專利名稱：新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種應(yīng)用于電力新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)的一種方法，對新能源監(jiān)控系統(tǒng)中所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)一體化建模，該模型不會(huì)隨系統(tǒng)設(shè)備的增加而發(fā)生變化。屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)學(xué)科的交叉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)一般都是在電力監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改造擴(kuò)展而成，在系統(tǒng)的基礎(chǔ)建模方面大都采用采集點(diǎn)到電力設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的建模方式，采集點(diǎn)的建模主要是對采集點(diǎn)的類型進(jìn)行歸類建模，設(shè)備建模主要有兩種方式，一是針對具體設(shè)備進(jìn)行建模，即詳細(xì)描述系統(tǒng)中出現(xiàn)的各類設(shè)備，這種方式可以非常清晰地反映電力系統(tǒng)的各類設(shè)備及其相互關(guān)系，基于此的上層應(yīng)用實(shí)現(xiàn)比較方便。但是隨著電力系統(tǒng)內(nèi)越來越多新型設(shè)備的出現(xiàn)，特別是各類分布式電源、儲(chǔ)能裝置出現(xiàn)后，各式各樣的電力組件也越來越多，而各類組件的不同廠家對同類組件的描述相差甚遠(yuǎn)，因此要直接描述電力系統(tǒng)的設(shè)備越來越困難，按照目前的做法一旦有新設(shè)備出現(xiàn)，就需要增加該設(shè)備類型的描述并對設(shè)備模型進(jìn)行擴(kuò)展，這樣做雖然可以滿足系統(tǒng)的功能需求，但應(yīng)用起來不夠靈活，系統(tǒng)維護(hù)性較差。另一種方式是進(jìn)行模糊化的設(shè)備描述，即不具體描述某類設(shè)備，將出現(xiàn)的所有設(shè)備用統(tǒng)一的方式進(jìn)行描述， 然后由上層應(yīng)用進(jìn)行特定的數(shù)據(jù)組織和計(jì)算。這種做法在出現(xiàn)新設(shè)備時(shí)無需進(jìn)行模型改動(dòng)，但不同的應(yīng)用都需要各自進(jìn)行數(shù)據(jù)組織，使得系統(tǒng)擴(kuò)展性較差。在這種情況下，需要找到一種建模設(shè)計(jì)方法，使之既能夠滿足傳統(tǒng)電力系統(tǒng)建模的需要，又能方便有效地建立各類新型設(shè)備的模型，同時(shí)還要保證系統(tǒng)的高效性和安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級模型建模方法，在系統(tǒng)出現(xiàn)新的設(shè)備時(shí)無需進(jìn)行模型的修改，同時(shí)能夠滿足上層應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的要求，保證系統(tǒng)應(yīng)用的高效性和安全性。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案是電力行業(yè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)收集各類設(shè)備的信息作為系統(tǒng)輸入量，通過監(jiān)控分析得出系統(tǒng)的控制策略，并按不同的控制輸出量對各類設(shè)備進(jìn)行控制，控制結(jié)果又以輸入量的形式反饋到系統(tǒng)中。監(jiān)視和控制的過程主要針對不同的數(shù)據(jù)類型，而分析則需要不同的設(shè)備和電力網(wǎng)絡(luò)模型。根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用由采集點(diǎn)到設(shè)備容器再到行業(yè)應(yīng)用模型的三級建模方式，即根據(jù)采集點(diǎn)類型建立統(tǒng)一的輸入輸出數(shù)據(jù)模型，采集點(diǎn)類型目前包括開關(guān)量、模擬量、狀態(tài)量和脈沖量的輸入與輸出，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備容器建模，模糊設(shè)備的行業(yè)特性，將設(shè)備作為一個(gè)“容器”看待，不針對具體的設(shè)備建模，同時(shí)建立設(shè)備與采集點(diǎn)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)模型，最后建立行業(yè)應(yīng)用通用模型，描述各類“設(shè)備容器”的行業(yè)特性。一種新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，包含以下步驟
