CN116305781A - 一种配电网模型校验方法 - Google Patents

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CN116305781A CN202310022959.4A CN202310022959A CN116305781A CN 116305781 A CN116305781 A CN 116305781A CN 202310022959 A CN202310022959 A CN 202310022959A CN 116305781 A CN116305781 A CN 116305781A
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王顺江
卢岩
句荣滨
宫向东
眭冰
潘鹏飞
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Abstract

本发明公开一种配电网模型校验方法，包括：通过ZMQ接收需要校验的图模文件进行反序列化解析；去除不规范定义模型，根据校验类型加载配置文件，组建数据结构；将模型文件按设备类型分类取出相应属性容器，存入数据结构；实现电源点校验、首开关校验、拓扑连通性校验、孤立拓扑校验、拓扑孤岛校验、电压等级校验、设备名称校验、设备参数完整性校验、不同环网柜开关直连校验、导电设备并联校验、端子校验等校验；根据校验结果和配置文件定义错误类型并输出；ZMQ将csv报告序列化返回前端；根据校验报告进行匹配定位设备位置。解决了新一代智能配网调度支持系统中配网图模不符和信息不准等问题，显著提升了配网自动化的实用化水平。

Description

一种配电网模型校验方法
技术领域
本发明属于配电自动化技术领域，尤其涉及一种配电网模型校验方法。
背景技术
配网数据服务中心是支撑配网全量数据共享与全景调度的省级电网应用，有助于电网构建一体化配网调控运行标准管理模式，支撑适应分布式电源发展的新型配电网调度体系。
随着其推广应用，该中心能够实现了全省配网调度管理系统、用电信息采集系统等20余套系统的信息共享，具备自动成图、模型校核等功能。
现有配电网模型存在孤岛、设备端子直连、并联、缺少属性、内环以及图形与模型不一致等问题。
因此，如何解决新一代智能配网调度支持系统中配网图模不符和信息不准等问题，需要本领域技术人员不断进行研发。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种配电网模型校验方法。其目的是为了解决新一代智能配网调度支持系统中配网图模不符和信息不准等问题。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种配电网模型校验方法，用于对接收到的中台模型数据进行校验，包括：步骤1：ZMQ接收需要校验的图模文件，对文件进行反序列化解析，形成解析模型文件；步骤2：对解析后的模型文件进行预处理；步骤3：根据校验类型加载配置文件，不同设备根据配置文件，分别校验不同的属性类型；步骤4：预处理完成后组建数据结构，将模型文件按照设备类型分类取出相应属性容器，存入数据结构；步骤5：电源点校验；步骤6：首开关校验；步骤7：拓扑连通性校验；步骤8：孤立拓扑校验；步骤9：电压等级校验：步骤10：设备关键属性空值校验；步骤11：设备特殊属性空值校验；步骤12：设备属性关联校验；步骤13：设备参数完整性校验，设备唯一性校验；步骤14：不同环网柜开关直连校验；步骤15：设备端子连接节点是否存在校验；步骤16：导电设备并联校验；步骤17：名称校验；步骤18：拓扑孤岛校验；步骤19：端子校验；步骤20：根据校验结果和配置文件中定义的错误类型进行csv错误文件输出；步骤21：输出，csv报告文件，ZMQ将csv报告序列化返回前端；步骤22：根据校验报告中结果找出错误数据及位置；如校验成功，启动自动成图服务；如校验失败，保存校验结果文件，并在异动流程记录中更新状态，通知中台模型校验错误并返回模型校验错误报告。
