CN116757367A - 一种三维可视化电网运行数据分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维可视化电网运行数据分析系统，涉及电网运行数据分析技术领域，包括第一数据采集模块、第二数据采集模块、综合分析模块、比对模块以及异常等级评估模块；第一数据采集模块，采集三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据采集参数信息，采集后，将数据采集参数信息处理后传递至综合分析模块。本发明通过对三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析时的实时性进行监测，便于电力维护管理人员及时感知系统异常隐患的问题，对系统的异常隐患进行提前维护，有效地防止电网运行数据分析的实时性变差导致对潜在故障和异常预警不及时的情况发生，进而有效地防止灾害风险、电力系统故障以及事故的发生。

Description

一种三维可视化电网运行数据分析系统

技术领域

本发明涉及电网运行数据分析技术领域，具体涉及一种三维可视化电网运行数据分析系统。

背景技术

三维可视化电网运行数据分析系统是一个用于电网运行数据分析和可视化的软件系统，主要目标是帮助电力公司、工程师和决策者更好地理解和管理电网运行情况，从而提高电网的效率、可靠性和安全性。

对于电网运行数据分析，需要实时监测电网状态并做出快速反应，系统需要具备实时处理和分析能力，及时发现问题并生成告警。

现有技术存在以下不足：然而，当电网运行数据分析的实时性开始变差时，现有技术的三维可视化电网运行数据分析系统无法及时感知，电网是一个复杂的电力系统，电网运行数据分析的实时性变差可能导致对潜在故障和异常预警不及时的情况，若未能及时发现和解决电网问题，可能会导致灾害风险、电力系统故障以及事故的发生。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维可视化电网运行数据分析系统，本发明通过对三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析时的实时性进行监测，便于电力维护管理人员及时感知系统异常隐患的问题，对系统的异常隐患进行提前维护，有效地防止电网运行数据分析的实时性变差导致对潜在故障和异常预警不及时的情况发生，进而有效地防止灾害风险、电力系统故障以及事故的发生，以解决上述背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三维可视化电网运行数据分析系统，包括第一数据采集模块、第二数据采集模块、综合分析模块、比对模块以及异常等级评估模块；

第一数据采集模块，采集三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据采集参数信息，采集后，将数据采集参数信息处理后传递至综合分析模块；

第二数据采集模块，采集三维可视化电网运行数据分析系统运行时的可视化性能参数信息，采集后，将可视化性能参数信息处理后传递至综合分析模块；

综合分析模块，将三维可视化电网运行数据分析系统运行过程中经过处理后的数据采集参数信息和可视化性能参数信息进行综合分析，生成实时性指数，并将实时性指数传递至比对模块；

比对模块，将三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的实时性指数与预先设定的实时性指数参考阈值进行比对分析，生成高异常隐患信号和低异常隐患信号，并将信号传递至异常等级评估模块；

异常等级评估模块，接收到三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的高异常隐患信号时，对三维可视化电网运行数据分析系统后续运行时生成的若干个实时性指数进行综合评估，生成风险等级信号，并将风险等级信号传递至提示模块，接收到三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的低异常隐患信号时，将信号传递至第一数据采集模块和第二数据采集模块，继续对三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据进行采集。

优选的，三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据采集参数信息包括数据采集时长稳定系数和数据更新频率漂移系数，采集后，第一数据采集模块将数据采集时长稳定系数和数据更新频率漂移系数分别标定为和/>，三维可视化电网运行数据分析系统运行时的可视化性能参数信息包括数据图形渲染时长异常隐匿系数，采集后，第二数据采集模块将数据图形渲染时长异常隐匿系数标定为/>。

优选的，数据采集时长稳定系数获取的逻辑如下：

S101、获取三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的若干个数据采集时长，并将数据采集时长标定为，x表示三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的编号，x=1、2、3、4、……、m，m为正整数；