(1)建立采集點(diǎn)模型建立數(shù)據(jù)采集的通用模型，根據(jù)采集點(diǎn)類型建立統(tǒng)一的輸入輸出數(shù)據(jù)模型；
所述采集點(diǎn)模型包含定義屬性、采集屬性和實(shí)時(shí)展示屬性的建模， 實(shí)時(shí)展示屬性按不同采集類型建立，與采集屬性一一對應(yīng)， 定義屬性隨設(shè)備類型與采集點(diǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系的建立而建立。所述定義屬性包括了采集點(diǎn)的系統(tǒng)屬性、關(guān)聯(lián)屬性、行業(yè)屬性、采集類型和控制屬性。按照遙信量、遙測量、電度量、狀態(tài)量和控制量建立采集點(diǎn)的采集屬性和實(shí)時(shí)展示屬性描述。采集屬性建模即建立采集點(diǎn)的采集相關(guān)信息，包括采集點(diǎn)號(hào)和控制點(diǎn)號(hào)、采集值、采集狀態(tài)、采集時(shí)間以及與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的信息，比如采集通道、通訊規(guī)約、基數(shù)、轉(zhuǎn)換系數(shù)等等。針對電力系統(tǒng)存在多通道的情況，為每個(gè)采集信息預(yù)留多個(gè)通道的存儲(chǔ)空間(一般不會(huì)超過4個(gè))。實(shí)時(shí)展示信息區(qū)按不同采集類型建立，與采集屬性一一對應(yīng)，展示屬性包括了采集點(diǎn)的最終值、狀態(tài)、時(shí)間和展示屬性(包括顏色、形式等)等信息。建立采集點(diǎn)類型轉(zhuǎn)換關(guān)系。由于上述的采集數(shù)據(jù)類型是系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)類型，與現(xiàn)場設(shè)備定義方式可能不一致，因此需要增加采集點(diǎn)類型轉(zhuǎn)換的描述。該描述信息定義了現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)內(nèi)部采集數(shù)據(jù)類型間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。比如現(xiàn)場1號(hào)點(diǎn)是一個(gè)遙測形式的狀態(tài)量，則建立1號(hào)點(diǎn)由遙測量轉(zhuǎn)換成狀態(tài)量的描述。(2)建立設(shè)備容器模型包含建立
設(shè)備容器類型；包括設(shè)備容器類型描述和存儲(chǔ)信息描述，設(shè)備容器類型包括容器和設(shè)備兩類，存儲(chǔ)信息描述描述了設(shè)備容器的存儲(chǔ)信息，包括存儲(chǔ)的空間位置。首先進(jìn)行“設(shè)備容器”描述，容器的描述包括容器類型描述和存儲(chǔ)信息描述。比如設(shè)備容器包括“廠站”、“電壓分區(qū)”、“間隔”、“風(fēng)機(jī)”等，比如“風(fēng)機(jī)”包含“DF77”、“DF70”等類型。并描述其存儲(chǔ)的空間位置，比如“廠站”存儲(chǔ)的表號(hào)為100，表名為“廠站信息表”;之后通過流程組態(tài)方法自動(dòng)創(chuàng)建“廠站信息表”的存儲(chǔ)空間并自動(dòng)派生通用的設(shè)備容器模板；
設(shè)備類型與采集點(diǎn)對應(yīng)信息模型建立了每一種設(shè)備類型包含的采集點(diǎn)的信息，同時(shí)描述各類采集點(diǎn)的定義屬性；比如類型為“DF77”的“風(fēng)機(jī)”設(shè)備具有熔斷器狀態(tài)的遙信量， 電流電壓等遙測量，風(fēng)機(jī)電度量以及風(fēng)機(jī)狀態(tài)、剎車狀態(tài)等狀態(tài)量，自動(dòng)為每個(gè)數(shù)據(jù)量分配該設(shè)備類型唯一的采集點(diǎn)編碼(從1開始)并建立每個(gè)采集點(diǎn)的各類定義屬性，包括系統(tǒng)屬性(比如是否可修改、顯示方式等)、關(guān)聯(lián)屬性(比如對應(yīng)圖形、外部鏈接等)、行業(yè)屬性(行業(yè)數(shù)據(jù)類型等)、采集類型(遙信、遙測、電度、狀態(tài))和控制類型(是否可控)等。通用容器信息模型各類設(shè)備容器的存儲(chǔ)空間與所述設(shè)備容器模型中定義的存儲(chǔ)空間一一對應(yīng)；所述通用容器信息模型包含a)銘牌屬性。比如容量、額定電壓、額定電流等。b)設(shè)備類型。與“設(shè)備類型”的描述對應(yīng)。C)連接屬性。由于監(jiān)控系統(tǒng)最終是利用圖形的形式進(jìn)行展示，圖形刻畫了系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)設(shè)備的連接關(guān)系，因此需要在設(shè)備信息中對連接屬性進(jìn)行描述。設(shè)備與設(shè)備的連接在圖形上是通過“端子”進(jìn)行的，因此只需對端子進(jìn)行編號(hào)，就可表示出設(shè)備的連接關(guān)系。系統(tǒng)的設(shè)備的連接端子個(gè)數(shù)都不太多(一般不多于4 個(gè))，因此可以預(yù)留設(shè)備連接端子的編號(hào)信息。d)系統(tǒng)屬性。系統(tǒng)屬性包括了系統(tǒng)內(nèi)部所使用的屬性，比如時(shí)間等等。e)父節(jié)點(diǎn)屬性。父節(jié)點(diǎn)描述具體該設(shè)備的上級節(jié)點(diǎn)是哪一個(gè)設(shè)備。f)其它屬性。同時(shí)一一對應(yīng)地為該設(shè)備容器分配其行業(yè)應(yīng)用存儲(chǔ)區(qū)。其它的設(shè)備容器也是同樣的處理方式。
