CN115664005A - 一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明针对常规通信规约的点表导入到新能源系统中如何和新能源设备模型匹配的问题，提出一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法和系统，配置带设备类型和设备编号的常规规约通信点表，得到通信点表模板；将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号与要建通信点的新能源电气设备模型进行关联匹配，为新能源电气设备模型进行批量建点，并实现图形化监视。可实现对图形、设备模型、通信点的一体化建模与图形化监视。

Description

一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法和系统

技术领域

本发明属于电力自动化工程技术领域，更具体地，涉及一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法和系统。

背景技术

通常情况下，常规规约通信一般采用点号、信息体地址、组地址、点地址等信息作为同一通道下点的唯一标识，在新能源系统侧，再根据模型和通信点一一匹配，来实现新能源模型实时数据监测的功能。

例如，现有技术文件1(CN102243676B)公开了新能源综合监控系统的三级建模方法，其中，进行设备容器建模时采用通用设备容器进行描述，并通过与设备类型相关的唯一采集点编码方式构建设备容器与采集点模型间的关系。

现有技术文件2(CN109167389B)公开了一种新能源数据综合分析管理方法，其中，通过基础模型同步、运行分析数据汇集、场站管理信息维护和海量历史数据存储，实现各省新能源基础信息的动态同步和运行数据汇集；更具体地，按照不同的数据分别采用实时规约转发和文件上送的方式，实现各省新能源实时量测数据、统计分析数据、新能源场站短期与超短期预测理论出力曲线数据的汇集。

现有技术文件3(CN113162972A)公开了应用于新能源稳控系统的通信系统建立方法及系统和装置，其中，建立通讯架构的框架部分，识别主站主机、从机、子站、各装置板卡、以太网端口的唯一地址和标识信息；制定稳控系统的通讯协议规约，用于主站主机进行数据通讯。

现有技术文件1中所描述的三级建模方法，在当前新能源电气设备模型层级多，数量广，结构复杂的情况下，采用唯一点编码的形式关联费时费力，不利于新能源日常运维。

现有技术文件2属于后端应用所考虑的基于模型和点的关系进行分类分析的功能，未考虑前置接入部分。

现有技术文件3中所描述的主站主机、从机、子站、各装置板卡、以太网端口等信息均为二次模型，未能实现一次模型和二次模型的快速关联。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法和系统，实现对图、模、点的一体化建模，从而为新能源场站一体化建模奠定基础。

本发明采用如下的技术方案。

一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，所述通信建点方法包括以下步骤：

步骤1、配置带设备类型和设备编号的常规规约通信点表，得到通信点表模板；

步骤2、将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号与要建通信点的新能源电气设备模型进行关联匹配，为新能源电气设备模型进行批量建点，并实现图形化监视。

优选地，步骤1中，将新能源电气设备模型按类型不同、规约不同配置到常规规约通信点表中，使每一个通信点都能对应到一类设备中，并通过设备编号来区分相同类型的不同设备，得到通信点表模板。

优选地，步骤1中，新能源电气设备模型包括储能、光伏、风场模型。

常规规约通信点表为104通信规约点表。

优选地，步骤1中，通信点表模板内容包括设备类型、同类型设备编号、点描述、量测类型、点号、是否量测、量测点号、是否采样、是否光字牌、系数、是否取反信息，通信点表模板中每一组信息代表一个通信点。

优选地，步骤2中，基于要建立通信点新能源电气设备模型的拓扑和以场站子系统为容器，以场站下支路为间隔构成的容器层级关系，确定最大容器下所有要建通信点的新能源设备模型；

将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号完全匹配或部分匹配到要建通信点的新能源电气设备模型下。

优选地，所述完全匹配是指点表模板中配置的所有通信点可与要建立通信点的新能源电气设备模型一一对应关联上；

所述部分匹配是指仅部分点表模板中配置的通信点可与要建立通信点的新能源电气设备模型一一对应关联上，其余通信点不能关联。

优选地，对于部分匹配的情况，后续的处理逻辑包括：

在新能源电气设备模型没有建立完成的情况下先创建通信点，等模型建立完成后再手动关联；或，

在新能源电气设备模型没有建立完成的情况下暂不创建通信点，等模型建立完成并需要时建立通信点时再创建通信点。

优选地，步骤2中，按照关联匹配信息，分别将建立通信点的新能源电气设备模型的各类点表模板导入到新能源监控系统中，同时在监控图形上按设备展示监控点，实现图形、设备模型、通信点的一体化建模。

