CN116050777A - 一种面向空间过程协同的电网调度数据执行系统及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向空间过程协同的电网调度数据执行系统及其应用，所述数据执行系统的数据执行步骤包括：A、双层空间区域划分及其数据坐标执行：A‑1、第一层空间区域划分用于界定空间数据协同的最大化地理区域；A‑2、第二层空间划分在第一层空间区域划分的基础上进行二次分割划分；A‑3、数值坐标体系的构建和坐标数据的赋值；B、空间协同化和双重可比对异常调度数据的执行：B‑1、面向空间协同的数据封装；B‑2、“双重可比对”异常调度数据的执行和获取。本发明打通了数据应用和电网业务之间的壁垒，以告警为驱动，并对电网调度常规指标和单次任务指标及其内涵数据具有多维度的协同兼容性，同时采用了纯数据算法以便于与现有平台进行直接加载导入和对接。
Description
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，尤其是一种告警数据驱动的信息化智能电网调度系统和方法。
背景技术
在国家电网的统一部署下，数据化电网调度和调控平台在理论和实践中均去的了快速的发展。新一代数据驱动的调度云平台充分继承OMS2.0标准化流程成果，融入数字化新兴技术，贯通内外部各方资源尤其是高校横向科研人员，具有新技术-新架构-新驱动-新业务-新路线-新体验等特征。
但是，在新系统的调试迭代和实践应用中，仍然诸多问题。例如，目前数据化调度平台的基础数据散落特性明显，未能与电网调度的实务事物进行有效的协同和结合，数据潜能未能获得充分的挖掘，数据信息价值浪费明显；很难满足对于数据化自动化调度平台的电网业务全生命周期多维度覆盖要求。另一个十分明显的问题在于，目前对于数据化云平台的应用现状是电网调度各相关部门或者各个电力调度指标小组的主流做法是自行维护所需数据模型，缺少必要的融合，是的数据模型的质量低下，算法重复问题严重的同时，算法效率及维护效率也十分低下；与此相应，虽然是云平台架构，但是数据服务的共享性比较差，同时导致数据库越来越臃肿，必须持续添加数据库集群节点提升性能。要有效解决这些问题，除了必要的平台架构、数据通道及业务培训优化外，深入、创新、通用的数据算法研究和开发是必须和亟需的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的种种不足，提供一种面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其以告警数据驱动，对于多维度的电网调度数据和不同的电网调度指标/小组具有良好的通用性和普遍适用性。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，基于电网调度关注数据及其空间划分数据的协同构建高度通用和普遍适用的数据执行过程，实现以告警为驱动的电网调度数据交互系统。
作为本发明的一种优选技术方案，所述数据交互系统基于通用可执行的数字化算法规则而非专用的语义规则构建，从而便于与现有的电网调度系统一体化信息平台、电网调度智能协同信息工作台、电网自动化告警调度值班台及其他现有数据化调度信息系统进行装载对接或数据调用。
作为本发明的一种优选技术方案，所述数据执行系统的数据执行步骤包括：A、双层空间区域划分及其数据坐标执行；B、空间协同化和双重可比对异常调度数据的执行。
作为本发明的一种优选技术方案，所述数据执行系统的数据执行步骤包括：
A、双层空间区域划分及其数据坐标执行：
A-1、第一层空间区域划分用于界定空间数据协同的最大化地理区域；
A-2、第二层空间划分在第一层空间区域划分的基础上进行二次分割划分；
A-3、数值坐标体系的构建和坐标数据的赋值；
B、空间协同化和双重可比对异常调度数据的执行：
B-1、面向空间协同的数据封装；
B-2、“双重可比对”异常调度数据的执行和获取：
作为本发明的一种优选技术方案，所述数据执行步骤B-2包括：
B-2-1、数据执行空间的范畴划定，包括：B-2-1-①、实心O数据集模型；B-2-1-②、r-s数据集模型；B-2-1-③、ωk-Δωk数据集模型；B-2-1-④、空心O数据集模型；
B-2-2、基于“有序非均衡”数据序列的异常调度数据获取：B-2-2-A-①、第一步构建一个初步的待修正单一线性组合数据处理框架；B-2-2-A-②、第二步对上述单一线性组合数据框架进行加权修正；B-2-2-A-③、第三步将所得加权修正执行后得到的单一输出向量数据与事先获取或事先指定的标准数据库中对应的参比向量进行数据比对。
作为本发明的一种优选技术方案，所述数据执行步骤B-2还包括：
B-2-2-B-a、将高维向量有序坐标中的二维空间向量数据之外的2-n个数据位上的坐标数值分割为单一数值，然后执行步骤B-2-2-A-①至B-2-2-A-③的数据过程；
B-2-2-B-b、将高维向量有序坐标中的二维空间向量数据之外的2-n个数据位上的坐标数值构建为一个向量，然后构建此向量与高维向量有序坐标中的二维空间向量之间的内积、外积或其他向量运算，然后以所构建的向量运算为权重修正执行步骤B-2-2-A-①至B-2-2-A-③的数据过程。
作为本发明的一种优选技术方案，该数据执行系统的数据执行过程为：
A、双层空间区域划分及其数据坐标执行：
A-1、第一层空间区域划分用于界定空间数据协同的最大化地理区域，此层空间区域划分在电网运行的真实地理空间基础上基于调度执行关注的数据目标、电力网络和设备的真实地理分布要素划定空间区域的大小；