(3)建立行業(yè)應(yīng)用模型描述采集點(diǎn)與設(shè)備容器對應(yīng)于行業(yè)應(yīng)用的主從層次關(guān)系以及行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)關(guān)系；包括采集點(diǎn)的行業(yè)屬性建模以及層次關(guān)系建模。采集點(diǎn)的行業(yè)屬性建模過程為首先對行業(yè)應(yīng)用分析服務(wù)所涉及的采集點(diǎn)行業(yè)類型屬性進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，分配系統(tǒng)的唯一標(biāo)識(shí)，然后為每個(gè)設(shè)備類型的采集點(diǎn)選擇此類屬性， 比如“DF77風(fēng)機(jī)”的“總電量”為行業(yè)屬性“電量”等等。然后建立設(shè)備類型行業(yè)特性關(guān)系， 即描述各類設(shè)備容器需要按照何種行業(yè)順序進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，比如對于“母線”的設(shè)備容器， 需要按照“AB相電壓”、“BC相電壓”、“CA相電壓”、“A相電壓”、“B相電壓”、“C相電壓”的順序進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織，如果某個(gè)設(shè)備的采集點(diǎn)不全，則對應(yīng)的位置用-1表示。之后建立容器行業(yè)存儲(chǔ)信息模型，與所述通用容器信息模型建立一一對應(yīng)的標(biāo)識(shí)，然后按照所述設(shè)備類型行業(yè)特性關(guān)系中描述的關(guān)系進(jìn)行存儲(chǔ)信息的描述，所述存儲(chǔ)信息對應(yīng)所述采集點(diǎn)的實(shí)時(shí)展示屬性的標(biāo)識(shí)。采集點(diǎn)行業(yè)類型屬性統(tǒng)一規(guī)劃的方法為，采用按行業(yè)特征量排序的建模方法，首先對行業(yè)的特征量進(jìn)行統(tǒng)一排序，然后建立設(shè)備采集點(diǎn)的行業(yè)屬性的特征量，并通過建立設(shè)備容器的采集點(diǎn)行業(yè)順序來建立各類設(shè)備的行業(yè)模型。采用冗余存儲(chǔ)和規(guī)則存儲(chǔ)的方法建立三層模型的快速檢索機(jī)制，由采集點(diǎn)到設(shè)備的快速檢索過程為
對每種設(shè)備類型的采集點(diǎn)進(jìn)行唯一編碼，然后利用組合型的關(guān)鍵字存儲(chǔ)區(qū)域*區(qū)域偏移+記錄關(guān)鍵字*記錄偏移+采集點(diǎn)編碼建立采集點(diǎn)采集屬性與設(shè)備的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從采集屬性中通過關(guān)鍵字獲取設(shè)備、記錄以及采集點(diǎn)定義屬性的位置； 由設(shè)備到采集點(diǎn)的快速檢索過程為
為采集點(diǎn)采集屬性建立順序記錄值，在設(shè)備區(qū)建立采集點(diǎn)的冗余存儲(chǔ)空間，映射與設(shè)備相關(guān)的采集點(diǎn)的存儲(chǔ)位置。添加具體設(shè)備信息并建立與采集點(diǎn)通用模型的關(guān)系。在具體設(shè)備容器存儲(chǔ)空間中加入具體設(shè)備的描述，一一對應(yīng)地自動(dòng)在行業(yè)設(shè)備容器信息區(qū)增加描述；根據(jù)設(shè)備類型與采集點(diǎn)的關(guān)聯(lián)信息，通過存儲(chǔ)區(qū)域*區(qū)域偏移+記錄關(guān)鍵字*記錄偏移+采集點(diǎn)編碼的規(guī)則存儲(chǔ)策略自動(dòng)在采集點(diǎn)通用模型(包括采集屬性和實(shí)時(shí)信息展示屬性)中產(chǎn)生對應(yīng)的信息描述并分配唯一順序號(hào)，比如一臺(tái)“DF77”有3個(gè)遙信量，2個(gè)遙測量和1個(gè)狀態(tài)量，則在遙信采集點(diǎn)區(qū)域中增加3條信息，并進(jìn)行唯一編號(hào)，同時(shí)在遙測采集點(diǎn)區(qū)域增加2條信息， 狀態(tài)量采集點(diǎn)區(qū)域增加1條信息，分別唯一編號(hào)。