WO2017092372A1 - 基于cep引擎的变电站运行监控信号规范化处理方法 - Google Patents

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蒲天骄
葛贤军
陈乃仕
李志宏
李烨
王晓辉
赵立强
李丹
于汀
傅云琦
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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    • G06Q50/06—Energy or water supply

Definitions

  • the invention relates to a signal normalization processing method, in particular to a standardization processing method for a substation operation monitoring signal based on a CEP engine.
  • CEP Complex Event Processing
  • the present invention provides a standardization processing method for a substation operation monitoring signal based on a CEP engine, and the present invention efficiently and accurately solves the problem that the naming formats of internal operation monitoring signals of various substations are not uniform.
  • a normalized processing method for a substation operation monitoring signal based on a CEP engine comprising the following steps:
  • the read operation monitoring signal is a multi-data source reading manner, and includes a real-time library, a relational library, and different format files.
  • the rule base adopts a combination of a configuration file and an XML file.
  • the step (4) includes the following steps:
  • Step 4-1 Determine whether the current signal reaches the end of the memory of the block, and if yes, end; otherwise, proceed to step 4-2.
  • Step 4-2 Clean the name and format of the protection device of the substation
  • Step 4-3 cleaning each signal of the protection device
  • Step 4-4 Output the result of this signal cleaning and jump to the next signal.
  • cleaning the protection device name and format includes protection device keyword extraction and device-independent information culling.
  • the cleaning of each signal of the protection device includes keyword rejection in the signal, device name culling contained in the signal, replacement of keywords in the signal, and fuzzy matching of the keyword group.
  • the rule base and the algorithm library are integrated into the CEP engine in a pluggable manner to normalize the operation monitoring signal data.
  • the invention is based on the CEP engine, adopts a pluggable rule base and an algorithm library, and ensures the accuracy of the processing result; in the core processing part of the CEP, the multi-threading technology is adopted, which greatly improves the data processing efficiency.
  • the invention effectively and accurately solves the problem that the naming format of the internal operation monitoring signals of various substations is not uniform, and is a follow-up for grid monitoring simulation, substation simulation, real-time analysis of grid equipment operating state and situation decision, real-time state monitoring and state estimation of equipment, etc.
  • the application laid a solid foundation.
  • FIG. 1 is a flow chart of a normalized processing method for a substation operation monitoring signal based on a CEP engine provided by the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart of normalizing processing of operation monitoring signal data of a memory area provided by the present invention.
  • FIG. 3 is a structural diagram of a standardized processing system for a substation operation monitoring signal based on a CEP engine provided by the present invention.
  • the invention applies the CEP data processing engine, streams the operation monitoring signal data of the large-scale non-standard substation to the processing engine, calls the pluggable rule base and the algorithm library to intelligently process the data, and further unifies the output specification. signal of.
  • a CEP engine-based substation operation monitoring signal normalization processing method includes the following steps:
  • the rule base uses a combination of INI configuration files and XML files.
  • the signal output source is set to a variety of formats, including databases and different format files (binary files, XML files, CIME files, etc.).
  • the algorithm library and the rule base are pluggable for easy updating and maintenance.
  • the core processing part of the method uses memory partitioning and multi-thread processing to improve processing efficiency. Partition memory by record, and each thread processes several records within a partition.
  • the core algorithm in step 4) includes two parts of the protection device cleaning and the protection signal cleaning.
  • the protection device cleaning portion includes two steps of extracting keywords in the device name and erasing irrelevant information in the name; the protection signal cleaning portion includes extraction and rejection of keywords, elimination of device names in the signal, keyword replacement, and fuzzy matching intelligent generation.
  • Step S1 determining whether the current signal reaches the end of the memory of the block, and if so, ending; otherwise, proceeding to step S2.
  • Step S2 cleaning the name and format of the substation protection device, including protection device keyword extraction and device-independent information culling.
  • Step S3 cleaning each signal of the protection device, including keyword rejection in the signal, device name culling contained in the signal, replacement of keywords in the signal, and fuzzy matching of the keyword group.
  • Step S4 Output the result of the cleaning of the signal and jump to the next signal.
  • FIG. 3 it is a CEP engine-based substation operation monitoring signal normalization processing system, and the system includes: an input module, a rule base, an algorithm library, a CEP engine module, and an output module.
  • the input module is configured to acquire signal data, including a real-time library, a relational library, and a different format file (XML file), and transmit the acquired signal data to the CEP engine module.
  • signal data including a real-time library, a relational library, and a different format file (XML file)
  • the rule base uses a combination of an INI configuration file and an XML file to provide a cleaning rule base for the CEP engine module.
  • the algorithm library is used to provide a cleaning algorithm library for the CEP engine module.
  • the CEP engine module uses multi-threading to normalize signal data of different regions of memory.
  • the output module is configured to perform normalized output on the processed data.
  • the signal output source is set to a variety of formats, including databases and different format files (binary files, XML files, CIME files, etc.).