更进一步的，所述电源点校验，是检查馈线起始设备，是否连接到馈线起点电站的母线；将线路起点电站的母线作为电源点，不考虑开关状态，检查是否有设备没有电源点；校验输出结果：若错误，则描述为“电源点错误”。
更进一步的，所述首开关校验，是检首开关是否连接到首开关；校验输出结果：若错误，则描述为“首开关错误”。
更进一步的，所述拓扑连通性校验，是以线路为单位，不考虑开关状态，检查线路下所有设备是否连通；校验输出结果：若错误，则描述为“拓扑连通性错误”。
更进一步的，所述孤立拓扑校验，是检查设备的某个端子与其他设备端子是否有连接；如果设备任意一个端子悬空，则认为是孤立设备；直线运行杆，允许孤立拓扑；
校验输出结果：若错误，则描述为“孤立拓扑错误”；输出结果为：错误描述。
更进一步的，所述电压等级校验，直接相连，若站内设备的电压等级，大于电站电压等级；若线路设备的电压等级，大于线路电压等级；校验输出结果：若错误，则描述为“电压等级错误”；输出结果为：错误描述“不同电压等级直连”。
更进一步的，所述设备参数完整性校验，设备唯一性校验，指统计同一设备类型中设备名称不可重复，开关名称、设备名称在其同一个容器下不能重复；允许中压接入点的名称重复；校验输出结果：若错误，则描述为：“名称不唯一错误”；输出结果：错误描述：“名称不唯一”。
更进一步的，所述不同环网柜开关直连校验，是指不同环网柜开关端子未通过馈线段直接连接在一起，校验输出结果：若错误，则描述为“不同环网柜开关直连错误”；输出结果：错误描述“不同环网柜开关直连”。
更进一步的，所述导电设备并联校验，指检查模型中是否存在不同设备直接并联，馈线段并联扩容除外；校验输出结果：若错误，则描述为“设备端子并联错误”；输出结果：错误描述“设备端子并联错误”。
更进一步的，所述名称校验，指设备名称中不应包含空格及中文字符符号；名称过长校验，名称长度不允许超过64个汉字即128个字节；设备的mrid以及rdf_id在本模型中全局唯一；开始校验设备名称长度，根据同种设备文件名校验是否重复、根据设备容器关系找出设备端子，通过端子找出设备进行端子并联判断、设备直连校验；校验输出结果：若错误，则描述为“名称错误”；输出结果：错误描述“名称错误”；
所述拓扑孤岛校验，指检查单线图中是否存在一个以上的电气岛；孤岛校验从电源点出发，通过端子拓扑关系根据广度搜索找出相应设备，剩余设备为孤岛；校验输出结果：若错误，则描述为“拓扑孤岛错误”；输出结果：错误描述“孤岛，以电气岛为单位报孤岛错误”。
本发明具有以下有益效果及优点：
本发明所涉及的一种配电网模型校验方法，可以为配网系统中模型数据校验制定规则，制定了电源点校验、首开关校验、拓扑连通性校验、孤立拓扑校验、拓扑孤岛校验等校验规则，依据校验规则，可对配网数据服务中心的模型数据进行校验，自动完成配网信息快速采集和全省配网拓扑校验，解决新一代智能配网调度支持系统中配网图模不符和信息不准等问题。
本发明所涉及的一种配网自动化数据服务中心模型校验方法，用于对接收到的中台模型数据进行校验。主要校验规则包括：电源点校验、首开关校验、拓扑连通性校验、孤立拓扑校验、拓扑孤岛校验、电压等级校验、设备名称校验、设备参数完整性校验、不同环网柜开关直连校验、导电设备并联校验、端子校验等校验规则，校验成功时，启动自动成图服务；校验失败时，保存校验结果文件并在异动流程记录中更新状态，随后通知中台模型校验错误并返回模型校验错误报告。
本发明配网自动化数据服务中心模型校验方法，能够实时、主动校验辨识配网自动化模型的异动变更和错误数据，一旦发现配网线路存在异动变更和错误数据，依据校验规则，将会自动根据模型信息及设备连接关系对模型数据进行静态分析，进行模型文件格式及数据定义格式校验、模型数据属性数量、属性名称、属性值等校验、模型拓扑数据校验、模型孤岛数据校验等，系统进行错误定位及文字提示并返回校验错误报告。为配网模型校验提供规则保障，解决了配网自动化中规则重复和不健全等问题，用技术手段解决了配电网模型管理校验等问题，显著提升了配网自动化的实用化水平。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的配电网自动化模型校验服务流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1描述本发明一些实施例的技术方案。