之后將產(chǎn)生的唯一編號(hào)按照設(shè)備類型采集點(diǎn)的唯一編碼位置回填到通用設(shè)備容器信息區(qū)中，并按照設(shè)備采集點(diǎn)行業(yè)屬性關(guān)系中編排的順序回填到行業(yè)設(shè)備容器信息區(qū)中。同時(shí)觸發(fā)進(jìn)行自動(dòng)偵測，通過對上述規(guī)則的校驗(yàn)來判斷信息的完整性和一致性，最終建立行業(yè)屬性、設(shè)備容器和采集點(diǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。本方法具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、通用性。這種方法對系統(tǒng)采用采集點(diǎn)、設(shè)備容器和行業(yè)應(yīng)用三級建模方法，符合工業(yè)控制的一般過程，具有工業(yè)控制的通用性。2、獨(dú)立性。按數(shù)據(jù)采集類型建立的采集點(diǎn)模型保證了數(shù)據(jù)采集的獨(dú)立性，按模糊化設(shè)備容器建立的設(shè)備容器模型保證了對設(shè)備描述的獨(dú)立性，行業(yè)性建模保證了系統(tǒng)的行業(yè)對立性。3、適應(yīng)性。采用設(shè)備容器的通用描述方式，避免了對具體模型進(jìn)行描述，當(dāng)設(shè)備發(fā)
6生改動(dòng)時(shí)，無需進(jìn)行模型修改。采用行業(yè)特性描述方法，建立了采集點(diǎn)和設(shè)備容器的通用行業(yè)模型，保證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的適應(yīng)性。4、高效性和可靠性。采用規(guī)則存儲(chǔ)與冗余存儲(chǔ)結(jié)合的方法，建立了三級模型間的快速檢索機(jī)制，保證了三級模型運(yùn)作的高效性。采用流程組態(tài)與自動(dòng)偵測校驗(yàn)結(jié)合的方法， 保證了三級模型運(yùn)作的數(shù)據(jù)可靠性。


圖1是三層模型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是采集點(diǎn)建模示意圖3是設(shè)備容器建模示意圖； 圖4是行業(yè)應(yīng)用建模示意圖； 圖5是快速檢索機(jī)制示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。三級模型結(jié)構(gòu)如圖1，新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法具體步驟如下 1)采集點(diǎn)建模
采集點(diǎn)建模的目的是建立數(shù)據(jù)采集的通用模型。它和現(xiàn)場設(shè)備的采集點(diǎn)的類型有關(guān)， 根據(jù)電力系統(tǒng)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)類型，將采集點(diǎn)模型分為遙信采集量、遙測采集量、電度采集量、 脈沖采集量和控制量。采集點(diǎn)建模分為定義屬性建模和采集屬性建模。采集屬性建模即建立采集點(diǎn)的采集相關(guān)信息，包括采集點(diǎn)號(hào)或者控制點(diǎn)號(hào)、采集值、采集狀態(tài)、采集時(shí)間以及與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的信息，比如采集通道、通訊規(guī)約、基數(shù)、轉(zhuǎn)換系數(shù)等等。針對電力系統(tǒng)存在多通道的情況，為每個(gè)采集信息預(yù)留多個(gè)通道的存儲(chǔ)空間(一般不會(huì)超過4個(gè))。由于上述的采集數(shù)據(jù)類型是系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)類型，與現(xiàn)場設(shè)備定義方式可能不一致，因此需要增加采集點(diǎn)類型轉(zhuǎn)換的描述。該描述信息定義了現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)內(nèi)部采集數(shù)據(jù)類型間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。比如現(xiàn)場目前新能源系統(tǒng)中廣泛采用的model-bus規(guī)約，其數(shù)據(jù)分類準(zhǔn)則與上述描述方式不同。之后，對應(yīng)采集屬性中的通訊規(guī)約建立各類規(guī)約解釋模型，通訊信息解析完畢后歸一化到采集屬性中。采集點(diǎn)的定義屬性包括了采集點(diǎn)的系統(tǒng)屬性(比如是否可修改、顯示方式等)、關(guān)聯(lián)屬性(比如對應(yīng)圖形、外部鏈接等)、行業(yè)屬性(行業(yè)數(shù)據(jù)類型等)、采集類型(遙信、遙測、電度、狀態(tài))和控制屬性等。采集點(diǎn)的定義屬性在進(jìn)行設(shè)備容器與采集點(diǎn)的關(guān)系建模時(shí)建立，與采集屬性的建模分開，目的是使數(shù)據(jù)采集模塊能夠獨(dú)立。