A-2、第二层空间划分是在第一层空间区域划分的基础上进行二次分割划分，用于对已划分并通过数据标识后的第一层空间区域进行“单构型平移/旋转遍历”的二次分割，所谓“单构型平移/旋转遍历”对应的数据执行规则为：二次划分需将第一层空间区域分割为多组重复但不重叠的子区域，这些子区域相互不重叠，但是能够对整个一层空间区域进行遍历，且不同子区域之间相互不具有形变属性，不同子区域之间通过空间坐标的平移和/或旋转能够相互转化；
A-3、通过数值坐标体系的构建和坐标数据的赋值，对于第一层空间区域内“电网设备客体”的真实地理位置信息以及二次分割后得到的“二层空间分割子区域”的位置分布信息分别进行坐标数据标记；
B、空间协同化和双重可比对异常调度数据的执行：
B-1面向空间协同的数据封装进程：
B-1-1、采集与步骤A-3赋值后的非空数据位点所对应的电网调度关注数据，包括用电负荷、并网光伏及其上传通道容量、蓄水储能、新能源充放电、变电站负荷、电网的节点化电压、电流、功率、常规或单次调度事件和/或调度指标和/或调度任务对应和关注的电网数据、其他数据等；对于现有的调度信息系统及其数据中台平台而言，这些数据通常都是现成可调用的，无需额外进行数据采集设备的装载和组网；
B-1-2、将步骤B-1所得电网调度相关数据与步骤A中的“二层空间分割子区域”进行回溯对应，提取“二层空间分割子区域”的向量化坐标；如前所述，由于电网的水平延伸要远大于其立体延伸，因此步骤A所构建的坐标体系数据呈现为双数据位的平面向量化坐标；
B-1-3、将B-1-1与B-1-2得到的具有空间对应性的两组数据封装为一组数据；(最直观和实用的数据封装模式为“有序非均衡多维向量”架构，具体的，直接将封装后的数据延拓为一组具有多数据位的高维向量坐标，并基于高维向量坐标数据中数据的不对等性或非均衡性，即电网调度关注数据、空间坐标数据的数据内涵和数据外型均具有相异性，采用数据位有序指定的方式将上述数据不对等性隐含到表型为一个高维向量坐标的数据区套内；最终，在数据构型上封装后的数据对应一个高维向量，而在数据内涵上其有序的、可区分的包含了原始数据的全部信息)；
B-2、“双重可比对”异常调度数据的执行和获取：
B-2-1、数据执行空间的范畴划定，由于双重可比对异常调度数据的执行和获取通常未必需要对整个一层空间区域内的全部二次分割子区域进行数据采集，因此数据执行的第一步为对数据执行空间的范畴进行划定，常见的划分数据集模型包括：
B-2-1-①、实心O数据集模型，对整个一层空间区域内的全部二次分割子区域均进行数据采集；
B-2-1-②、r-s数据集模型，对极坐标初始半径为r、极跨度为s的环形区域内的二次分割子区域进行数据采集；环形域为单一域；
B-2-1-③、ωk-Δωk数据集模型，对极坐标初始角度为ωk、角跨度为Δωk的系列扇形区域内的二次分割子区域进行数据采集；
B-2-1-④、空心O数据集模型，对整个一层空间区域边界上的二次分割子区域进行数据采集；
B-2-2、基于“有序非均衡”数据序列的异常调度数据获取，在B-1-3中通过“有序非均衡”的数据封装执行得到对应的“有序非均衡多维向量”，因此目标调度数据的执行和获取对应为多维向量的内部数据运算过程；一般而言，首先依照步骤B-1-3中有序封装的原始顺序规则，区分B-1-3下高维向量在不同维度下的坐标数据中的电网参数数据和与二次区域分割对应的二维空间向量数据，然后以“双重可比对”为数据指向目标构建运算规则进行数据处理和执行；对于最常见和最具应用价值的数据构型，同时也是最简化的数据系统，即B-1-3封装后得到三维空间向量的数据系统，“双重可比对”异常调度数据的执行过程为：
B-2-2-A-①、第一步构建一个初步的待修正单一线性组合数据处理框架，即有序坐标中二维空间向量数据的向量和数据范式∑a，其中a为高维向量有序坐标中的二维空间向量数据；
B-2-2-A-②、第二步对上述单一线性组合数据框架进行加权修正，对于高维空间为三维空间的向量系统中，加权的系数直接采用三维向量有序坐标中剩余的电网参数数据，三维情景下其呈现为单一数据位的标量数据，因此修正后的数据范式为∑(e·a)，对应为修正后的多线性组合数据执行过程，而且，其数据输出为单一的二维平面向量；
B-2-2-A-③、第三步将所得加权修正执行后得到的单一输出向量数据与事先获取或事先指定的标准数据库中对应的参比向量进行“双重比对”，获取电网调度数据在空间分布上以及数据偏移上的双重异常特性，并进行数据内部存储和/或数据对外发送；其中事先获取或事先指定的标准数据库，允许通过外部指定如国家电网公司、省电网公司以指定指标下发的模式获取；通常情况下标准数据的建库方法为：依照步骤A和步骤B的数据执行过程对于标定的电网运行模型进行数据处理，所得到的输出向量作为标定向量存入标准数据库；这里的标定电网运行模型可以为理想的最优电网运行模型，或者具有不同倾向的特定故障电网运行模型；在进行双重比对时，可以将输出向量与多个参比向量进行比对，以便于从不同角度获取目标电网的全维度多倾向异常信息模型。
作为本发明的一种优选技术方案，该数据执行系统的数据执行过程为：
A、双层空间区域划分及其数据坐标执行：
A-1、第一层空间区域划分用于界定空间数据协同的最大化地理区域，，此层空间区域划分在电网运行的真实地理空间基础上基于调度执行关注的数据目标、电力网络和设备的真实地理分布要素划定空间区域的大小；