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Abstract

本发明提供基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理方法，所述方法包括如下步骤：(1)读取运行监控信号数据到本地内存；(2)获取规则库数据；(3)配置分区数量，对所述运行监控信号数据按记录数进行平均分区；(4)调用算法库，采用多线程对不同内存区域的运行监控信号数据进行规范化处理；(5)对处理后数据进行归一化输出。本发明基于CEP引擎，采用可插拔的规则库和算法库，保证了处理结果准确性；在CEP核心处理部分，采用多线程技术，大大提升了数据处理效率。

Description

基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理方法 技术领域
本发明涉及一种信号规范化处理方法，具体涉及一种基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理方法。
背景技术
当前，由于各地电网内变电站采用不同厂家、不同类型的电气设备，各种设备产生的运行监控信号格式、命名方式也种类繁多且数量巨大。这使得目前电网信息化以及能源互联网所要求的信息系统集成化过程中的设备信号处理遇到很大困难，包括信号的分类汇总、统计、信号驱动仿真等实际需求。经调研，目前还未存在一种专门针对电气设备运行监控信号规范化的有效处理方法。
CEP(Complex Event Processing，复杂事件处理)是近年来兴起的一种数据智能流化处理技术，将数据看做一种数据流，基于规则引擎对业务过程中持续产生的各种事件进行复杂的处理，能够实现对连续数据的快速分析处理。目前，事务型数据处理的效率较低，以及传统MQ方式难以处理复杂事务。提出一种效率高，能够处理复杂事物，并且适用于采用规则库和智能学习算法等方式的数据处理方法是目前亟需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理方法，本发明高效而准确地解决了目前各地各变电站内部运行监控信号命名格式不统一的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理方法，所述方法包括如下步骤：
(1)读取运行监控信号数据到本地内存；
(2)获取规则库数据；
(3)配置分区数量，对所述运行监控信号数据按记录数进行平均分区；
(4)调用算法库，采用多线程对不同内存区域的运行监控信号数据进行规范化处理；
(5)对处理后数据进行归一化输出。
优选的，所述步骤(1)中，所述读取运行监控信号为多数据源读取方式，包括实时库、关系库和不同格式文件。
优选的，所述步骤(2)中，所述规则库采用配置文件和XML文件结合的方式。
优选的，所述步骤(4)中包括如下步骤：
步骤4-1、判断当前信号是否到达本块内存结尾，若是，则结束；否则，进行步骤4-2。
步骤4-2：对变电站的保护装置名称和格式进行清洗；
步骤4-3：对所述保护装置的各信号进行清洗；
步骤4-4：输出本条信号清洗后的结果并跳转至下一条信号。
优选的，所述步骤4-2中，对所述保护装置名称和格式进行清洗包括保护装置关键词提取和与装置无关信息的剔除。
优选的，所诉步骤4-3中，对所述保护装置的各信号进行清洗包括信号内关键词剔除、信号内含有的装置名称剔除、信号内关键词的替换和关键词组的模糊匹配。
优选的，所述规则库和所述算法库都采用可插拔方式集成到CEP引擎中对运行监控信号数据进行规范化处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明基于CEP引擎，采用可插拔的规则库和算法库，保证了处理结果准确性；在CEP核心处理部分，采用多线程技术，大大提升了数据处理效率。
本发明高效而准确地解决了目前各地各变电站内部运行监控信号命名格式不统一的问题，为电网监控仿真、变电站仿真、电网设备运行状态实时分析和情景决策、设备实时状态监视和状态估计等后续应用奠定了坚实基础。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理方法流程图
图2是本发明提供的对内存区域的运行监控信号数据进行规范化处理的流程图
图3是本发明提供的一种基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理系统结构图
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明应用CEP数据处理引擎，将大规模不规范的变电站内运行监控信号数据流式地输入到处理引擎，调用可插拔式的规则库和算法库对数据进行智能化处理，进而输出规范统一的信号。
如图1所示，一种基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理方法，该方法包括如下步骤：
1)读取保护信号数据到本地内存。设置为多数据源读取方式，包括实时库、关系库和不同格式文件。
2)获取规则库数据。规则库采用INI配置文件和XML文件结合的方式。
3)对读入内存的信号数据进行分区。配置分区数量，对内存数据按记录数进行平均分区。
4)调用核心算法，采用多线程对不同区域内存的信号数据进行规范化处理。
5)调用输出模块，对处理后数据进行归一化输出。信号输出源设置为多种，包括数据库和不同格式文件(二进制文件、XML文件、CIME文件等)。
本CEP引擎中，算法库和规则库采用可插拔方式，便于更新维护。
方法的核心处理部分，采用内存分块和多线程处理的方式，提升处理效率。按记录对内存进行分区，每个线程处理一个分区内的若干条记录。
步骤4)中核心算法包括保护装置清洗和保护信号清洗两个部分。保护装置清洗部分包括装置名称中关键词的提取和名称中无关信息的剔除两个步骤；保护信号清洗部分包括关键词的提取与剔除、信号中装置名称的剔除、关键词替换和模糊匹配智能生成词条四个步骤，如图2所示，具体步骤如下：
步骤S1：判断当前信号是否到达本块内存结尾，若是，则结束；否则，进行步骤S2。
步骤S2：对变电站保护装置名称和格式进行清洗，包括保护装置关键词提取和与装置无关信息的剔除。
步骤S3：对保护装置的各信号进行清洗，包括信号内关键词剔除、信号内含有的装置名称剔除、信号内关键词的替换和关键词组的模糊匹配。
步骤S4：输出本条信号清洗后结果并跳转至下一条信号。
如图3所述，为一种基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理系统，该系统包括：输入模块、规则库、算法库、CEP引擎模块和输出模块。
所述输入模块用于获取信号数据，包括实时库、关系库和不同格式文件(XML文件)，并将获取的信号数据传入CEP引擎模块。
所述规则库采用INI配置文件和XML文件结合的方式，用于对CEP引擎模块提供清洗规则库。
所述算法库用于对CEP引擎模块提供清洗算法库。
所述CEP引擎模块采用多线程对不同区域内存的信号数据进行规范化处理。
所述输出模块用于对处理后数据进行归一化输出。信号输出源设置为多种，包括数据库和不同格式文件(二进制文件、XML文件、CIME文件等)。
所述规则库和所述算法库与所述CEP引擎模块采用可插拔的方式连接，便于更新维护。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范围当中。