采集點(diǎn)建模還需要建立采集點(diǎn)的實(shí)時(shí)展示屬性，由于采集的是采集點(diǎn)的原始值， 而最終展示值可能經(jīng)過了一系列加工，比如電力系統(tǒng)內(nèi)的“封鎖”操作，它固定最終的展示值。實(shí)時(shí)展示信息區(qū)按不同采集類型建立，與采集屬性一一對應(yīng)，展示屬性包括了采集點(diǎn)的最終值、狀態(tài)、時(shí)間和展示屬性(包括顏色、形式等)等信息。根據(jù)上述定義方式，采集點(diǎn)建模包括了采集點(diǎn)采集屬性、定義屬性和實(shí)時(shí)展示屬性三個(gè)部分，采集點(diǎn)模型結(jié)構(gòu)如圖2。由于同一采集點(diǎn)按三類屬性進(jìn)行建模，因此需要建立信息間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。由于采集屬性與展示屬性是一一對應(yīng)關(guān)系，因此采用相同的標(biāo)識(shí)號(hào)，采集屬性和實(shí)時(shí)展示屬性都是由定義屬性所產(chǎn)生，因此可以建立規(guī)則性關(guān)聯(lián)關(guān)系。2)設(shè)備容器建模
設(shè)備是現(xiàn)場的實(shí)體，一個(gè)設(shè)備包含了多個(gè)采集點(diǎn)信息，一系列設(shè)備的集合構(gòu)成了容器。 比如在一個(gè)變電站中，間隔是一個(gè)容器，母線是一個(gè)設(shè)備。在傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)中，設(shè)備的種類相對比較固定，各類設(shè)備的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)比較齊全。而目前新能源、新設(shè)備大量出現(xiàn)，同類設(shè)備間的差異也比較大，比如光伏逆變器，各個(gè)廠家提供的采集信息各不相同。在這種情況下，要枚舉和描述出現(xiàn)的新型設(shè)備變得十分困難。設(shè)備容器統(tǒng)一建模，即模糊設(shè)備的行業(yè)特性，將設(shè)備與容器都看成是“集合”，設(shè)備是采集點(diǎn)的集合，容器是設(shè)備的集合。在設(shè)備容器建模時(shí)需要描述各類“集合”的特性以及 “集合”與“集合”間的連接與層次關(guān)系。在建模時(shí)，首先建立“設(shè)備容器模型”，設(shè)備容器的模型描述包括設(shè)備容器類型描述和存儲(chǔ)信息描述。設(shè)備容器類型包括容器和設(shè)備兩類，存儲(chǔ)信息描述則描述了該設(shè)備容器的存儲(chǔ)信息，包括存儲(chǔ)的空間位置比如存儲(chǔ)的表信息等。然后建立“設(shè)備類型模型”。每一樣設(shè)備容器都可能有不同的設(shè)備類型，每一種設(shè)備類型都屬于某一類設(shè)備容器。比如同樣是“風(fēng)機(jī)”的設(shè)備可能有不同的型號(hào)。將容器分為不同的設(shè)備類型目的在于描述同一設(shè)備間的差異性，因?yàn)橥辉O(shè)備不同型號(hào)的“集合”構(gòu)成可能不同。之后建立“設(shè)備類型與采集點(diǎn)對應(yīng)信息模型”。設(shè)備類型與采集點(diǎn)對應(yīng)信息建立了每一種設(shè)備類型包含的采集點(diǎn)的信息，同時(shí)描述各類采集點(diǎn)的定義屬性。比如定義類型為“DF66”的“風(fēng)機(jī)”設(shè)備具有熔斷器狀態(tài)的遙信量，電流電壓等遙測量，風(fēng)機(jī)電度量以及風(fēng)機(jī)狀態(tài)、剎車狀態(tài)等狀態(tài)量，并對各個(gè)采集量進(jìn)行定義屬性的描述，比如熔斷器遙信量具有可修改，以分合方式顯示的系統(tǒng)屬性， 對應(yīng)風(fēng)機(jī)圖等關(guān)聯(lián)屬性，采集類型為遙信量，同時(shí)具有可控和遙信控制等屬性。通過以上信息描述，已經(jīng)建立的設(shè)備容器的基本模型，接下來可建立“通用容器信息模型”，各類設(shè)備容器的存儲(chǔ)空間與“設(shè)備容器模型”中定義的存儲(chǔ)空間一一對應(yīng)。通用容器信息模型包含了幾個(gè)方面信息1)銘牌屬性。為了考慮出廠屬性的通用性，可以對電力系統(tǒng)的各類設(shè)備進(jìn)行分析總結(jié)，盡量將這些固有的屬性都描述全，比如容量、額定電壓、 額定電流等。2)設(shè)備類型。與“設(shè)備類型模型”的描述對應(yīng)。3)連接屬性。由于監(jiān)控系統(tǒng)最終是利用圖形的形式進(jìn)行展示，圖形刻畫了系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)設(shè)備的連接關(guān)系，因此需要在設(shè)備信息中對連接屬性進(jìn)行描述。設(shè)備與設(shè)備的連接在圖形上是通過“端子”進(jìn)行的，因此只需對端子進(jìn)行編號(hào)，就可表示出設(shè)備的連接關(guān)系。系統(tǒng)的設(shè)備的連接端子個(gè)數(shù)都不太多(一般不多于4個(gè))，因此可以預(yù)留設(shè)備連接端子的編號(hào)信息。4)系統(tǒng)屬性。系統(tǒng)屬性包括了系統(tǒng)內(nèi)部所使用的屬性，比如時(shí)間等等。5)父節(jié)點(diǎn)屬性。父節(jié)點(diǎn)描述具體該設(shè)備的上級節(jié)點(diǎn)是哪一個(gè)設(shè)備。6)其它屬性。設(shè)備容器的整體模型如圖3。3)行業(yè)應(yīng)用建模