A-2、第二层空间划分是在第一层空间区域划分的基础上进行二次分割划分，用于对已划分并通过数据标识后的第一层空间区域进行“单构型平移/旋转遍历”的二次分割，所谓“单构型平移/旋转遍历”对应的数据执行规则为：二次划分需将第一层空间区域分割为多组重复但不重叠的子区域，这些子区域相互不重叠，但是能够对整个一层空间区域进行遍历，且不同子区域之间相互不具有形变属性，不同子区域之间通过空间坐标的平移和/或旋转能够相互转化；
A-3、通过数值坐标体系的构建和坐标数据的赋值，对于第一层空间区域内“电网设备客体”的真实地理位置信息以及二次分割后得到的“二层空间分割子区域”的位置分布信息分别进行坐标数据标记；
B、空间协同化和双重可比对异常调度数据的执行：
B-1面向空间协同的数据封装进程：
B-1-1、采集与步骤A-3赋值后的非空数据位点所对应的电网调度关注数据，包括用电负荷、并网光伏及其上传通道容量、蓄水储能、新能源充放电、变电站负荷、电网的节点化电压、电流、功率、常规或单次调度事件和/或调度指标和/或调度任务对应和关注的电网数据、其他数据等；对于现有的调度信息系统及其数据中台平台而言，这些数据通常都是现成可调用的，无需额外进行数据采集设备的装载和组网；
B-1-2、将步骤B-1所得电网调度相关数据与步骤A中的“二层空间分割子区域”进行回溯对应，提取“二层空间分割子区域”的向量化坐标；如前所述，由于电网的水平延伸要远大于其立体延伸，因此步骤A所构建的坐标体系数据呈现为双数据位的平面向量化坐标；
B-1-3、将B-1-1与B-1-2得到的具有空间对应性的两组数据封装为一组数据；(最直观和实用的数据封装模式为“有序非均衡多维向量”架构，具体的，直接将封装后的数据延拓为一组具有多数据位的高维向量坐标，并基于高维向量坐标数据中数据的不对等性或非均衡性，即电网调度关注数据、空间坐标数据的数据内涵和数据外型均具有相异性，采用数据位有序指定的方式将上述数据不对等性隐含到表型为一个高维向量坐标的数据区套内；最终，在数据构型上封装后的数据对应一个高维向量，而在数据内涵上其有序的、可区分的包含了原始数据的全部信息)；
B-2、“双重可比对”异常调度数据的执行和获取：
B-2-1、数据执行空间的范畴划定，由于双重可比对异常调度数据的执行和获取通常未必需要对整个一层空间区域内的全部二次分割子区域进行数据采集，因此数据执行的第一步为对数据执行空间的范畴进行划定，常见的划分数据集模型包括：
B-2-1-①、实心O数据集模型，对整个一层空间区域内的全部二次分割子区域均进行数据采集；
B-2-1-②、r-s数据集模型，对极坐标初始半径inner-r之值为r、极跨度span-r之值为s的环形区域内的二次分割子区域进行数据采集；环形域为单一域；
B-2-1-③、ωk-Δωk数据集模型，对极坐标初始角度inner-ω之值为ωk、角跨度span-ωk之值为Δωk的系列扇形区域内的二次分割子区域进行数据采集；
B-2-1-④、空心O数据集模型，对整个一层空间区域边界上的二次分割子区域进行数据采集；
B-2-2、基于“有序非均衡”数据序列的异常调度数据获取，在B-1-3中通过“有序非均衡”的数据封装执行得到对应的“有序非均衡多维向量”，因此目标调度数据的执行和获取对应为多维向量的内部数据运算过程；一般而言，首先依照步骤B-1-3中有序封装的原始顺序规则，区分B-1-3下高维向量在不同维度下的坐标数据中的电网参数数据和与二次区域分割对应的二维空间向量数据，然后以“双重可比对”为数据指向目标构建如下的运算规则进行数据处理和执行；其中，双重包括异常数据的区位指向特征和异常程度数值特征两个数据内涵，可比对是指异常数据的区位指向特征和异常程度数值特征均具有可比性；
B-2-2-A、对于最常见和最具应用价值的数据构型，同时也是最简化的数据系统，即B-1-3封装后得到三维空间向量的数据系统，“双重可比对”异常调度数据的执行过程为：
B-2-2-A-①、第一步构建一个初步的待修正单一线性组合数据处理框架，即有序坐标中二维空间向量数据的向量和数据范式∑a，其中a为高维向量有序坐标中的二维空间向量数据；
B-2-2-A-②、第二步对上述单一线性组合数据框架进行加权修正，对于高维空间为三维空间的向量系统中，加权的系数直接采用三维向量有序坐标中剩余的电网参数数据，三维情景下其呈现为单一数据位的标量数据，因此修正后的数据范式为∑(e·a)，对应为修正后的多线性组合数据执行过程，而且，其数据输出为单一的二维平面向量；
B-2-2-A-③、第三步将所得加权修正执行后得到的单一输出向量数据与事先获取或事先指定的标准数据库中对应的参比向量进行“双重比对”，获取电网调度数据在空间分布上以及数据偏移上的双重异常特性，并进行数据内部存储和/或数据对外发送；
其中，“双重比对”中异常数据的区位指向特征以所得二维平面向量与标准参比向量之间的方向比对进行表征；“双重比对”中的异常程度数值特征以所得二维平面向量与标准参比向量之间的绝对长度数值比对进行表征；
其中，其中事先获取或事先指定的标准数据库，允许通过外部指定如国家电网公司、省电网公司以指定指标下发的模式获取；通常情况下标准数据的建库方法为：依照步骤A和步骤B的数据执行过程对于标定的电网运行模型进行数据处理，所得到的输出向量作为标定向量存入标准数据库；这里的标定电网运行模型可以为理想的最优电网运行模型，或者具有不同倾向的特定故障电网运行模型；在进行双重比对时，可以将输出向量与多个参比向量进行比对，以便于从不同角度获取目标电网的全维度多倾向异常信息模型；