三维可视化电网运行数据分析系统的数据采集时长获取的步骤如下：

S1011、获取数据从电网设备传输到数据采集系统的时间，将数据从电网设备传输到数据采集系统的时间标定为T1；

S1012、获取数据采集设备对数据采集请求做出响应的时间，将数据采集设备对数据采集请求做出响应的时间标定为T2；

S1013、将数据采集设备在一次采集完成后到下一次采集之间的时间间隔，并将时间间隔标定为T3；

S1014、计算数据采集时长，计算的表达式为：；

S102、计算三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的标准差，并将标准差标定为M，则：

，其中，为三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的平均值，获取的计算公式为：/>；

S103、计算三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长稳定系数，计算的表达式为：。

优选的，数据更新频率漂移系数获取的逻辑如下：

S201、获取三维可视化电网运行数据分析系统运行时的最佳数据更新频率范围，并将最佳数据更新频率范围标定为；

S202、获取三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内不同时段的数据更新频率，并将数据更新频率标定为，y表示三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内不同时段的数据更新频率的编号，y=1、2、3、4、……、n，n为正整数；

S203、将小于最佳数据更新频率范围最小值的数据更新频率标定为/>，v表示小于最佳数据更新频率范围最小值/>的数据更新频率的编号，v=1、2、3、4、……、f，f为正整数；

S204、计算三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据更新频率漂移系数，计算的表达式为：，式中，。

优选的，数据图形渲染时长异常隐匿系数获取的逻辑如下：

S301、获取三维可视化电网运行数据分析系统运行时的最佳数据图形渲染时长范围，并将最佳数据图形渲染时长范围标定为；

S302、获取三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据图形渲染时长，并将数据图形渲染时长标定为，k表示三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据图形渲染时长的编号，k=1、2、3、4、……、r，r为正整数；

S303、将小于最佳数据图形渲染时长范围最小值的数据图形渲染时长标定为/>，u表示小于最佳数据图形渲染时长范围最小值/>的数据图形渲染时长的编号，u=1、2、3、4、……、R，R为正整数；

S304、计算数据图形渲染时长异常隐匿系数，计算的表达式为：。

优选的，综合分析模块获取到数据采集时长稳定系数、数据更新频率漂移系数/>以及数据图形渲染时长异常隐匿系数/>后，建立数据分析模型，生成实时性指数/>，依据的公式为：

，式中，e1、e2、e3分别为数据采集时长稳定系数、数据更新频率漂移系数、数据图形渲染时长异常隐匿系数/>的预设比例系数，且e1、e2、e3均大于0。

优选的，比对模块将三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的实时性指数与实时性指数参考阈值进行比对分析，若实时性指数大于等于实时性指数参考阈值，则通过比对模块生成高异常隐患信号，并将信号传递至等级评估模块，若实时性指数小于实时性指数参考阈值，则通过比对模块生成低异常隐患信号，并将信号传递至等级评估模块。

优选的，异常等级评估模块接收到三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的高异常隐患信号时，对三维可视化电网运行数据分析系统后续运行时生成的若干个实时性指数建立数据集合，并将实时性指数重新标定为，将若干个实时性指数建立的数据集合标定为U，则：/>，j=1、2、3、4、……、s，s为正整数；

求出数据集合内若干个实时性指数的平均值和标准差，将实时性指数平均值和实时性指数标准差分别标定为和/>，并将实时性指数平均值/>和实时性指数标准差/>分别与预先设定的实时性指数参考阈值/>和预先设定的标准差参考阈值/>进行比对，生成如下情况：

若大于等于/>，则通过异常等级评估模块生成高风险等级信号，并将信号传递至提示模块，提示电力工作人员三维可视化电网运行数据分析系统的运行状态存在严重的异常隐患；

若小于/>且/>大于等于/>，则通过异常等级评估模块生成中等风险等级信号，并将信号传递至提示模块，提示电力工作人员三维可视化电网运行数据分析系统的运行状态存在运行不稳定的异常隐患；

若小于/>且/>小于/>，则通过异常等级评估模块生成中等风险等级信号，并将信号传递至提示模块，提示电力工作人员三维可视化电网运行数据分析系统的运行状态存在突发性的异常隐患。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

本发明通过对三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析时的实时性进行监测，当发现系统进行数据分析时的实时性出现异常隐患时，对系统后续的运行状态进行综合分析，判断系统的异常隐患情况并发出相应的预警提示，一方面便于电力维护管理人员及时感知系统异常隐患的问题，对系统的异常隐患进行提前维护，有效地防止电网运行数据分析的实时性变差导致对潜在故障和异常预警不及时的情况发生，进而有效地防止灾害风险、电力系统故障以及事故的发生，另一方面便于电力维护管理人员知晓电力异常隐患的综合情况，便于电力维护管理人员针对性维护管理，提高维护管理的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种三维可视化电网运行数据分析系统的模块示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

