对映射的实时性有着较高的要求。RT-LAB是一个工业级系统实时仿真平台软件包，它与MATLAB SIMULINK完全集成，包含一个用于快速控制原型和硬件在环的测试应用系统。RT-LAB的操作步长很小，可以实时执行，并提供数字和模拟信号输入/输出端口，用于与真实设备进行高速数据的交换。通过运用SIMULINK改变电力系统模型。RT-LAB将该模型划分为三个子系统：SM模块、SS模块和SC模块，其中SM模块包含所有电气模型和电气网络拓扑，SS模块能够与SM模块频繁交互，两个模块同步运行。SC模块可以对系统中的各个物理量进行监控，RT-LAB的不同计算节点在子系统加载完成后进行并行计算，以保证仿真的准确性和速度。
上述数字孪生电网组件化映射方法，实现了业务驱动下对应电网组件的动态映射。通过对组件的灵活调配，在业务驱动下将组件从物理电网映射至数字孪生电网，进一步实现对智能电网实体端具体业务功能下组件的有效监控。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的数字孪生电网组件化映射方法，图5示出了本申请实施例提供的数字孪生电网组件化映射装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参见图5，本申请实施例中的数字孪生电网组件化映射装置可以包括划分模块201、采集处理模块202、构建模块203和映射模块204。
其中，划分模块201，用于对智能电网的业务实体单元进行划分；采集处理模块202，用于采集用电组件的用电数据，对用电数据进行预处理，得到用电组件的输入数据；构建模块203，用于基于用电组件的输入数据，构建组件模型，得到用电组件的电压和状态变量；映射模块204，用于根据用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的用电组件向数字孪生电网中的用电组件的映射。
在一些实施例中，划分模块201具体可以用于：基于所述智能电网的业务特性，将所述智能电网划分为用电组件、输电组件和发电组件，确定所述智能电网的用电组件及其排列顺序。
在一些实施例中，参见图6，基于图5所示的实施例，上述采集处理模块202具体可以包括采集单元2021和预处理单元2022。
采集单元2021，用于采集所述用电组件的用电数据。
预处理单元2022，用于对所述用电数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约，得到所述用电组件的输入数据。
示例性的，所述用电组件的用电数据，包括：所述用电组件的电能示值、电压、电流、功率、设备状态和事件。
在一些实施例中，构建模块203具体可以用于：
通过
构建所述组件模型，其中，f1、f2为任意向量函数，分别定义外部方程和内部方程，i为直通变量的向量，v为跨变量的向量，y为内部状态变量的向量，u为独立控制的向量。
所述通过构建所述组建模型，得到所述用电组件的电压和状态变量，包括：
通过
得到所述用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，其中：v0(t)、y0(t)是前一迭代的状态变量的值。m1 0、m2 0表示前一迭代的系统方程的失配。
在一些实施例中，映射模块204具体可以用于：根据所述用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，通过使用RT-LAB对所述用电组建的电压和状态变量进行实时仿真，得到数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种终端设备，参见图7，该电子设备500可以包括：至少一个处理器510、存储器520以及存储在所述存储器520中并可在所述至少一个处理器510上运行的计算机程序，所述处理器510执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤，例如图3所示实施例中的步骤101至步骤104。或者，处理器510执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块201至204的功能。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器520中，并由处理器510执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序段，该程序段用于描述计算机程序在电子设备500中的执行过程。
本领域技术人员可以理解，图7仅仅是电子设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器510可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。
存储器520可以是终端设备的内部存储单元，也可以是终端设备的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。所述存储器520用于存储所述计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器520还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
本申请实施例提供的数字孪生电网组件化映射方法可以应用于智能电网、计算机、可穿戴设备、车载设备、平板电脑、笔记本电脑、手机等电子设备上，本申请实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。
本申请实施例还提供了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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述数字孪生电网组件化映射方法各个实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述数字孪生电网组件化映射方法各个实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，包括：
对智能电网的业务实体单元进行划分；
采集所述智能电网用电组件的用电数据，对所述用电数据进行预处理，得到所述用电组件的输入数据；
基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量；
根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
2.如权利要求1所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述对智能电网的业务实体单元进行划分，包括：
基于所述智能电网的业务特性，将所述智能电网划分为用电组件、输电组件和发电组件，确定所述智能电网的用电组件及所述用电组件的排列顺序。
3.如权利要求1所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述用电组件的用电数据，包括：
所述用电组件的电能示值、电压、电流、功率、设备状态和事件。
4.如权利要求1或3所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述对所述用电数据进行预处理，包括：
对所述用电数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约，得到所述用电组件的输入数据。
5.如权利要求1所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量，包括：
通过
构建所述组件模型，其中，f1、f2为任意向量函数，分别定义外部方程和内部方程，i为直通变量的向量，v为跨变量的向量，y为内部状态变量的向量，u为独立控制的向量。
6.如权利要求5所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述通过构建所述组建模型，得到所述用电组件的电压和状态变量，包括：
通过
得到所述用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，其中：v0(t)、y0(t)是前一迭代的状态变量的值。m1 0、m2 0表示前一迭代的系统方程的失配。
7.如权利要求1所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射，包括：
根据所述用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，通过使用RT-LAB对所述用电组建的电压和状态变量进行实时仿真，得到数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
8.一种数字孪生电网组件化映射装置，其特征在于，包括：
划分模块，用于对智能电网的业务实体单元进行划分；
采集处理模块，用于采集所述用电组件的用电数据，对所述用电数据进行预处理，得到所述用电组件的输入数据；
构建模块，用于基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量；
映射模块，用于根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210044217.7A CN114417598A (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210044217.7A CN114417598A (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114417598A true CN114417598A (zh) | 2022-04-29 |
Family
ID=81273307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210044217.7A Pending CN114417598A (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114417598A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115314402A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-08 | 中国电信股份有限公司 | 网元负载监控方法、装置、存储介质和电子设备 |
-
2022
- 2022-01-14 CN CN202210044217.7A patent/CN114417598A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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