B-2-2-B、对于B-1-3封装后得到四维及以上空间向量的数据系统，数据执行过程为：
B-2-2-B-a、通常将高维向量有序坐标中的二维空间向量数据之外的2-n个数据位上的坐标数值分割为单一数值，然后，对于2-n个单一数值分别采用步骤B-2-2-A所提供的数据执行过程，得到2-n个权重修正后的二维平面向量，这些输出向量分别与其各自的参比向量进行双重比对，得到目标数据集；这些参比向量组同样采用步骤B-2-2-A中参比向量的数据执行过程于事先获取并标记。
B-2-2-B-b、除了B-2-2-B-a记载的数据处理和执行方法之外，作为辅助性延伸，还允许构建如下数据执行规则：将高维向量有序坐标中的二维空间向量数据之外的2-n个数据位上的坐标数值构建为一个向量，然后构建此向量与高维向量有序坐标中的二维空间向量之间的内积、外积或其他向量运算，然后以所构建的向量运算为权重修正执行B-2-2-A-②的数据过程，基于向量运算的不同，其数据输出各不相同，包括单值量、单向量、以向量为分量的高阶向量即二维张量、其他数据；显然，不同的向量运算及不同的数据输出对于电网调度关注的数据方向和数据类型各有侧重，反过来讲即基于电网电路关注数据的类型和属性择取不同的向量修正运算，获取不同的数据输出；最后，类似的，所获得的输出数据与参比数据进行比对，这里的参比数据同样采用B-2-2-A中参比向量的数据执行过程于事先获取并标记，这里的比对不限于双重比对而是由高维空间的维度和向量运算的类型所决定的多重比对。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤A-1中，第一层空间区域划分用于界定空间数据协同的最大化地理区域通常采用圆形构型；步骤A-1中，额外设定强制性数据执行限定：划分得到的一层空间区域为拓扑空间上的单连通区域，由于电网的水平分布远大于其立体跨度，因此通常将其视作二维平面空间，因此划分得到的一层空间区域限制为平面或几何曲面上的单连通有限面域。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤A-2中，所述平移的数据执行过程为：通过空间坐标的常数定值参数(±C)加/减实现和/或验证；所述旋转的数据执行过程为：通过附加旋转矩阵系数对原始空间坐标进行初等线性变化实现和/或验证。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤B-2中，除了实心O数据集模型，其他数据模型下的数据执行空间均将破坏一层空间区域的单连通性，使得双重可比对异常调度数据的底层执行数据集合与电网数据节点或电网设备在真实地理空间内的离散分布特性相兼容。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明所开发的电网调度数据执行系统以告警数据驱动，对于多维度的电网调度数据和不同的电网调度指标/小组具有良好的通用性和普遍适用性；本发明通过数据过程的构建打通了数据应用和电网业务之间的壁垒，以告警为驱动对电网调度常规指标和单次任务指标及其内涵数据具有多维度的协同兼容性，同时应当采用纯数据算法以便于与现有平台进行直接加载导入和对接。其具体有益效果亦可参见下文的实施例。
具体实施方式
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。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。
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。
实施例1、电网调度数据平台技术概述
基于调控云平台，贯通电网内外部单位及横向的高等院校科研资源，充分继承OMS2.0标准化流程成果，融入数字化新兴技术，构建具有“新架构、新驱动、新业务、新路线、新体验”五新特征的新一代电网调度数据平台。内涵新驱动如模型驱动、数据驱动，新路线如一体化协同、精益化提升，新架构如微服务架构、快速开发平台、互联网交互，新业务如市场化改革、源网荷储互动、有源配电，新体验如掌上调度、智能交互，新技术如调控云平台集成、人工智能和大数据融入、OMS2.0继承、内外部资源贯通等。尤其是高校横向科研人员的加入，极大的推进了数据系统和数据算法的开发和深入优化。
架构由传统单体架构转变为微服务架构、前后端分离技术等，实现流程灵活、报表定制、开发快速的新系统平台架构，改变系统扩展能力差、需求响应慢、用户体验差的问题。前后端分离，适应前端界面的不断变化。应用独立部署，方便升级。数据驱动服务，数据服务可共享。关系数据库、列式数据库、MPP数据等等各级各类数据库均能够不断独立扩充。自主巡航数据模型贯通了调度日常检修、操作票、继保定值、故障、异常缺陷等业务，实现自主业务巡航、日志自动生成，达到调度业务全景监视，提升调度员工作效率。自动化一体化运行数据模型有效集中了各类信息形成一体化自动化值值班台，同时通过告警数据驱动自动化异常提醒和预警系统，并辅助自动生成自动化日志，大大提升自动化运行管理精益化水平；实现了以告警为驱动，以一体化值班台为指挥平台，驱动自动化检修、自动化缺陷等。
实施例2、兼容性告警数据系统的核心开发
本单项技术开发贯通了电网内外部单位及横向的高等院校科研资源，实现了数据系统和数据算法的创新开发和深入优化。
本单项技术开发隶属于平台新驱动(模型驱动、数据驱动)开发子项，优先对接融入总平台下的自动化一体化调度运行子平台。
