CN115658642B - 一种基于电网资源数据的数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电网资源数据的数据处理方法，该方法包括：根据多时态统一电网特性，将电网资源数据分为运行态、历史态、规划态三种时态的数据，运行态数据为正在使用的电网资源数据，历史态数据为已经封存的电网资源数据，规划态数据为备用的电网资源数据；根据不同时态创建不同的线路副本，将当前线路的相关属性存储于关系数据库中，相关属性包括当前线路的版本标识；将当前线路中的电网数据的拓扑关系存储在图数据库中，进而生成线路拓扑结构，所述线路拓扑结构的属性包含所述版本标识。多时态可以对历史态的拓扑机构进行查询和分析，可以在某一时间的线路拓扑上进行规划，历史态、规划态、运行态的拓扑数据相互独立，互不影响。

Description

一种基于电网资源数据的数据处理方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于电网资源数据的数据处理方法。

背景技术

现有的城市配电网网络架构复杂多变，规划、建设、运行及管理难度大，传统系统只存储了电网资源数据，但对不同时期的数据没有进行分类存储且无法直观展示，因此，系统之间数据融通度低，专业间协同度低，亟需通过数字化手段解决上述配网经营难题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于电网资源数据的数据处理方法，该方法解决了无法还原历史拓扑，不支持查询历史拓扑数据，不能对历史拓扑进行分析的问题。

技术方案：本发明提供一种基于电网资源数据的数据处理方法，该方法包括以下步骤：

S1根据多时态统一电网特性,将电网资源数据分为运行态、历史态、规划态三种时态的数据，所述运行态数据为正在使用的电网资源数据，历史态数据为已经封存的电网资源数据，所述规划态数据为备用的电网资源数据；

S2根据不同时态创建不同的线路副本，将当前线路的相关属性存储于关系数据库中，相关属性包括当前线路的版本标识xlId；

S3将当前线路中的电网数据的拓扑关系存储在图数据库中，进而生成线路拓扑结构，所述线路拓扑结构的属性包含所述版本标识xlId。

进一步的，还包括以下步骤：

S4用户根据部分相关属性在所述关系数据库中查询出版本标识，根据所述版本标识在所述图数据库中筛选出拓扑关系；

进一步的，还包括关联设备属性，所述关联设备属性为当前线路下相关设备的相关属性，且所述关联设备属性中包含有当前线路的版本标识xlId。

进一步的，包括：

步骤S2中，当前线路的相关属性还包括：线路名称name、电压等级voltageLevel、模块类型moduleType、模块状态moduleStatus、数据创建时间dateStrBegin和数据更新时间dateStrEnd；所述模块类型属性包括：1全景模块、2目标网架模块和3规划模块，所述模块状态属性包括：正在使用、已封存和备用。

进一步的，还包括：用户根据关键词版本标识xlId查询当前线路下的关联设备属性。

进一步的，包括：

步骤S4中，所述部分相关属性包括：

查询运行态数据至少包括的属性为：线路名称name、模块类型moduleType和模块状态moduleStatus；

查询历史态数据至少包括的属性为：模块类型moduleType、数据创建时间dateStrBegin和数据更新时间dateStrEnd；

查询规划态数据至少包括的属性为：线路名称name和模块类型moduleType。

进一步的，包括：

步骤S3中，所述线路拓扑结构的生成方法包括以下步骤：

S31将具有线路拓扑关系的电网资源数据文件SVG中线路的元素标签对应生成到图数据库中，形成线段节点；

S32将变电站的元素标签和杆塔的元素标签对应解析至图数据库中，形成对应的设备节点，并连接与其关联的线段节点；

S33读取S31和S32中生成的设备节点，线段节点，以及之间的关联关系，生成基础线路拓扑；

S34在基础线路拓扑的基础上，将开关的元素标签、复合开关的元素标签、隔离开关的元素标签、变压器的元素标签对应生成到图数据库中，生成线路拓扑；

S35在线路拓扑的基础上，将杆塔元素去除，生成电气拓扑。

进一步的，包括：

步骤S32中，连接与设备节点关联的线段节点，具体包括：SVG原数据中每个电缆元素标签下有一个或多个cge:GLink_Ref标签，cge:GLink_Ref标签包括ObjectID信息和linkObjectIdList信息，其中，ObjectID代表当前电缆的ID，linkObjectIdList信息存储其他设备的ObjectID，若ObjectID与linkObjectIdList信息中的ObjectID相等，则该电缆和该设备是关联的。