本发明提供了如图1所示的一种三维可视化电网运行数据分析系统，包括第一数据采集模块、第二数据采集模块、综合分析模块、比对模块以及异常等级评估模块；

第一数据采集模块，采集三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据采集参数信息，采集后，将数据采集参数信息处理后传递至综合分析模块；

三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据采集参数信息包括数据采集时长稳定系数和数据更新频率漂移系数，采集后，第一数据采集模块将数据采集时长稳定系数和数据更新频率漂移系数分别标定为和/>；

当三维可视化电网运行数据分析系统的数据采集时长稳定性较差时，可能会对系统的潜在故障和异常预警造成以下严重的影响：

延迟的故障和异常检测：如果数据采集时长不稳定，可能导致数据更新的频率不均匀，这将使得系统在某些时刻数据较旧，从而导致故障和异常的检测出现延迟，系统无法及时感知到正在发生的问题，从而延误采取必要的措施来防止或修复故障；

不准确的预警和决策：数据采集时长不稳定可能导致数据的时间戳不准确，因此，对于实时预警和决策的数据可能已经过时，这将使得系统产生错误的预警信息，或者基于过时数据做出错误的决策，从而可能带来严重的后果；

数据处理的不一致性：数据采集时长的不稳定性可能导致数据处理的不一致性，在一些情况下，数据可能在系统中被截断或丢失，而在其他情况下，数据可能被重复处理，这将导致数据的准确性和完整性受到影响，进而影响系统对电网运行状态的准确分析和预测；

用户体验下降：不稳定的数据采集时长可能导致系统的响应速度不稳定，当用户在系统中进行交互和查询时，可能会出现明显的延迟，影响用户体验，用户可能会因为系统反应缓慢而不愿意使用该系统，导致系统的流失率增加；

数据完整性问题：不稳定的数据采集时长可能导致数据的遗漏或不完整，当系统缺少必要的数据时，可能无法对电网运行状态做出全面的分析和预测，从而错过了一些潜在的故障和异常情况；

因此，对三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据采集时长信息进行监测，可感知数据采集时长导致系统实时性变差的异常情况；

数据采集时长稳定系数获取的逻辑如下：

S101、获取三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的若干个数据采集时长，并将数据采集时长标定为，x表示三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的编号，x=1、2、3、4、……、m，m为正整数；

三维可视化电网运行数据分析系统的数据采集时长获取的步骤如下：

S1011、获取数据从电网设备传输到数据采集系统的时间，将数据从电网设备传输到数据采集系统的时间标定为T1；

S1012、获取数据采集设备对数据采集请求做出响应的时间，将数据采集设备对数据采集请求做出响应的时间标定为T2；

S1013、将数据采集设备在一次采集完成后到下一次采集之间的时间间隔，并将时间间隔标定为T3；

S1014、计算数据采集时长，计算的表达式为：；

需要说明的是，数据从电网设备传输到数据采集系统的时间、数据采集设备对数据采集请求做出响应的时间以及数据采集设备在一次采集完成后到下一次采集之间的时间间隔可通过系统日志记录进行获取；

S102、计算三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的标准差，并将标准差标定为M，则：

，其中，为三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的平均值，获取的计算公式为：/>；

由标准差M可知，三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的标准差M的表现值越大，表明三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的稳定性越差，反之则表明三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的稳定性越好；

S103、计算三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长稳定系数，计算的表达式为：；

由数据采集时长稳定系数计算的表达式可知，三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内运行时生成的数据采集时长稳定系数的表现值越大，表明三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析实时性越差，表明系统对潜在故障和异常预警不及时的风险越大，反之则表明三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析实时性越好，表明系统对潜在故障和异常预警不及时的风险越小；

当三维可视化电网运行数据分析系统的数据更新频率变低时，可能会对系统的潜在故障和异常预警产生以下严重影响：

错误的决策：系统的实时性和准确性是保障运行安全的关键，如果数据更新频率降低，系统中显示的信息将会滞后，可能导致运营人员对电网状态的判断出现误差，从而做出错误的决策；

故障和异常预警延迟：高频率的数据更新有助于及时监测电网的状态，发现潜在故障和异常，如果数据更新频率降低，故障和异常的检测时间会被推迟，从而延缓采取必要的措施来应对问题，增加事故发生的风险；