對于單純的監(jiān)控系統(tǒng)，上述二級建模已經(jīng)基本能夠滿足要求。但對于一個(gè)綜合分析管理系統(tǒng)來說，僅有以上二級建模還是不夠的。因?yàn)榉治龉芾砩婕暗搅诵袠I(yè)特性，而以上二級建模恰恰缺少其行業(yè)特性，因此還需進(jìn)行行業(yè)應(yīng)用建模。行業(yè)應(yīng)用模型主要用于描述采集點(diǎn)與設(shè)備容器對應(yīng)于行業(yè)應(yīng)用的主從層次關(guān)系以及行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)關(guān)系。行業(yè)應(yīng)用建模包括了采集點(diǎn)的行業(yè)屬性建模以及層次關(guān)系建模。采集點(diǎn)的行業(yè)屬性表示了該采集點(diǎn)的行業(yè)特性，比如該點(diǎn)采集的是A相電壓等等。為了有序表示各個(gè)采集點(diǎn)的行業(yè)屬性，需要對行業(yè)應(yīng)用分析服務(wù)所涉及的采集點(diǎn)行業(yè)類型屬性進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，分配系統(tǒng)的唯一標(biāo)識(shí)，以保證應(yīng)用分析服務(wù)的一致性。在此基礎(chǔ)上按照行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)志進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的組織，為此首先建立“設(shè)備類型行業(yè)特性關(guān)系”，即描述各類設(shè)備容器需要按照何種行業(yè)順序進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，比如對于“母線”的設(shè)備容器，需要按照“AB相電壓”、“BC相電壓”、“CA相電壓”、“A相電壓”、“B相電壓”、“C相電壓”的順序進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織，之后建立 “容器行業(yè)存儲(chǔ)信息模型”，與通用容器信息模型建立一一對應(yīng)的標(biāo)識(shí)，然后按照“設(shè)備類型行業(yè)特性關(guān)系”中描述的信息進(jìn)行存儲(chǔ)信息的描述，存儲(chǔ)信息對應(yīng)采集點(diǎn)的展示屬性區(qū)的標(biāo)識(shí)，這樣通過設(shè)備可以按照行業(yè)屬性進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的組織，方便上層應(yīng)用。同時(shí)，在設(shè)備容器模型的基礎(chǔ)上，通過“設(shè)備容器行業(yè)層次關(guān)系”的描述建立行業(yè)設(shè)備間的主從關(guān)聯(lián)關(guān)系。電力系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)設(shè)備或者容器一般只有一個(gè)上級節(jié)點(diǎn)，因此使用 “父節(jié)點(diǎn)”的方式來對“設(shè)備容器”的層次模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，即可建立了設(shè)備容器行業(yè)間的層次關(guān)系。行業(yè)應(yīng)用整體模型如圖4。4)三級模型的快速檢索
三級模型既相互獨(dú)立又互有聯(lián)系，因此可以利用冗余存儲(chǔ)和規(guī)則存儲(chǔ)的方法建立三層模型的快速檢索機(jī)制，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的效率。設(shè)備容器與采集點(diǎn)的關(guān)系是系統(tǒng)建模的一個(gè)重要內(nèi)容，每樣設(shè)備都對應(yīng)一種“設(shè)備類型”，而每種設(shè)備類型都對應(yīng)不同的“采集點(diǎn)”，采集點(diǎn)的采集屬性是作為獨(dú)立模塊存在的，因此可以對每種“設(shè)備類型”的“采集點(diǎn)”進(jìn)行唯一編碼，然后利用組合型的關(guān)鍵字建立采集點(diǎn)采集屬性與設(shè)備的關(guān)聯(lián)關(guān)系，組合規(guī)則可以采用存儲(chǔ)區(qū)域*區(qū)域偏移+記錄關(guān)鍵字* 記錄偏移+采集點(diǎn)編碼等能夠唯一標(biāo)識(shí)的規(guī)則。