实施例1
本发明提供了一个实施例，是一种配电网模型校验方法，具体是一种配网自动化数据服务中心模型校验的方法，用于对接收到的中台模型数据进行校验。
本发明所涉及模型校验服务根据模型信息及设备连接关系对模型数据进行静态分析，具体要求包括但不限于：
支持模型文件格式及数据定义格式校验；
支持模型数据属性数量、属性名称、属性值等校验；
支持模型拓扑数据校验；
支持模型孤岛数据校验与图形化定位显示；
校验结果应支持文字提示，并可进行错误定位。
如图1所示，图1是本发明的配网自动化模型校验服务流程图。本发明实施例所提供的一种配电网自动化模型校验方法，具体包括以下步骤：
步骤1：ZMQ接收需要校验的图模文件，ZMQ对文件进行反序列化解析，形成解析模型文件。所述ZMQ全称为ZeroMQ，是一个基于消息队列的多线程网络库，其对套接字类型、连接处理、帧、甚至路由的底层细节进行抽象，提供跨越多种传输协议的套接字。
步骤2：对步骤1所述的解析后的模型文件进行预处理，对于图模文件通过预处理程序，去除杆塔等多端子不规范定义模型，以及不需要校验的模型，简化校验程序。
步骤3：根据校验类型加载相应配置文件，不同设备根据配置文件，校验不同的属性类型，分别进行校验。
步骤4：预处理完成后组建数据结构，将模型文件按照设备类型分类取出相应属性容器，存入数据结构。
步骤5：电源点校验：对馈线起始设备，检查其是否连接到馈线起点电站的母线。将线路起点电站的母线作为电源点，不考虑开关状态，检查是否有设备没有电源点。校验输出结果：若错误，则描述为“电源点错误”。
步骤6：首开关校验：对首开关进行校验，检查其是否连接到首开关。校验输出结果：若错误，则描述为“首开关错误”。
步骤7：拓扑连通性校验：以线路为单位，不考虑开关状态，检查线路下所有设备是否连通。校验输出结果：若错误，则描述为“拓扑连通性错误”。
步骤8：孤立拓扑校验：检查设备的某个端子，与其他设备端子是否有连接。如果设备任意一个端子悬空，则认为是孤立设备。直线运行杆，允许孤立拓扑。
所述设备端子通过节点号进行连接，设备端子所属节点号不可为空和-1。
节点号为电网模型一种连接方式，端子所有节点号相同，则代表这些端子相连接。
在本发明方法中不能存在设备无法与变电站10KV母线相连接的拓扑岛，也不能存在非法的环路。
校验输出结果：若错误，则描述为“孤立拓扑错误”。输出结果为：错误描述。
步骤9：电压等级校验：不同电压等级的设备，不经过变压器，直接相连；若站内设备的电压等级，大于电站电压等级；若线路设备的电压等级，大于线路电压等级；校验输出结果：若错误，则描述为“电压等级错误”。输出结果为：错误描述“不同电压等级直连”。
步骤10：设备关键属性空值校验，例如所属容器、电压等级等不能缺失。
步骤11：设备特殊属性空值校验：例如故障指示器Equipments属性校验，当Equipments属性为空需要报错。
步骤12：设备属性关联校验：设备属性关联对象不能存在未定义的情况，导电设备与设备容器之间通过关联属性形成直接的关联，所指向的容器通常为站房（Substation)、馈线(Feeder)等，需要在校验中校验所关联容器对象是否存在。
步骤13：设备参数完整性校验，设备唯一性校验：统计同一设备类型中设备名称不可重复。开关名称等设备名称在其同一个容器下不能重复。允许中压接入点的名称重复。校验输出结果：若错误，则描述为：“名称不唯一错误”。输出结果：错误描述：“名称不唯一”。
步骤14：不同环网柜开关直连校验：不同环网柜开关端子未通过馈线段直接连接在一起。校验输出结果：若错误，则描述为“不同环网柜开关直连错误”。输出结果：错误描述“不同环网柜开关直连”。
步骤15：设备端子连接节点是否存在校验，如为空无编号。则输出结果：错误描述“该端子节点为空”；
步骤16：导电设备并联校验：检查模型中是否存在不同设备直接并联，馈线段并联扩容除外。校验输出结果：若错误，则描述为“设备端子并联错误”。输出结果：错误描述“设备端子并联错误”。