缺乏实时监控：实时监控是保障电网安全运行的基本要求，如果数据更新变慢，系统可能无法提供实时的电网状态，监控的效果将大打折扣，导致运营人员无法快速发现和解决问题；

资源浪费：在数据更新变慢的情况下，可能会导致系统持续运行但信息陈旧，这将造成对计算资源的浪费，因为系统仍在收集和处理数据，但更新频率较低，实际上提供的信息质量并未达到预期水平；

数据不一致性：如果某些部分的数据更新频率变低，而其他部分的数据保持高频率更新，可能会导致显示的数据不一致，这样一来，用户在使用系统时会受到误导，难以对整个电网状态形成全面准确的认识；

无法及时发现数据采集故障：数据更新频率下降可能是由于数据采集系统本身出现故障或问题引起的，如果系统不能及时监测到数据采集的问题，可能导致重要数据的缺失或错误，影响电网数据的完整性和准确性；

因此，对三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据更新频率信息进行监测，可感知数据更新频率导致系统实时性变差的异常情况；

数据更新频率漂移系数获取的逻辑如下：

S201、获取三维可视化电网运行数据分析系统运行时的最佳数据更新频率范围，并将最佳数据更新频率范围标定为；

需要说明的是，通过对系统进行性能测试，模拟不同数据更新频率下的数据采集、处理和可视化展示过程，监测系统的响应时间、数据处理速度以及系统资源的消耗情况，根据测试结果，找到在保证系统性能稳定的前提下，能够实现较高实时性的数据更新频率范围，三维可视化电网运行数据分析系统运行时的最佳数据更新频率范围在此不作具体的限定，可根据实际需求进行相应的调整；

S202、获取三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内不同时段的数据更新频率，并将数据更新频率标定为，y表示三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内不同时段的数据更新频率的编号，y=1、2、3、4、……、n，n为正整数；

需要说明的是，三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内不同时段的数据更新频率为单位时间内的数据更新频率，在数据采集和数据处理的过程中，系统可以在日志中记录每次数据更新的时间戳，通过实时监控系统日志，可以获取数据的更新频率信息；

S203、将小于最佳数据更新频率范围最小值的数据更新频率标定为/>，v表示小于最佳数据更新频率范围最小值/>的数据更新频率的编号，v=1、2、3、4、……、f，f为正整数；

S204、计算三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据更新频率漂移系数，计算的表达式为：，式中，；

由数据更新频率漂移系数计算的表达式可知，三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内运行时生成的数据更新频率漂移系数的表现值越大，表明三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析实时性越差，表明系统对潜在故障和异常预警不及时的风险越大，反之则表明三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析实时性越好，表明系统对潜在故障和异常预警不及时的风险越小；

第二数据采集模块，采集三维可视化电网运行数据分析系统运行时的可视化性能参数信息，采集后，将可视化性能参数信息处理后传递至综合分析模块；

三维可视化电网运行数据分析系统运行时的可视化性能参数信息包括数据图形渲染时长异常隐匿系数，采集后，第二数据采集模块将数据图形渲染时长异常隐匿系数标定为；

当三维可视化电网运行数据分析系统运行过程中，数据图形渲染时长较长，可能会对系统的潜在故障和异常预警造成以下严重的影响：

延迟的故障预警：在电网运行中，可能会出现突发性故障或异常情况，需要及时进行预警和处理，长时间的图形渲染会导致实时数据更新延迟，使得潜在故障的预警信息无法及时传递给相关人员，从而延误故障的诊断和处理时机；

无法及时发现异常：图形渲染时长较长会影响实时数据的展示，导致用户无法及时发现电网运行中的异常现象，可能出现潜在问题未被及时察觉，进而演变为故障或事故；

实时监测受阻：系统通常用于实时监测电网状态，以及进行故障诊断和预测，长时间的图形渲染会使实时监测功能受到影响，无法提供准确的实时数据，可能导致监测功能失效或不可靠；

风险评估不准确：系统通常用于对电网运行风险进行评估，以提前采取措施避免潜在的问题，图形渲染时长较长可能导致风险评估不准确，错过了及时采取预防措施的机会；

应急响应受限：在电网出现紧急情况时，需要迅速做出应急响应和决策，长时间的图形渲染会影响实时数据的呈现，导致应急响应受限，延误了采取紧急措施的时机；

数据可靠性降低：长时间的图形渲染可能导致数据更新的延迟和不稳定性，降低了数据的可靠性，系统的数据分析结果可能受到图形渲染时长异常的影响，进而影响决策的准确性；

因此，对三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据图形渲染时长进行监测，可感知数据图形渲染时长导致系统实时性变差的异常情况；