有益效果：本发明首先将电网资源数据根据时态进行分类，多时态可以对历史态的拓扑机构进行查询和分析，可以在某一时间的线路拓扑上进行规划，历史态、规划态、运行态的拓扑数据相互独立，互不影响；且融合运行态数据后，支撑了对历史拓扑的运行分析，便于重现历史状态、跟踪变化，预测未来。以“电网一张图、数据一个源、业务一条线”为理念，以提高配电网生产数字化支撑，实现配电网在线可视化诊断评价、智能规划及精准投资为目标。

附图说明

图1为本发明实施例所述的多时态存储结构示意图；

图2为本发明实施例所述的图数据库线路示意图；

图3为本发明实施例所述的多时态查询分析示意图；

图4为本发明实施例所述的历史态拓扑数据展示图；

图5为本发明实施例所述的规划网架图。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

首先，本发明提供基于电网资源数据的数据处理方法，本发明所述的数据处理主要包括数据分类、存储和查询等，该方法包括以下步骤：

S1根据多时态统一电网特性,将电网资源数据分为运行态、历史态、规划态三种时态的数据，分类的依据为：运行态数据为正在使用的电网资源数据，历史态数据为已经封存的电网资源数据，规划态数据为备用的电网资源数据，对规划态操作进行规划分析而不影响到现状电网拓扑。

S2根据所述不同时态创建不同的线路副本，将当前线路的相关属性存储于关系数据库Mysql中，相关属性包括当前线路的版本标识xlId，其为线路的唯一索引ID，对应图数据库中的XlId，如图1所示，用户可多线路副本进行修改，图数据库可再次进行副本创建，线路副本的存储结果存储到图数据库中，线路副本的存储时态和版本标记存储到Mysql中。

上述步骤S2中的当前线路的相关属性还包括：线路名称name、电压等级voltageLevel、模块类型moduleType、模块状态moduleStatus、数据创建时间dateStrBegin和数据更新时间dateStrEnd；所述模块类型属性包括：1全景模块、2目标网架模块和3规划模块，所述模块状态属性包括：正在使用、已封存和备用。如下表所示。

多时态线路表：t_xianlu

字段	说明
		xlId	线路唯一索引id，对应图数据库xlId
name	线路名称
		voltageLevel	电压等级
moduleType	1.全景；2.目标网架；3.规划模块
		moduleStatus	全景；0正在使用，1已封存，2备用
dateStrBegin	全景模块时间备份，该记录创建日期
		dateStrEnd	该记录更新日期
......

用户根据关键词版本标识xlId查询当前线路下的关联设备属性，即关联设备表和上面的多时态线路表关联，通过xlId字段关联，用来关联线路和设备。一个xlId代表着某一条线路的某个时态。关联设备属性为当前线路下相关设备的相关属性，且所述关联设备属性中包含有当前线路的版本标识xlId，关联设备的属性如下表所示。

关联设备表：t_device

字段	说明
		xlId	线路唯一索引id，对应图数据库xlId
name	设备名称
		type	类型
longitude	经度
		latitude	纬度
......