步骤17：名称校验：设备名称中不应包含空格及中文字符符号。名称过长校验，名称长度不允许超过64个汉字即128个字节。设备的mrid以及rdf_id在本模型中必须全局唯一。开始校验设备名称长度，根据同种设备文件名校验是否重复、根据设备容器关系找出设备端子，通过端子找出设备进行端子并联判断、设备直连校验。校验输出结果：若错误，则描述为“名称错误”。输出结果：错误描述“名称错误”。
步骤18：拓扑孤岛校验：检查是单线图中是否存在一个以上的电气岛。孤岛校验从电源点出发，通过端子拓扑关系根据广度搜索找出相应设备，剩余设备为孤岛。校验输出结果：若错误，则描述为“拓扑孤岛错误”。输出结果：错误描述“孤岛，以电气岛为单位报孤岛错误”。
步骤19：端子校验：检查不同设备端子数是否符合要求。输出结果：错误描述。
步骤20：根据校验结果和配置文件中定义的错误类型进行csv错误文件输出。
步骤21：输出，csv报告文件，ZMQ将csv报告序列化返回前端。
所述csv为一种文件后缀格式，生成模型校验报告是以该格式结尾，简称csv报告文件。
步骤22：根据校验报告中的设备rdfid与图形中设备rdfid进行匹配定位设备位置，即根据报告结果找出错误数据及位置。
所述rdfid是指设备唯一标志符。
校验成功时，启动自动成图服务；校验失败时，保存校验结果文件，并在异动流程记录中更新状态，随后通知中台模型校验错误并返回模型校验错误报告。
实施例2
本发明又提供了一个实施例，是一种配电网模型校验方法装置，包括：
解析模块，用于对ZMQ接收校验的图模文件，ZMQ对文件进行反序列化解析，形成解析模型文件进行解析。
预处理模块，用于对解析模型文件进行预处理。
加载模块，用于根据校验类型加载配置文件，不同设备根据配置文件，分别校验不同的属性类型。
数据组建模型：用于在预处理完成后组建数据结构，将解析模型文件按照设备类型分类取出相应属性容器，存入数据结构。
校验模块，用于对电源点校验、首开关校验、拓扑连通性校验、孤立拓扑校验、电压等级校验、设备关键属性空值校验、设备特殊属性空值校验、设备属性关联校验、设备参数完整性校验，设备唯一性校验、不同环网柜开关直连校验、设备端子连接点校验、导电设备并联校验、名称校验、拓扑孤岛校验、端子校验。
输出模块：用于根据校验结果和配置文件中定义的错误类型进行csv错误文件输出；输出，csv报告文件，ZMQ将csv报告序列化返回前端。
定位模块，用于根据校验报告中的id与图形中id进行匹配定位设备位置，即根据报告结果找出错误数据及位置。
实施例3
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在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实施例1或2所述的任意一种配电网模型校验方法的步骤。
实施例4
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1或2所述的任意一种配电网模型校验方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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)

1.一种配电网模型校验方法，其特征是：用于对接收到的中台模型数据进行校验，包括：步骤1：ZMQ接收需要校验的图模文件，对文件进行反序列化解析，形成解析模型文件；步骤2：对解析后的模型文件进行预处理；步骤3：根据校验类型加载配置文件，不同设备根据配置文件，分别校验不同的属性类型；步骤4：预处理完成后组建数据结构，将模型文件按照设备类型分类取出相应属性容器，存入数据结构；步骤5：电源点校验；步骤6：首开关校验；步骤7：拓扑连通性校验；步骤8：孤立拓扑校验；步骤9：电压等级校验：步骤10：设备关键属性空值校验；步骤11：设备特殊属性空值校验；步骤12：设备属性关联校验；步骤13：设备参数完整性校验，设备唯一性校验；步骤14：不同环网柜开关直连校验；步骤15：设备端子连接节点是否存在校验；步骤16：导电设备并联校验；步骤17：名称校验；步骤18：拓扑孤岛校验；步骤19：端子校验；步骤20：根据校验结果和配置文件中定义的错误类型进行csv错误文件输出；步骤21：输出，csv报告文件，ZMQ将csv报告序列化返回前端；步骤22：根据校验报告中结果找出错误数据及位置；如校验成功，启动自动成图服务；如校验失败，保存校验结果文件，并在异动流程记录中更新状态，通知中台模型校验错误并返回模型校验错误报告。