数据图形渲染时长异常隐匿系数获取的逻辑如下：

S301、获取三维可视化电网运行数据分析系统运行时的最佳数据图形渲染时长范围，并将最佳数据图形渲染时长范围标定为；

需要说明的是，对系统进行性能测试，分析在不同数据量和图形复杂度下系统的响应时间，逐渐增加数据点或图形绘制复杂度，并记录系统的渲染时长，通过性能测试找到系统在不同数据量级和图形复杂度下仍能保持较好的渲染时长的范围，将该范围设置为系统的最佳数据图形渲染时长范围，三维可视化电网运行数据分析系统运行时的最佳数据图形渲染时长范围在此不作具体的限定，可根据实际需求进行相应的调整；

S302、获取三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据图形渲染时长，并将数据图形渲染时长标定为，k表示三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据图形渲染时长的编号，k=1、2、3、4、……、r，r为正整数；

需要说明的是，系统可以记录图形渲染过程的日志信息，包括开始渲染时间和结束渲染时间，通过分析日志数据，可以得到实时的图形渲染时长信息；

S303、将小于最佳数据图形渲染时长范围最小值的数据图形渲染时长标定为/>，u表示小于最佳数据图形渲染时长范围最小值/>的数据图形渲染时长的编号，u=1、2、3、4、……、R，R为正整数；

S304、计算数据图形渲染时长异常隐匿系数，计算的表达式为：；

由数据图形渲染时长异常隐匿系数计算的表达式可知，三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内运行时生成的数据图形渲染时长异常隐匿系数的表现值越大，表明三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析实时性越差，表明系统对潜在故障和异常预警不及时的风险越大，反之则表明三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析实时性越好，表明系统对潜在故障和异常预警不及时的风险越小；

综合分析模块，将三维可视化电网运行数据分析系统运行过程中经过处理后的数据采集参数信息和可视化性能参数信息进行综合分析，生成实时性指数，并将实时性指数传递至比对模块；

综合分析模块获取到数据采集时长稳定系数、数据更新频率漂移系数以及数据图形渲染时长异常隐匿系数/>后，建立数据分析模型，生成实时性指数/>，依据的公式为：

，式中，e1、e2、e3分别为数据采集时长稳定系数/>、数据更新频率漂移系数/>、数据图形渲染时长异常隐匿系数/>的预设比例系数，且e1、e2、e3均大于0；

由计算公式可知，三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内运行时生成的数据采集时长稳定系数越大、数据更新频率漂移系数越大、数据图形渲染时长异常隐匿系数越大，即三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内运行时生成的实时性指数的表现值越大，表明三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析实时性越差，表明系统对潜在故障和异常预警不及时的风险越大，三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内运行时生成的数据采集时长稳定系数越小、数据更新频率漂移系数越小、数据图形渲染时长异常隐匿系数越小，即三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内运行时生成的实时性指数/>的表现值越小，表明三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析实时性越好，表明系统对潜在故障和异常预警不及时的风险越小；

比对模块，将三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的实时性指数与预先设定的实时性指数参考阈值进行比对分析，生成高异常隐患信号和低异常隐患信号，并将信号传递至异常等级评估模块；

比对模块将三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的实时性指数与实时性指数参考阈值进行比对分析，若实时性指数大于等于实时性指数参考阈值，则通过比对模块生成高异常隐患信号，并将信号传递至等级评估模块，若实时性指数小于实时性指数参考阈值，则通过比对模块生成低异常隐患信号，并将信号传递至等级评估模块；

异常等级评估模块，接收到三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的高异常隐患信号时，对三维可视化电网运行数据分析系统后续运行时生成的若干个实时性指数进行综合评估，生成风险等级信号，并将风险等级信号传递至提示模块，接收到三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的低异常隐患信号时，将信号传递至第一数据采集模块和第二数据采集模块，继续对三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据进行采集；

异常等级评估模块接收到三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的高异常隐患信号时，对三维可视化电网运行数据分析系统后续运行时生成的若干个实时性指数建立数据集合，并将实时性指数重新标定为，将若干个实时性指数建立的数据集合标定为U，则：/>，j=1、2、3、4、……、s，s为正整数；