本单项技术开发以数据驱动，构建了面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，对于多维度的电网调度数据和不同的电网调度指标/小组具有良好的通用性和普遍适用性。该数据执行系统的数据执行过程为：
A、双层空间区域划分及其数据坐标执行：
A-1、第一层空间区域划分用于界定空间数据协同的最大化地理区域，多数情况下采用圆形构型，此层空间区域划分在电网运行的真实地理空间基础上基于调度执行关注的数据目标、电力网络和设备的真实地理分布要素划定空间区域的大小；
在此数据步骤设定强制性数据执行限定：划分得到的一层空间区域为拓扑空间上的单连通区域，由于电网的水平分布远大于其立体跨度，因此通常将其视作二维平面空间，因此划分得到的一层空间区域限制为平面或曲面上的单连通有限面域；
当第一层空间区域划分采用圆形区域数据模型时，空间区域大小以单标记R进行数据化标识；在数据系统的数据属性上，R当然的被设定为允许依照数据目标参数、和/或电网硬件客体分布参数、和/或动态时间参数、和/或其他人为设定参数而进行数据指定或数据调整，R为可调数据类型；当第一层空间区域划分采用非圆形区域数据模型时，空间区域大小允许以多标记体系进行数据化标识，此处的多标记体系允许为1-n位数据，标记体系的数据化构建规则为：α、数据标记体系能够对空间区域的大小和构型分别进行完整有效刻画；β、在数据规则α的基础上，采用具有最低数据位的数据标记体系；例如对于指定圆形区域，以半径数值R进行单标记数据化标识；
A-2、第二层空间划分是在第一层空间区域划分的基础上进行二次分割划分，用于对已划分并通过数据标识后的第一层空间区域进行“单构型平移/旋转遍历”的二次分割，所谓“单构型平移/旋转遍历”对应的数据执行规则为：二次划分需将第一层空间区域分割为多组重复但不重叠的子区域，这些子区域相互不重叠，但是能够对整个一层空间区域进行遍历，且不同子区域之间相互不具有形变属性，不同子区域之间通过空间坐标的平移和/或旋转能够相互转化；
平移的数据执行过程为：通过空间坐标的常数定值参数±C加/减实现和/或验证；旋转的数据执行过程为：通过附加旋转矩阵系数对原始空间坐标进行初等线性变化实现和/或验证；
这样，由于二次分割划分的子区域具有单一遍历属性，因此允许采用与第一层空间区域等同的数据体系进行数据表征，即二次分割子区域的数据标记体系规则为：α、数据标记体系能够对二次空间子区域的大小和构型分别进行完整有效刻画；β、在规则α的基础上，采用具有最低数据位的数据标记体系；例如对于蜂窝正六面形，以边长数值L及附加的蜂窝形数字或字母代码进行双标记数据化标识；
A-3、通过数值坐标体系的构建和坐标数据的赋值，对于第一层空间区域内“电网设备客体”的真实地理位置信息以及二次分割后得到的“二层空间分割子区域”的位置分布信息分别进行坐标数据标记；
其中，对于“二层空间分割子区域”的位置分布信息进行数据坐标标记是强制性的必要数据执行过程，对于“电网设备客体”的真实地理位置信息进行数据坐标标记是非必要的可选数据执行过程，只有当下对应的调度关注数据目标与一层空间区域内的“电网设备客体”有关联时，这个数据执行过程才被标记为必要性；
其中，由于电网系统的特性和电网调度数据执行系统的数据目标特性，即数据目标对应关注的平面区域要远远大于电网设备在立体竖直空间上的分布，因此这里数值坐标体系的构建和坐标数据的赋值通常都是二维的，即坐标赋值后“电网设备客体”和“二层空间分割子区域”以及其他区域内的关联目标分别各自对应一个双位数据和/或平面向量；
另外，对于二次分割子区域而言，其地理位置信息以任意的等位点数据模型进行构建；所谓等位点即采集地理信息并进行坐标赋值时，对于一层空间区域内的所有二次分割子区域均采用子区域内部的同一位点，并以此点为数据赋值锚点对整个二次分割子区域进行坐标表征；例如对于蜂窝正六面，统一采用其任二边长的交点或其几何中心或其平面重心等任意同一位点；
B、空间协同化和双重可比对异常调度数据的执行：
B-1面向空间协同的数据封装进程：
B-1-1、采集与步骤A-3赋值后的非空数据位点所对应的电网调度关注数据，包括用电负荷、并网光伏及其上传通道容量、蓄水储能、新能源充放电、变电站负荷、电网的节点化电压、电流、功率、常规或单次调度事件和/或调度指标和/或调度任务对应和关注的电网数据、其他数据等；对于现有的调度信息系统及其数据中台平台而言，这些数据通常都是现成可调用的，无需额外进行数据采集设备的装载和组网；
B-1-2、将步骤B-1所得电网调度相关数据与步骤A中的“二层空间分割子区域”进行回溯对应，提取“二层空间分割子区域”的向量化坐标；如前，由于电网的水平延伸要远大于其立体延伸，因此步骤A所构建的坐标体系数据呈现为双数据位的平面向量化坐标；
B-1-3、将B-1-1与B-1-2得到的具有空间对应性的两组数据封装为一组数据；(最直观和实用的数据封装模式为“有序非均衡多维向量”架构，具体的，直接将封装后的数据延拓为一组具有多数据位的高维向量坐标，并基于高维向量坐标数据中数据的不对等性或非均衡性，即电网调度关注数据、空间坐标数据的数据内涵和数据外型均具有相异性，采用数据位有序指定的方式将上述数据不对等性隐含到表型为一个高维向量坐标的数据区套内；最终，在数据构型上封装后的数据对应一个高维向量，而在数据内涵上其有序的、可区分的包含了原始数据的全部信息)；
B-2、“双重可比对”异常调度数据的执行和获取：