优选地，所述点表模板根据量测类型的不同分为遥测、遥信、遥控、遥调、遥脉五类。

一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点系统，用于实现所述通信建点方法，所述通信建点系统包括：

通信点表配置模块，用于配置带设备类型和设备编号的常规规约通信点表，得到通信点表模板；

批量建点与图形化监视模块，用于将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号与要建通信点的新能源电气设备模型进行关联匹配，为新能源电气设备模型进行批量建点，并实现图形化监视。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明针对常规通信规约的点表导入到新能源系统中如何和新能源设备模型匹配的问题，提出一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法和系统，将常规规约通信点表和新能源一次设备模型结合，得到通信点表模板，将通信点表模板与要建通信点的新能源电气设备模型信息关联匹配，从而将二次模型，即二次通信点表(通信点表模板)与一次模型，即要建通信点的新能源电气设备模型结合导入新能源监控系统，实现对图、模、点的一体化建模，从而为新能源场站一体化建模奠定基础。

本发明主要是考虑新能源系统中快速建点方面的偏前置接入部分，涉及的快速建点方法是基于二次通信点表直接与要建通信点的新能源电气设备模型建立联系，在百兆瓦级储能站中，每个子系统都有上万点，基于点编码复杂而繁琐，基于点号更加直观，减少了很多配置和翻译的工作，可实现一次模型和二次模型的快速关联。

附图说明

图1是一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的有所其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，所述新能源电气设备模型包括但不限于，储能、光伏、风场等模型。更具体地，所述快速通信建点方法包括以下步骤1-2：

步骤1、配置带设备类型和设备编号的常规规约通信点表，得到通信点表模板；

进一步优选地，将新能源电气设备模型按类型不同、规约不同配置到常规规约通信点表中，使每一个通信点都能对应到一类设备中，并通过设备编号来区分相同类型的不同设备，得到通信点表模板。

所述常规规约通信点表可以是104通信规约点表；

通信点表模板内容包括设备类型、同类型设备编号、点描述、量测类型(含遥测、遥信、遥控、遥调、遥脉5类)、点号、是否量测(例如是否遥控)、量测点号(例如遥控点号)、是否采样、是否光字牌、系数、是否取反等信息。通信点表模板中每一组信息代表一个通信点。

例如，储能系统中的储能子系统数据采集，一个子系统下包括pcs、电池簇、电池组、电芯等诸多设备，该子系统包含遥测、遥信各1万点，基于本发明中的点表模板，可以将该子系统通信点表匹配一次设备类型，比如1-100号点为pcs本体信息，设备类型即为pcs，同类型设备编号为1，101-1100为电池簇1信息，设备类型即为电池簇，同类型设备编号为1，1101-1200为电池簇2的信息，设备类型即为电池簇，同类型设备编号为2，依次类推，只需在点表模板中关联好设备类型，后续对于相同架构或同一厂家的储能子系统，均可以采用相同点表模板，在批量建点的过程中，只需匹配对应通道即可完成全站的建点工作。大大提高了传统的一个一个建点的效率。

pcs通信点表模板的设备类型、同类型设备编号、点描述、量测类型、点号、是否遥控、遥控点号、是否采样、是否光字牌、系数、是否取反信息数据举例如下：

pcs，1，交流侧电压Ua，ua，0，0，-1，1，0，1，0；

pcs，1，交流侧电压Ub，ub，1，0，-1，1，0，1，0；

pcs，1，交流侧电压Ub，uc，2，0，-1，1，0，1，0；

pcs，1，有功功率P，p，0，3，1，0，0，1，0。

步骤2、将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号与要建通信点的新能源电气设备模型进行关联匹配，为新能源电气设备模型进行批量建点，并实现图形化监视；

进一步优选地，基于要建立通信点新能源电气设备模型的拓扑和以场站子系统为容器，以场站下支路为间隔构成的容器层级关系，确定最大容器下所有要建通信点的新能源设备模型；

将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号完全匹配或部分匹配到要建通信点的新能源电气设备模型下。