這樣從采集屬性中即可通過關(guān)鍵字獲取設(shè)備、記錄以及采集點(diǎn)定義屬性的位置，實(shí)現(xiàn)了由“點(diǎn)到設(shè)備”的快速檢索。同時(shí)為點(diǎn)采集屬性建立順序記錄值，在設(shè)備區(qū)建立點(diǎn)的冗余存儲(chǔ)空間，映射與設(shè)備相關(guān)的采集點(diǎn)的存儲(chǔ)位置， 實(shí)現(xiàn)“設(shè)備到點(diǎn)”的快速檢索。而對于采集點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息區(qū)與采集點(diǎn)采集屬性區(qū)采用統(tǒng)一的組合型關(guān)鍵字方式，實(shí)現(xiàn)快速檢索的同時(shí)保證實(shí)時(shí)展示區(qū)與采集屬性區(qū)的一一對應(yīng)?？焖贆z索模型如圖5。5)數(shù)據(jù)統(tǒng)一機(jī)制
由于采用了冗余存儲(chǔ)與規(guī)則存儲(chǔ)方法建立快速檢索機(jī)制，因此需要建立數(shù)據(jù)統(tǒng)一性保護(hù)機(jī)制來進(jìn)行冗余存儲(chǔ)信息的維護(hù)。為此，可采用模型組態(tài)與存儲(chǔ)規(guī)則校驗(yàn)相結(jié)合的方法來保證數(shù)據(jù)的一致性。建立三層模型組態(tài)流程，以流程控制的方式逐步建立系統(tǒng)模型，自動(dòng)分配存儲(chǔ)區(qū)域，建立唯一存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)。并主動(dòng)派生采集屬性區(qū)與實(shí)時(shí)信息區(qū)信息。同時(shí)為每個(gè)區(qū)域建立存儲(chǔ)改動(dòng)偵測標(biāo)志，一旦存儲(chǔ)信息發(fā)生改動(dòng)，自動(dòng)通過規(guī)則正反向進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)。以此保證數(shù)據(jù)統(tǒng)一。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求
1.一種新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，包含以下步驟(1)建立采集點(diǎn)模型建立數(shù)據(jù)采集的通用模型，根據(jù)采集點(diǎn)類型建立統(tǒng)一的輸入輸出數(shù)據(jù)模型；(2)建立設(shè)備容器模型包含建立設(shè)備容器類型；設(shè)備類型模型描述同一設(shè)備間的差異性；設(shè)備類型與采集點(diǎn)對應(yīng)信息模型建立了每一種設(shè)備類型包含的采集點(diǎn)的信息，同時(shí)描述各類采集點(diǎn)的定義屬性；通用容器信息模型各類設(shè)備容器的存儲(chǔ)空間與所述設(shè)備容器模型中定義的存儲(chǔ)空間 --對應(yīng)；(3)建立行業(yè)應(yīng)用模型描述采集點(diǎn)與設(shè)備容器對應(yīng)于行業(yè)應(yīng)用的主從層次關(guān)系以及行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)關(guān)系；包括采集點(diǎn)的行業(yè)屬性建模以及層次關(guān)系建模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，步驟(1)中所述采集點(diǎn)模型包含定義屬性、采集屬性和實(shí)時(shí)展示屬性的建模，采集屬性建模即建立采集點(diǎn)的采集信息，實(shí)時(shí)展示屬性按不同采集類型建立，與采集屬性一一對應(yīng)，定義屬性隨設(shè)備類型與采集點(diǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系的建立而建立。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，所述采集點(diǎn)的采集信息包括采集點(diǎn)號(hào)和控制點(diǎn)號(hào)、采集值、采集狀態(tài)、采集時(shí)間和與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的采集通道、通訊規(guī)約、基數(shù)、轉(zhuǎn)換系數(shù)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，所述定義屬性包括了采集點(diǎn)的系統(tǒng)屬性、關(guān)聯(lián)屬性、行業(yè)屬性、采集類型和控制屬性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，步驟(2)中所述設(shè)備容器模型包括設(shè)備容器類型描述和存儲(chǔ)信息描述，設(shè)備容器類型包括容器和設(shè)備兩類，存儲(chǔ)信息描述描述了設(shè)備容器