B-2-1、数据执行空间的范畴划定，由于双重可比对异常调度数据的执行和获取通常未必需要对整个一层空间区域内的全部二次分割子区域进行数据采集，因此数据执行的第一步为对数据执行空间的范畴进行划定，常见的划分数据集模型包括：
B-2-1-①、实心O数据集模型，对整个一层空间区域内的全部二次分割子区域均进行数据采集；
B-2-1-②、r-s数据集模型，对极坐标初始半径inner-r之值为r、极跨度span-r之值为s的环形区域内的二次分割子区域进行数据采集；环形域为单一域；
B-2-1-③、ωk-Δωk数据集模型，对极坐标初始角度inner-ω之值为ωk、角跨度span-ωk之值为Δωk的系列扇形区域内的二次分割子区域进行数据采集；
单连通区域上的扇形划分通常得到多组(互等或互异)扇形域，因此扇形域数据集一般呈现为一个数据集序列，用下角标k进行标记和区分；同形互等划分范式下不同的ωk或Δωk允许同值，或者根据非均衡划分的具体执行过程对于不同k角标进行不同的ωk或Δωk赋值；
B-2-1-④、空心O数据集模型，对整个一层空间区域边界上的二次分割子区域进行数据采集；
其中，除了实心O数据集模型，其他数据模型下的数据执行空间均将破坏一层空间区域的单连通性，使得双重可比对异常调度数据的底层执行数据集合与电网数据节点或电网设备在真实地理空间内的离散分布特性相兼容；
除此之外，允许在上述四种常见数据集基础上进行其他集合构型数据集的延拓，这在几何直观上和数据模型上均较简易；尤其是，允许基于上述四种数据集模型或其他延拓数据模型进行内部交互，从而衍生多种多样的交叉数据集模型，如环扇形、类梯形等；
B-2-2、基于“有序非均衡”数据序列的异常调度数据获取，在B-1-3中通过“有序非均衡”的数据封装执行得到对应的“有序非均衡多维向量”，因此目标调度数据的执行和获取对应为多维向量的内部数据运算过程；一般而言，首先依照步骤B-1-3中有序封装的原始顺序规则，区分B-1-3下高维向量在不同维度下的坐标数据中的电网参数数据和与二次区域分割对应的二维空间向量数据，然后以“双重可比对”为数据指向目标构建如下的运算规则进行数据处理和执行；其中，双重包括异常数据的区位指向特征和异常程度数值特征两个数据内涵，可比对是指异常数据的区位指向特征和异常程度数值特征均具有可比性；
B-2-2-A、对于最常见和最具应用价值的数据构型，同时也是最简化的数据系统，即B-1-3封装后得到三维空间向量的数据系统，“双重可比对”异常调度数据的执行过程为：
B-2-2-A-①、第一步构建一个初步的待修正单一线性组合数据处理框架，即有序坐标中二维空间向量数据的向量和数据范式∑a，其中a为高维向量有序坐标中的二维空间向量数据；
B-2-2-A-②、第二步对上述单一线性组合数据框架进行加权修正，对于高维空间为三维空间的向量系统中，加权的系数直接采用三维向量有序坐标中剩余的电网参数数据，三维情景下其呈现为单一数据位的标量数据，因此修正后的数据范式为∑(e·a)，对应为修正后的多线性组合数据执行过程，而且，其数据输出为单一的二维平面向量；
B-2-2-A-③、第三步将所得加权修正执行后得到的单一输出向量数据与事先获取或事先指定的标准数据库中对应的参比向量进行“双重比对”，获取电网调度数据在空间分布上以及数据偏移上的双重异常特性，并进行数据内部存储和/或数据对外发送；
其中，“双重比对”中异常数据的区位指向特征以所得二维平面向量与标准参比向量之间的方向比对进行表征；“双重比对”中的异常程度数值特征以所得二维平面向量与标准参比向量之间的绝对长度数值比对进行表征；
其中，其中事先获取或事先指定的标准数据库，允许通过外部指定如国家电网公司、省电网公司以指定指标下发的模式获取；通常情况下标准数据的建库方法为：依照步骤A和步骤B的数据执行过程对于标定的电网运行模型进行数据处理，所得到的输出向量作为标定向量存入标准数据库；这里的标定电网运行模型可以为理想的最优电网运行模型，或者具有不同倾向的特定故障电网运行模型；在进行双重比对时，可以将输出向量与多个参比向量进行比对，以便于从不同角度获取目标电网的全维度多倾向异常信息模型；
B-2-2-B、对于B-1-3封装后得到四维及以上空间向量的数据系统，数据执行过程为：
B-2-2-B-a、通常将高维向量有序坐标中的二维空间向量数据之外的2-n个数据位上的坐标数值分割为单一数值，然后，对于2-n个单一数值分别采用步骤B-2-2-A所提供的数据执行过程，得到2-n个权重修正后的二维平面向量，这些输出向量分别与其各自的参比向量进行双重比对，得到目标数据集；这些参比向量组同样采用步骤B-2-2-A中参比向量的数据执行过程于事先获取并标记。
B-2-2-B-b、除了B-2-2-B-a记载的数据处理和执行方法之外，作为辅助性延伸，还允许构建如下数据执行规则：将高维向量有序坐标中的二维空间向量数据之外的2-n个数据位上的坐标数值构建为一个向量，然后构建此向量与高维向量有序坐标中的二维空间向量之间的内积、外积或其他向量运算，然后以所构建的向量运算为权重修正执行B-2-2-A-②的数据过程，基于向量运算的不同，其数据输出各不相同，包括单值量、单向量、以向量为分量的高阶向量即二维张量、其他数据；显然，不同的向量运算及不同的数据输出对于电网调度关注的数据方向和数据类型各有侧重，反过来讲即基于电网电路关注数据的类型和属性择取不同的向量修正运算，获取不同的数据输出；最后，类似的，所获得的输出数据与参比数据进行比对，这里的参比数据同样采用B-2-2-A中参比向量的数据执行过程于事先获取并标记，这里的比对不限于双重比对而是由高维空间的维度和向量运算的类型所决定的多重比对。