进一步解释为：基于新能源一次模型的拓扑和容器层级关系，基于最顶层的场站子系统(这是一个最大的容器)，或者间隔(场站下的某个支路)，基于这样子一个容器，找到该容器下所有的一次电气设备(如pcs、电池簇、电池组、电芯等设备)，再根据建模时标识的设备编号和步骤1中提到点表中的设备类型和同类型设备编号匹配，即可将一次模型和二次点表匹配上了。

所述完全匹配是指点表模板中配置的所有通信点可与要建立通信点的新能源电气设备模型一一对应关联上；例如完全匹配是指点表模板配置了1万点，接入1万点，点表模板中的每个点都能够找到要建通信点的新能源电气设备模型，从而所有点可以完全导入到系统。

所述部分匹配是指仅部分点表模板中配置的通信点可与要建立通信点的新能源电气设备模型一一对应关联上，其余通信点不能关联匹配，对于这种情况，则有三种处理逻辑。

1)创建点，但不关联设备模型，等模型完善或使用需要时，再手动关联；

即在新能源电气设备模型没有建立完成的情况下先创建通信点，等模型建立完成后再手动关联；

此处可以理解为：本发明具体实施时，大部分情况下是先有的模型后批量建点的，也有少许情况是在模型没有的情况下先建点的，这个时候可以先批量建点，进行通信调试，等模型建立了再手动关联(不需要重新再建点了)。这里想表达的意思是本发明批量建点方法对模型不是强依赖和强关联的，是耦合的。

2)先不建点，后续如需要，可再基于这些子系统增量导入，此处可以理解为：在新能源电气设备模型没有建立完成的情况下暂不创建通信点，等模型建立完成并需要建立通信点时再创建通信点。

比如有一组电池，规划是100个电芯，点表模板中有100个点。但是前期只做50个电芯，那么基于这100个点的点表模板，前期只需要建50个通信点，远期如果再上50个电芯的时候，可以基于该点表模板继续建立后50个通信点。

3)创建点，并将点归属到PCS、电池簇等上级容器上；

在导点过程中，可以针对不同的子系统分别设置部分匹配的配置参数。

上述功能均有一个前提，即通信点表是一致的情况下，也就是说1号点在子系统A中是Ua，在子系统B内也是Ua，子系统A和B之间的差别是A中模型完善，B中部分模型没有。

本发明充分考虑了前置接入数据能提供到什么地步、一次模型能建立到什么地步、后续高级应用能开展到什么地步，这种灵活的点表配置方法可以有效扩大点表的使用范围和适用性。

例如，某储能站有2个储能子系统，每个子系统由不同厂家提供，第一个子系统电芯数据仅通过电池组上送基本数据，第二各子系统电芯数据独立上送，此时，采用完全匹配和部分匹配两种方式，可以一次性将两个子系统建点完成，而不需要制作两遍点表。即两个子系统使用同一点表模板，当仅部分匹配时，可调整点表模板，在点表模板中创建点，而不需要重新创建整个点表模板。

进一步优选地，按照关联匹配信息，分别将建立通信点的新能源电气设备模型的各类点表模板导入到新能源监控系统中，同时在监控图形上按设备展示监控点，实现图形、设备模型、通信点的一体化建模。

所述点表模板根据量测类型的不同分为遥测、遥信、遥控、遥调、遥脉五类，导点时依次按遥测、遥调、遥信、遥控、遥脉的顺序创建：根据匹配好的新能源设备信息，分别将遥测、遥信、遥控、遥调、遥脉点表导入到新能源监控系统中，同时在监控图形上按设备展示监控点，实现图形、设备模型、通信点的一体化建模。

一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点系统，用于实现上述通信建点方法，所述通信建点系统包括：

通信点表配置模块，用于配置带设备类型和设备编号的常规规约通信点表，得到通信点表模板；

批量建点与图形化监视模块，用于将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号与要建通信点的新能源电气设备模型进行关联匹配，为新能源电气设备模型进行批量建点，并实现图形化监视。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明针对常规通信规约的点表导入到新能源系统中如何和新能源设备模型匹配的问题，提出一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法和系统，将常规规约通信点表和新能源一次设备模型结合，得到通信点表模板，将通信点表模板与要建通信点的新能源电气设备模型信息关联匹配，从而将二次模型，即二次通信点表(通信点表模板)与一次模型，即要建通信点的新能源电气设备模型结合导入新能源监控系统，实现对图、模、点的一体化建模，从而为新能源场站一体化建模奠定基础。