Claims (7)

  1. 基于CEP引擎的变电站运行监控信号规范化处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
    (1)读取运行监控信号数据到本地内存；
    (2)获取规则库数据；
    (3)配置分区数量，对所述运行监控信号数据按记录数进行平均分区；
    (4)调用算法库，采用多线程对不同内存区域的运行监控信号数据进行规范化处理；
    (5)对处理后数据进行归一化输出。
  2. 根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述读取运行监控信号为多数据源读取方式，包括实时库、关系库和不同格式文件。
  3. 根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述规则库采用配置文件和XML文件结合的方式。
  4. 根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中包括如下步骤：
    步骤4-1、判断当前信号是否到达本块内存结尾，若是，则结束；否则，进行步骤4-2；
    步骤4-2：对变电站的保护装置名称和格式进行清洗；
    步骤4-3：对所述保护装置的各信号进行清洗；
    步骤4-4：输出本条信号清洗后的结果并跳转至下一条信号。
  5. 根据权利要求4所述处理方法，其特征在于，所述步骤4-2中，对所述保护装置名称和格式进行清洗包括保护装置关键词提取和与装置无关信息的剔除。
  6. 根据权利要求4所述处理方法，其特征在于，所诉步骤4-3中，对所述保护装置的各信号进行清洗包括信号内关键词剔除、信号内含有的装置名称剔除、信号内关键词的替换和关键词组的模糊匹配。
  7. 根据权利要求1搜索胡处理方法，其特征在于，所述规则库和所述算法库都采用可插拔方式集成到CEP引擎中对运行监控信号数据进行规范化处理。
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