综上实施例可见，本发明基于电网调度关注数据及其空间划分数据的协同构建高度通用和普遍适用的数据执行过程，实现以告警为驱动的电网调度数据交互系统。同时数据交互系统基于通用可执行的数字化算法规则而非专用的语义规则构建，从而便于与现有的电网调度系统一体化信息平台、电网调度智能协同信息工作台、电网自动化告警调度值班台及其他现有数据化调度信息系统进行装载对接或数据调用。
在上述各个实施例中，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。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：基于电网调度关注数据及其空间划分数据的协同构建高度通用和普遍适用的数据执行过程，实现以告警为驱动的电网调度数据交互系统。
2.根据权利要求1所述的面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：所述数据交互系统基于通用可执行的数字化算法规则而非专用的语义规则构建，从而便于与现有的电网调度系统一体化信息平台、电网调度智能协同信息工作台、电网自动化告警调度值班台及其他现有数据化调度信息系统进行装载对接或数据调用。
3.根据权利要求1所述的面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：所述数据执行系统的数据执行步骤包括：A、双层空间区域划分及其数据坐标执行；B、空间协同化和双重可比对异常调度数据的执行。
4.根据权利要求3所述的面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：所述数据执行系统的数据执行步骤包括：
A、双层空间区域划分及其数据坐标执行：
A-1、第一层空间区域划分用于界定空间数据协同的最大化地理区域；
A-2、第二层空间划分在第一层空间区域划分的基础上进行二次分割划分；
A-3、数值坐标体系的构建和坐标数据的赋值；
B、空间协同化和双重可比对异常调度数据的执行：
B-1、面向空间协同的数据封装；
B-2、“双重可比对”异常调度数据的执行和获取。
5.根据权利要求4所述的面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：所述数据执行步骤B-2包括：
B-2-1、数据执行空间的范畴划定，包括：B-2-1-①、实心O数据集模型；B-2-1-②、r-s数据集模型；B-2-1-③、ωk-Δωk数据集模型；B-2-1-④、空心O数据集模型；
B-2-2、基于“有序非均衡”数据序列的异常调度数据获取：B-2-2-A-①、第一步构建一个初步的待修正单一线性组合数据处理框架；B-2-2-A-②、第二步对上述单一线性组合数据框架进行加权修正；B-2-2-A-③、第三步将所得加权修正执行后得到的单一输出向量数据与事先获取或事先指定的标准数据库中对应的参比向量进行数据比对。
6.根据权利要求5所述的面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：所述数据执行步骤B-2还包括：
B-2-2-B-a、将高维向量有序坐标中的二维空间向量数据之外的2-n个数据位上的坐标数值分割为单一数值，然后执行步骤B-2-2-A-①至B-2-2-A-③的数据过程；
B-2-2-B-b、将高维向量有序坐标中的二维空间向量数据之外的2-n个数据位上的坐标数值构建为一个向量，然后构建此向量与高维向量有序坐标中的二维空间向量之间的内积、外积或其他向量运算，然后以所构建的向量运算为权重修正执行步骤B-2-2-A-①至B-2-2-A-③的数据过程。
7.根据权利要求1-6任一项所述的面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：该数据执行系统的数据执行过程为：
A、双层空间区域划分及其数据坐标执行：
A-1、第一层空间区域划分用于界定空间数据协同的最大化地理区域，多数情况下采用圆形构型，此层空间区域划分在电网运行的真实地理空间基础上基于调度执行关注的数据目标、电力网络和设备的真实地理分布要素划定空间区域的大小；
A-2、第二层空间划分是在第一层空间区域划分的基础上进行二次分割划分，用于对已划分并通过数据标识后的第一层空间区域进行“单构型平移/旋转遍历”的二次分割，所谓“单构型平移/旋转遍历”对应的数据执行规则为：二次划分需将第一层空间区域分割为多组重复但不重叠的子区域，这些子区域相互不重叠，但是能够对整个一层空间区域进行遍历，且不同子区域之间相互不具有形变属性，不同子区域之间通过空间坐标的平移和/或旋转能够相互转化；
A-3、通过数值坐标体系的构建和坐标数据的赋值，对于第一层空间区域内“电网设备客体”的真实地理位置信息以及二次分割后得到的“二层空间分割子区域”的位置分布信息分别进行坐标数据标记；
B、空间协同化和双重可比对异常调度数据的执行：
B-1面向空间协同的数据封装进程：
B-1-1、采集与步骤A-3赋值后的非空数据位点所对应的电网调度关注数据，包括用电负荷、并网光伏及其上传通道容量、蓄水储能、新能源充放电、变电站负荷、电网的节点化电压、电流、功率、常规或单次调度事件和/或调度指标和/或调度任务对应和关注的电网数据、其他数据等；对于现有的调度信息系统及其数据中台平台而言，这些数据通常都是现成可调用的，无需额外进行数据采集设备的装载和组网；