2.根据权利要求1所述的一种配电网模型校验方法，其特征是：所述电源点校验，是检查馈线起始设备，是否连接到馈线起点电站的母线；将线路起点电站的母线作为电源点，不考虑开关状态，检查是否有设备没有电源点；校验输出结果：若错误，则描述为“电源点错误”。
3.根据权利要求1所述的一种配电网模型校验方法，其特征是：所述首开关校验，是检首开关是否连接到首开关；校验输出结果：若错误，则描述为“首开关错误”。
4.根据权利要求1所述的一种配电网模型校验方法，其特征是：所述拓扑连通性校验，是以线路为单位，不考虑开关状态，检查线路下所有设备是否连通；校验输出结果：若错误，则描述为“拓扑连通性错误”。
5.根据权利要求1所述的一种配电网模型校验方法，其特征是：所述孤立拓扑校验，是检查设备的某个端子与其他设备端子是否有连接；如果设备任意一个端子悬空，则认为是孤立设备；直线运行杆，允许孤立拓扑；
校验输出结果：若错误，则描述为“孤立拓扑错误”；输出结果为：错误描述。
6.根据权利要求1所述的一种配电网模型校验方法，其特征是：所述电压等级校验，直接相连，若站内设备的电压等级，大于电站电压等级；若线路设备的电压等级，大于线路电压等级；校验输出结果：若错误，则描述为“电压等级错误”；输出结果为：错误描述“不同电压等级直连”。
7.根据权利要求1所述的一种配电网模型校验方法，其特征是：所述设备参数完整性校验，设备唯一性校验，指统计同一设备类型中设备名称不可重复，开关名称、设备名称在其同一个容器下不能重复；允许中压接入点的名称重复；校验输出结果：若错误，则描述为：“名称不唯一错误”；输出结果：错误描述：“名称不唯一”。
8.根据权利要求1所述的一种配电网模型校验方法，其特征是：所述不同环网柜开关直连校验，是指不同环网柜开关端子未通过馈线段直接连接在一起，校验输出结果：若错误，则描述为“不同环网柜开关直连错误”；输出结果：错误描述“不同环网柜开关直连”。
9.根据权利要求1所述的一种配电网模型校验方法，其特征是：所述导电设备并联校验，指检查模型中是否存在不同设备直接并联，馈线段并联扩容除外；校验输出结果：若错误，则描述为“设备端子并联错误”；输出结果：错误描述“设备端子并联错误”。
10.根据权利要求1所述的一种配电网模型校验方法，其特征是：所述名称校验，指设备名称中不应包含空格及中文字符符号；名称过长校验，名称长度不允许超过64个汉字即128个字节；设备的mrid以及rdf_id在本模型中全局唯一；开始校验设备名称长度，根据同种设备文件名校验是否重复、根据设备容器关系找出设备端子，通过端子找出设备进行端子并联判断、设备直连校验；校验输出结果：若错误，则描述为“名称错误”；输出结果：错误描述“名称错误”；所述拓扑孤岛校验，指检查单线图中是否存在一个以上的电气岛；孤岛校验从电源点出发，通过端子拓扑关系根据广度搜索找出相应设备，剩余设备为孤岛；校验输出结果：若错误，则描述为“拓扑孤岛错误”；输出结果：错误描述“孤岛，以电气岛为单位报孤岛错误”。
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CN116886562A (zh) * 2023-07-05 2023-10-13 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 配电自动化终端智能验收装置、方法及系统

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