的存儲(chǔ)信息，包括存儲(chǔ)的空間位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，步驟(2)中所述通用容器信息模型包含1)銘牌屬性，描述電力系統(tǒng)的各類設(shè)備固有的屬性；2)設(shè)備類型，與所述設(shè)備類型模型的描述對應(yīng)；3)連接屬性，設(shè)備與設(shè)備的連接在圖形上是通過端子進(jìn)行的，對端子進(jìn)行編號(hào)，表示出設(shè)備的連接關(guān)系；4)系統(tǒng)屬性，系統(tǒng)屬性包括了系統(tǒng)內(nèi)部所使用的屬性；5)父節(jié)點(diǎn)屬性，描述該設(shè)備的上級節(jié)點(diǎn)是哪一個(gè)設(shè)備；6)其它屬性。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，采集點(diǎn)的行業(yè)屬性建模過程為首先對行業(yè)應(yīng)用分析服務(wù)所涉及的采集點(diǎn)行業(yè)類型屬性進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，分配系統(tǒng)的唯一標(biāo)識(shí)，然后建立設(shè)備類型行業(yè)特性關(guān)系，即描述各類設(shè)備容器需要按照何種行業(yè)順序進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，之后建立容器行業(yè)存儲(chǔ)信息模型，與所述通用容器信息模型建立一一對應(yīng)的標(biāo)識(shí)，然后按照所述設(shè)備類型行業(yè)特性關(guān)系中描述的關(guān)系進(jìn)行存儲(chǔ)信息的描述，所述存儲(chǔ)信息對應(yīng)所述采集點(diǎn)的實(shí)時(shí)展示屬性的標(biāo)識(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，采用冗余存儲(chǔ)和規(guī)則存儲(chǔ)的方法建立三層模型的快速檢索機(jī)制，由采集點(diǎn)到設(shè)備的快速檢索過程為對每種設(shè)備類型的采集點(diǎn)進(jìn)行唯一編碼，然后利用組合型的關(guān)鍵字存儲(chǔ)區(qū)域*區(qū)域偏移+記錄關(guān)鍵字*記錄偏移+采集點(diǎn)編碼建立采集點(diǎn)采集屬性與設(shè)備的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從采集屬性中通過關(guān)鍵字獲取設(shè)備、記錄以及采集點(diǎn)定義屬性的位置； 由設(shè)備到采集點(diǎn)的快速檢索過程為為采集點(diǎn)采集屬性建立順序記錄值，在設(shè)備區(qū)建立采集點(diǎn)的冗余存儲(chǔ)空間，映射與設(shè)備相關(guān)的采集點(diǎn)的存儲(chǔ)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，其特征是，采集點(diǎn)行業(yè)類型屬性統(tǒng)一規(guī)劃的方法為，采用按行業(yè)特征量排序的建模方法，首先對行業(yè)的特征量進(jìn)行統(tǒng)一排序，然后建立設(shè)備采集點(diǎn)的行業(yè)屬性的特征量，并通過建立設(shè)備容器的采集點(diǎn)行業(yè)順序來建立各類設(shè)備的行業(yè)模型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)的三級建模方法，采用從采集點(diǎn)建模到設(shè)備容器建模再到行業(yè)應(yīng)用建模的三級建模方法。進(jìn)行設(shè)備容器建模時(shí)采用通用設(shè)備容器進(jìn)行描述，并通過與設(shè)備類型相關(guān)的唯一采集點(diǎn)編碼方式構(gòu)建設(shè)備容器與采集點(diǎn)模型間的關(guān)系；在設(shè)備容器模型的基礎(chǔ)上對新能源行業(yè)的特征量進(jìn)行統(tǒng)一排序，然后建立設(shè)備采集點(diǎn)的行業(yè)屬性特征量，并通過建立設(shè)備容器的采集點(diǎn)行業(yè)順序來建立各類設(shè)備的行業(yè)模型；通過規(guī)則存儲(chǔ)與冗余存儲(chǔ)結(jié)合的方式保證了三級模型運(yùn)作的高效性和可靠性。避免了對具體模型進(jìn)行描述，當(dāng)設(shè)備發(fā)生改動(dòng)時(shí)，無需進(jìn)行模型修改，保證了系統(tǒng)的適應(yīng)性，具有通用性，同時(shí)能夠支持新能源監(jiān)控與傳統(tǒng)電力監(jiān)控的應(yīng)用功能。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102243676SQ20111019594
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者葉劍斌, 曹志剛, 翟長國, 謝敏, 金秋, 黃小鉥 申請人:國電南瑞科技股份有限公司