B-1-2、将步骤B-1所得电网调度相关数据与步骤A中的“二层空间分割子区域”进行回溯对应，提取“二层空间分割子区域”的向量化坐标；如前所述，由于电网的水平延伸要远大于其立体延伸，因此步骤A所构建的坐标体系数据呈现为双数据位的平面向量化坐标；
B-1-3、将B-1-1与B-1-2得到的具有空间对应性的两组数据封装为一组数据；(最直观和实用的数据封装模式为“有序非均衡多维向量”架构，具体的，直接将封装后的数据延拓为一组具有多数据位的高维向量坐标，并基于高维向量坐标数据中数据的不对等性或非均衡性，即电网调度关注数据、空间坐标数据的数据内涵和数据外型均具有相异性，采用数据位有序指定的方式将上述数据不对等性隐含到表型为一个高维向量坐标的数据区套内；最终，在数据构型上封装后的数据对应一个高维向量，而在数据内涵上其有序的、可区分的包含了原始数据的全部信息)；
B-2、“双重可比对”异常调度数据的执行和获取：
B-2-1、数据执行空间的范畴划定，由于双重可比对异常调度数据的执行和获取通常未必需要对整个一层空间区域内的全部二次分割子区域进行数据采集，因此数据执行的第一步为对数据执行空间的范畴进行划定，常见的划分数据集模型包括：
B-2-1-①、实心O数据集模型，对整个一层空间区域内的全部二次分割子区域均进行数据采集；
B-2-1-②、r-s数据集模型，对极坐标初始半径为r、极跨度为s的环形区域内的二次分割子区域进行数据采集；环形域为单一域；
B-2-1-③、ωk-Δωk数据集模型，对极坐标初始角度为ωk、角跨度为Δωk的系列扇形区域内的二次分割子区域进行数据采集；
B-2-1-④、空心O数据集模型，对整个一层空间区域边界上的二次分割子区域进行数据采集；
B-2-2、基于“有序非均衡”数据序列的异常调度数据获取，在B-1-3中通过“有序非均衡”的数据封装执行得到对应的“有序非均衡多维向量”，因此目标调度数据的执行和获取对应为多维向量的内部数据运算过程；一般而言，首先依照步骤B-1-3中有序封装的原始顺序规则，区分B-1-3下高维向量在不同维度下的坐标数据中的电网参数数据和与二次区域分割对应的二维空间向量数据，然后以“双重可比对”为数据指向目标构建运算规则进行数据处理和执行；对于最常见和最具应用价值的数据构型，同时也是最简化的数据系统，即B-1-3封装后得到三维空间向量的数据系统，“双重可比对”异常调度数据的执行过程为：
B-2-2-A-①、第一步构建一个初步的待修正单一线性组合数据处理框架，即有序坐标中二维空间向量数据的向量和数据范式∑a，其中a为高维向量有序坐标中的二维空间向量数据；
B-2-2-A-②、第二步对上述单一线性组合数据框架进行加权修正，对于高维空间为三维空间的向量系统中，加权的系数直接采用三维向量有序坐标中剩余的电网参数数据，三维情景下其呈现为单一数据位的标量数据，因此修正后的数据范式为∑(e·a)，对应为修正后的多线性组合数据执行过程，而且，其数据输出为单一的二维平面向量；
B-2-2-A-③、第三步将所得加权修正执行后得到的单一输出向量数据与事先获取或事先指定的标准数据库中对应的参比向量进行“双重比对”，获取电网调度数据在空间分布上以及数据偏移上的双重异常特性，并进行数据内部存储和/或数据对外发送；其中事先获取或事先指定的标准数据库，允许通过外部指定如国家电网公司、省电网公司以指定指标下发的模式获取；通常情况下标准数据的建库方法为：依照步骤A和步骤B的数据执行过程对于标定的电网运行模型进行数据处理，所得到的输出向量作为标定向量存入标准数据库；这里的标定电网运行模型可以为理想的最优电网运行模型，或者具有不同倾向的特定故障电网运行模型；在进行双重比对时，可以将输出向量与多个参比向量进行比对，以便于从不同角度获取目标电网的全维度多倾向异常信息模型。
8.根据权利要求7所述的面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：步骤A-1中，第一层空间区域划分用于界定空间数据协同的最大化地理区域通常采用圆形构型；步骤A-1中，额外设定强制性数据执行限定：划分得到的一层空间区域为拓扑空间上的单连通区域，由于电网的水平分布远大于其立体跨度，因此通常将其视作二维平面空间，因此划分得到的一层空间区域限制为平面或几何曲面上的单连通有限面域。
9.根据权利要求7所述的面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：步骤A-2中，所述平移的数据执行过程为：通过空间坐标的常数定值参数(±C)加/减实现和/或验证；所述旋转的数据执行过程为：通过附加旋转矩阵系数对原始空间坐标进行初等线性变化实现和/或验证。
10.根据权利要求7所述的面向空间过程协同的电网调度数据执行系统，其特征在于：步骤B-2中，除了实心O数据集模型，其他数据模型下的数据执行空间均将破坏一层空间区域的单连通性，使得双重可比对异常调度数据的底层执行数据集合与电网数据节点或电网设备在真实地理空间内的离散分布特性相兼容。
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| CN202310060351.0A CN116050777B (zh) | 2023-01-18 | 2023-01-18 | 一种面向空间过程协同的电网调度数据执行系统及其应用 |
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