本发明主要是考虑新能源系统中快速建点方面的偏前置接入部分，涉及的快速建点方法是基于二次通信点表直接与要建通信点的新能源电气设备模型建立联系，在百兆瓦级储能站中，每个子系统都有上万点，基于点编码复杂而繁琐，基于点号更加直观，减少了很多配置和翻译的工作，可实现一次模型和二次模型的快速关联。

本发明主要是考虑新能源系统中快速建点方面的偏前置接入部分，涉及的快速建点方法是基于二次通信点表和通道信息直接与新能源电气设备模型建立联系，在百兆瓦级储能站中，每个子系统都有上万点，基于点编码复杂而繁琐，基于点号更加直观，减少了很多配置和翻译的工作，可实现一次模型和二次模型的快速关联。

本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其它设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，其特征在于：

所述通信建点方法包括以下步骤：

步骤1、配置带设备类型和设备编号的常规规约通信点表，得到通信点表模板；

步骤2、将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号与要建通信点的新能源电气设备模型进行关联匹配，为新能源电气设备模型进行批量建点，并实现图形化监视。

2.根据权利要求1所述的一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，其特征在于：

步骤1中，将新能源电气设备模型按类型不同、规约不同配置到常规规约通信点表中，使每一个通信点都能对应到一类设备中，并通过设备编号来区分相同类型的不同设备，得到通信点表模板。

3.根据权利要求1所述的一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，其特征在于：

步骤1中，新能源电气设备模型包括储能、光伏、风场模型。

常规规约通信点表为104通信规约点表。

4.根据权利要求1所述的一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，其特征在于：

步骤1中，通信点表模板内容包括设备类型、同类型设备编号、点描述、量测类型、点号、是否量测、量测点号、是否采样、是否光字牌、系数、是否取反信息，通信点表模板中每一组信息代表一个通信点。

5.根据权利要求1所述的一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，其特征在于：

步骤2中，基于要建立通信点新能源电气设备模型的拓扑和以场站子系统为容器，以场站下支路为间隔构成的容器层级关系，确定最大容器下所有要建通信点的新能源设备模型；

将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号完全匹配或部分匹配到要建通信点的新能源电气设备模型下。

6.根据权利要求5所述的一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，其特征在于：

所述完全匹配是指点表模板中配置的所有通信点可与要建立通信点的新能源电气设备模型一一对应关联上；

所述部分匹配是指仅部分点表模板中配置的通信点可与要建立通信点的新能源电气设备模型一一对应关联上，其余通信点不能关联。

7.根据权利要求6所述的一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，其特征在于：

对于部分匹配的情况，后续的处理逻辑包括：

在新能源电气设备模型没有建立完成的情况下先创建通信点，等模型建立完成后再手动关联；或，

在新能源电气设备模型没有建立完成的情况下暂不创建通信点，等模型建立完成并需要时建立通信点时再创建通信点。

8.根据权利要求1所述的一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，其特征在于：

步骤2中，按照关联匹配信息，分别将建立通信点的新能源电气设备模型的各类点表模板导入到新能源监控系统中，同时在监控图形上按设备展示监控点，实现图形、设备模型、通信点的一体化建模与与图形化监视。

9.根据权利要求1所述的一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点方法，其特征在于：

所述点表模板根据量测类型的不同分为遥测、遥信、遥控、遥调、遥脉五类。

10.一种基于新能源电气设备模型的快速通信建点系统，用于实现权利要求1-9任一所述通信建点方法，其特征在于：

所述通信建点系统包括：

通信点表配置模块，用于配置带设备类型和设备编号的常规规约通信点表，得到通信点表模板；

批量建点与图形化监视模块，用于将通信点表模板中的通信点按照设备类型及设备编号与要建通信点的新能源电气设备模型进行关联匹配，为新能源电气设备模型进行批量建点，并实现图形化监视。

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