求出数据集合内若干个实时性指数的平均值和标准差，将实时性指数平均值和实时性指数标准差分别标定为和/>，并将实时性指数平均值/>和实时性指数标准差/>分别与预先设定的实时性指数参考阈值/>和预先设定的标准差参考阈值/>进行比对，生成如下情况：

若大于等于/>，则通过异常等级评估模块生成高风险等级信号，并将信号传递至提示模块，提示电力工作人员三维可视化电网运行数据分析系统的运行状态存在严重的异常隐患，需要进行维护管理；

若小于/>且/>大于等于/>，则通过异常等级评估模块生成中等风险等级信号，并将信号传递至提示模块，提示电力工作人员三维可视化电网运行数据分析系统的运行状态存在运行不稳定的异常隐患，需要进行维护管理；

若小于/>且/>小于/>，则通过异常等级评估模块生成中等风险等级信号，并将信号传递至提示模块，提示电力工作人员三维可视化电网运行数据分析系统的运行状态存在突发性的异常隐患，不需要进行维护管理；

本发明通过对三维可视化电网运行数据分析系统进行数据分析时的实时性进行监测，当发现系统进行数据分析时的实时性出现异常隐患时，对系统后续的运行状态进行综合分析，判断系统的异常隐患情况并发出相应的预警提示，一方面便于电力维护管理人员及时感知系统异常隐患的问题，对系统的异常隐患进行提前维护，有效地防止电网运行数据分析的实时性变差导致对潜在故障和异常预警不及时的情况发生，进而有效地防止灾害风险、电力系统故障以及事故的发生，另一方面便于电力维护管理人员知晓电力异常隐患的综合情况，便于电力维护管理人员针对性维护管理，提高维护管理的效率。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程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。

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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，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。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元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。

所述功能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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种三维可视化电网运行数据分析系统，其特征在于，包括第一数据采集模块、第二数据采集模块、综合分析模块、比对模块以及异常等级评估模块；

第一数据采集模块，采集三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据采集参数信息，采集后，将数据采集参数信息处理后传递至综合分析模块；

第二数据采集模块，采集三维可视化电网运行数据分析系统运行时的可视化性能参数信息，采集后，将可视化性能参数信息处理后传递至综合分析模块；

综合分析模块，将三维可视化电网运行数据分析系统运行过程中经过处理后的数据采集参数信息和可视化性能参数信息进行综合分析，生成实时性指数，并将实时性指数传递至比对模块；

比对模块，将三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的实时性指数与预先设定的实时性指数参考阈值进行比对分析，生成高异常隐患信号和低异常隐患信号，并将信号传递至异常等级评估模块；

异常等级评估模块，接收到三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的高异常隐患信号时，对三维可视化电网运行数据分析系统后续运行时生成的若干个实时性指数进行综合评估，生成风险等级信号，并将风险等级信号传递至提示模块，接收到三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的低异常隐患信号时，将信号传递至第一数据采集模块和第二数据采集模块，继续对三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据进行采集。

2.根据权利要求1所述的一种三维可视化电网运行数据分析系统，其特征在于，三维可视化电网运行数据分析系统运行时的数据采集参数信息包括数据采集时长稳定系数和数据更新频率漂移系数，采集后，第一数据采集模块将数据采集时长稳定系数和数据更新频率漂移系数分别标定为和/>，三维可视化电网运行数据分析系统运行时的可视化性能参数信息包括数据图形渲染时长异常隐匿系数，采集后，第二数据采集模块将数据图形渲染时长异常隐匿系数标定为/>。

3.根据权利要求2所述的一种三维可视化电网运行数据分析系统，其特征在于，数据采集时长稳定系数获取的逻辑如下：

S101、获取三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的若干个数据采集时长，并将数据采集时长标定为，x表示三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的编号，x=1、2、3、4、……、m，m为正整数；