S3将当前线路中的电网数据的拓扑关系存储在图数据库中，进而生成线路拓扑结构，线路拓扑结构的属性包含版本标识xlId，图数据库中最主要的属性是版本标识属性xlId。根据这个属性来找某一条线的某一时态的拓扑。别的属性如名称、类型等属性可以根据不同的业务添加，如图2所示。

线路拓扑结构的生成方法包括以下步骤：

S31将具有线路拓扑关系的电网资源数据文件SVG中线路的元素标签对应生成到图数据库中，形成线段节点；

S32将变电站的元素标签和杆塔的元素标签对应解析至图数据库中，形成对应的设备节点，并连接与其关联的线段节点；

S33读取S31和S32中生成的设备节点，线段节点，以及之间的关联关系，生成基础线路拓扑；

S34在基础线路拓扑的基础上，将开关的元素标签、复合开关的元素标签、隔离开关的元素标签、变压器的元素标签对应生成到图数据库中，生成线路拓扑；

S35在线路拓扑的基础上，将杆塔元素去除，生成电气拓扑。

步骤S32中，连接与设备节点关联的线段节点，具体包括：SVG原数据中每个电缆元素标签下有一个或多个cge:GLink_Ref标签，cge:GLink_Ref标签包括ObjectID信息和linkObjectIdList信息，其中，ObjectID代表当前电缆的ID，linkObjectIdList信息存储其他设备的ObjectID，若ObjectID与linkObjectIdList信息中的ObjectID相等，则该电缆和该设备是关联的。

其中，SVG文件或SVG的压缩文件，元素标签内有一个id信息，对应标签表示为：<gid＝"类型编码">，所述类型编码与SVG原数据中cge:P.SR_Ref标签的设备类型名称ObjectName属性一一对应，且设备类型名称ObjectName属性与中文对应关系为：

Substation_Layer变电站，PowerTransformer_Layer变压器，Breaker_Layer开关，EnergyConsumer_Layer用户，PoleCode_Layer杆塔，ACLineSegment_Layer电缆，ConnLine_Layer连接线，BusbarSection_Layer母线段，Junction_Layer连接点，CompositeSwitch_Layer复合开关，Disconnector_Layer隔离开关。如svg中每一个元素标签会有一个id信息，如<g id＝"PoleCode_Layer">，这样的标签就代表这个标签下的内容都是指杆塔。

S4用户根据部分相关属性在所述关系数据库中查询出版本标识，根据所述版本标识在所述图数据库中筛选出拓扑关系，如图3所示；

本发明实施例中的步骤S4，部分相关属性包括：

查询运行态数据至少包括的属性为：线路名称name、模块类型moduleType和模块状态moduleStatus；

查询历史态数据至少包括的属性为：模块类型moduleType、数据创建时间dateStrBegin和数据更新时间dateStrEnd；

查询规划态数据至少包括的属性为：线路名称name和模块类型moduleType。具体的：

查询运行态全景拓扑：

(1)查询得到xlid

Select xlid from t_xianlu where moduleType＝1and moduleStatus＝1andxianluname＝‘线路一’

(2)通过xlid去图数据里检索拓扑：

match(n)-[r]->(m)where r.xlid＝'"+xlid+"'return n,r,m

(3)通过xlid去检索设备

Select*from t_device where xlid＝‘xlid’

查询历史态全景拓扑(以2022-01-01的拓扑为例)：

(1)通过时间得到xlid

Select xlid from t_xianlu where moduleType＝1and dateStrBegin<‘2022-01-01’and dateStrEnd>‘2022-01-01’and xianluname＝‘线路一’

(2)通过xlid去图数据里检索拓扑：

match(n)-[r]->(m)where r.xlid＝'"+xlid+"'return n,r,m

(3)通过xlid去检索设备

Select*from t_device where xlid＝‘xlid’

查询规划态线路的拓扑：

(1)通过规划线路名称和moduleType(moduleType＝3代表规划线路)得到xlid

Select xlid from t_xianlu where moduleType＝3and xianluname＝‘线路一’

(2)通过xlid去图数据里检索规划线路拓扑：

match(n)-[r]->(m)where r.xlid＝'"+xlid+"'return n,r,m

(3)通过xlid去检索设备

Select*from t_device where xlid＝‘xlid’。

如图4和5，最后进行拓扑展示，配电网全景展示功能，展示包含配电线路、配变、杆塔、电缆井、开关等设备的空间地理信息和设备运行信息，图形可展示10kV线路具体走向、线路挂接设备、各设备负荷等情况。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种基于电网资源数据的数据处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1根据多时态统一电网特性，将电网资源数据分为运行态、历史态、规划态三种时态的数据，所述运行态数据为正在使用的电网资源数据，历史态数据为已经封存的电网资源数据，所述规划态数据为备用的电网资源数据，对规划态操作进行规划分析而不影响到现状电网拓扑；

S2根据不同时态创建不同的线路副本，将当前线路的相关属性存储于关系数据库中，所述相关属性包括当前线路的版本标识xlId；

所述步骤S2中，当前线路的相关属性还包括：线路名称name、电压等级voltageLevel、模块类型moduleType、模块状态moduleStatus、数据创建时间dateStrBegin和数据更新时间dateStrEnd；所述模块类型属性包括：1全景模块、2目标网架模块和3规划模块，所述模块状态属性包括：正在使用、已封存和备用；

S3将当前线路中的电网数据的拓扑关系存储在图数据库中，进而生成线路拓扑结构，所述线路拓扑结构的属性包含所述版本标识xlId；

步骤S3中，所述线路拓扑结构的生成方法包括以下步骤：

S31将具有线路拓扑关系的电网资源数据文件SVG中线路的元素标签对应生成到图数据库中，形成线段节点；

S32将变电站的元素标签和杆塔的元素标签对应解析至图数据库中，形成对应的设备节点，并连接与其关联的线段节点；

连接与设备节点关联的线段节点，具体包括：SVG原数据中每个电缆元素标签下有一个或多个cge:GLink_Ref标签，cge:GLink_Ref标签包括ObjectID信息和linkObjectIdList信息，其中，ObjectID代表当前电缆的ID，linkObjectIdList信息存储其他设备的ObjectID，若ObjectID与linkObjectIdList信息中的ObjectID相等，则该电缆和该设备是关联的；

其中，SVG文件或SVG的压缩文件，元素标签内有一个id信息，对应标签表示为：<g id＝"类型编码">，所述类型编码与SVG原数据中cge:P.SR_Ref标签的设备类型名称ObjectName属性一一对应，且设备类型名称ObjectName属性与中文对应关系为：

Substation_Layer变电站，PowerTransformer_Layer变压器，Breaker_Layer开关，EnergyConsumer_Layer用户，PoleCode_Layer杆塔，ACLineSegment_Layer电缆，ConnLine_Layer连接线，BusbarSection_Layer母线段，Junction_Layer连接点，CompositeSwitch_Layer复合开关，Disconnector_Layer隔离开关，其中，svg中每一个元素标签会有一个id信息；

S33读取S31和S32中生成的设备节点，线段节点，以及之间的关联关系，生成基础线路拓扑；

S34在基础线路拓扑的基础上，将开关的元素标签、复合开关的元素标签、隔离开关的元素标签、变压器的元素标签对应生成到图数据库中，生成线路拓扑；

S35在线路拓扑的基础上，将杆塔元素去除，生成电气拓扑；

S4用户根据部分相关属性在所述关系数据库中查询出版本标识，根据所述版本标识在所述图数据库中筛选出拓扑关系；还包括关联设备属性，所述关联设备属性为当前线路下相关设备的相关属性，且所述关联设备属性中包含有当前线路的版本标识xlId，用户根据关键词版本标识xlId查询当前线路下的关联设备属性；

步骤S4中，所述部分相关属性包括：

查询运行态数据至少包括的属性为：线路名称name、模块类型moduleType和模块状态moduleStatus；

查询历史态数据至少包括的属性为：模块类型moduleType、数据创建时间dateStrBegin和数据更新时间dateStrEnd；

查询规划态数据至少包括的属性为：线路名称name和模块类型moduleType。