三维可视化电网运行数据分析系统的数据采集时长获取的步骤如下：

S1011、获取数据从电网设备传输到数据采集系统的时间，将数据从电网设备传输到数据采集系统的时间标定为T1；

S1012、获取数据采集设备对数据采集请求做出响应的时间，将数据采集设备对数据采集请求做出响应的时间标定为T2；

S1013、将数据采集设备在一次采集完成后到下一次采集之间的时间间隔，并将时间间隔标定为T3；

S1014、计算数据采集时长，计算的表达式为：；

S102、计算三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的标准差，并将标准差标定为M，则：

，其中，/>为三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长的平均值，获取的计算公式为：/>；

S103、计算三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据采集时长稳定系数，计算的表达式为：。

4.根据权利要求3所述的一种三维可视化电网运行数据分析系统，其特征在于，数据更新频率漂移系数获取的逻辑如下：

S201、获取三维可视化电网运行数据分析系统运行时的最佳数据更新频率范围，并将最佳数据更新频率范围标定为；

S202、获取三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内不同时段的数据更新频率，并将数据更新频率标定为，y表示三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内不同时段的数据更新频率的编号，y=1、2、3、4、……、n，n为正整数；

S203、将小于最佳数据更新频率范围最小值的数据更新频率标定为/>，v表示小于最佳数据更新频率范围最小值/>的数据更新频率的编号，v=1、2、3、4、……、f，f为正整数；

S204、计算三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据更新频率漂移系数，计算的表达式为：，式中，/>。

5.根据权利要求4所述的一种三维可视化电网运行数据分析系统，其特征在于，数据图形渲染时长异常隐匿系数获取的逻辑如下：

S301、获取三维可视化电网运行数据分析系统运行时的最佳数据图形渲染时长范围，并将最佳数据图形渲染时长范围标定为；

S302、获取三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据图形渲染时长，并将数据图形渲染时长标定为，k表示三维可视化电网运行数据分析系统在T时间内的数据图形渲染时长的编号，k=1、2、3、4、……、r，r为正整数；

S303、将小于最佳数据图形渲染时长范围最小值的数据图形渲染时长标定为，u表示小于最佳数据图形渲染时长范围最小值/>的数据图形渲染时长的编号，u=1、2、3、4、……、R，R为正整数；

S304、计算数据图形渲染时长异常隐匿系数，计算的表达式为：。

6.根据权利要求5所述的一种三维可视化电网运行数据分析系统，其特征在于，综合分析模块获取到数据采集时长稳定系数、数据更新频率漂移系数/>以及数据图形渲染时长异常隐匿系数/>后，建立数据分析模型，生成实时性指数/>，依据的公式为：

，式中，e1、e2、e3分别为数据采集时长稳定系数/>、数据更新频率漂移系数/>、数据图形渲染时长异常隐匿系数/>的预设比例系数，且e1、e2、e3均大于0。

7.根据权利要求6所述的一种三维可视化电网运行数据分析系统，其特征在于，比对模块将三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的实时性指数与实时性指数参考阈值进行比对分析，若实时性指数大于等于实时性指数参考阈值，则通过比对模块生成高异常隐患信号，并将信号传递至等级评估模块，若实时性指数小于实时性指数参考阈值，则通过比对模块生成低异常隐患信号，并将信号传递至等级评估模块。

8.根据权利要求7所述的一种三维可视化电网运行数据分析系统，其特征在于，异常等级评估模块接收到三维可视化电网运行数据分析系统运行时生成的高异常隐患信号时，对三维可视化电网运行数据分析系统后续运行时生成的若干个实时性指数建立数据集合，并将实时性指数重新标定为，将若干个实时性指数建立的数据集合标定为U，则：，j=1、2、3、4、……、s，s为正整数；

求出数据集合内若干个实时性指数的平均值和标准差，将实时性指数平均值和实时性指数标准差分别标定为和/>，并将实时性指数平均值/>和实时性指数标准差分别与预先设定的实时性指数参考阈值/>和预先设定的标准差参考阈值/>进行比对，生成如下情况：

若大于等于/>，则通过异常等级评估模块生成高风险等级信号，并将信号传递至提示模块，提示电力工作人员三维可视化电网运行数据分析系统的运行状态存在严重的异常隐患；

若小于/>且/>大于等于/>，则通过异常等级评估模块生成中等风险等级信号，并将信号传递至提示模块，提示电力工作人员三维可视化电网运行数据分析系统的运行状态存在运行不稳定的异常隐患；

若小于/>且/>小于/>，则通过异常等级评估模块生成中等风险等级信号，并将信号传递至提示模块，提示电力工作人员三维可视化电网运行数据分析系统的运行状态存在突发性的异常隐患。