专利名称：一种基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统自动化技术领域的管理方法，具体涉及一种基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法。
背景技术：
在目前的电网调度自动化系统中，模型的版本管理还只局限在对电网模型时间维变化的信息进行管理。其主要有两种思路，最简单的方法就是将发生变化后的电网络模型信息和所有图形信息以文件形式保存形成对应某一时刻的电网全模型版本。但随着电网规模的不断增大，电网全模型版本文件的大小也在不断增加，如果每次都保存电网全模型，对磁盘存储空间带来较大压力。而且电网模型每次发生的变化只是对电网局部很小的部分进行更新，这样每次保存下来的模型版本相对于之前的模型版本，未发生变化的电网模型信息占了很大一部分，在存储空间的消耗以及对于全模型的存取、解析、分析效率等方面都带来很大影响。文献《适应于智能调度的电网模型管理系统设计研究》中介绍了通过为每个电网·设备对象增加设备状态、投运时间和退役时间三类描述信息来描述模型的生命周期，以此达到对模型时间维的管理。这种方式需要为电网中的所有设备对象维护状态信息和投运、退役时间信息，将给电网调度系统维护人员带来巨大的工作量，尤其是在电网正处于快速发展时期，大量基、改建工程投产，电网规模不断扩大的今天，这种维护工作更是难以维系。因此，从效率和存储方面考虑，采用差异模型来记录电网模型版本的变化就成为处理电网模型多版本管理问题的重要方式。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法，该方法将空间维和应用维模型通过模型空间和模型树的类型划分成相应的版本进行管理，以模型集为基线，通过叠加不同时间生效的差异模型实现对模型时间维的多版
本管理。本发明的目的是采用下述技术方案实现的一种基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤I)差异模型表达；2)模型存储；3)模型装载；4)模型浏览；5)模型合并；6)模型校验；7)模型转换；
8 )模型发布及投在线。步骤2) -8)中的模型既包括模型集又包括差异模型。优选的，所述步骤I)中，所述差异模型采用电网通用模型描述规范进行表达；所述电网通用模型描述规范简称CIM/E语言文件。优选的，所述步骤2)中，采用模型树表和模型信息表实现模型存储。较优选的，所述模型树表描述模型多版本管理的电网模型树信息；所述模型信息表描述模型集和差异模型之间、模型集与模型树之间以及差异模型与模型树之间的关系信
肩、O优选的，其特征在于，所述步骤3)中，模型多版本统一管理通过导入模型集和差异模型中的模型信息和图形信息实现模型空间装载。 较优选的，所述模型信息以CIM/E或CIM/XML文件格式表达；所述图形信息以CIM/G或CM/SVG文件格式表达。较优选的，其特征在于，所述以CIM/E或CIM/XML文件格式表达模型信息实现模型空间装载包括下述步骤A、导入模型适配器对CIM/E或CIM/XML模型文档进行解析；B、导入模型适配器中的映射程序，将解析出的对象数据映射成模型空间中的记录数据；C、导入模型适配器中的校验模块，对模型空间中的网络模型进行校验。较优选的，所述以CM/G或CM/SVG文件格式表达图形信息实现模型空间装载包括下述步骤i、导入模型适配器对CIM/G或CIM/SVG模型文档进行解析；ii、导入模型适配器中的校验模块，对导入的图形数据进行合理性检查；iii、导入模型适配器中的映射程序，对图形对象与模型对象之间进行映射。优选的，所述步骤4)中，所述模型多版本统一管理方法包括至少一个浏览界面对装载模型集和差异模型的模型空间进行浏览；对所有的模型集以层次树形式进行浏览，对差异模型以增、删、改分Tab页的形式浏览和对图形界面以厂站图或潮流图形式进行浏览。优选的，所述步骤5)中，所述模型合并是以某一模型集为基线，在所述基线上按照顺序依次合并差异模型的过程；所述差异模型合并的顺序按照生效时间依次进行或通过界面在差异模型中进行选取以实现部分合并。优选的，所述步骤6)中，根据模型校验库中的规则进行模型校验；所述模型校验包括模型集校验和差异模型校验。优选的，所述步骤7)中，将面向电网监控的物理拓扑模型基础上叠加电网方式数据转换成面向网络分析的计算模型。优选的，所述步骤8)中，经过所述模型合并、模型校验确认及模型转换后，将模型在线同步并实现模型信息同步发布，即在模型信息投入实时运行电网调度自动化系统的同时，自动同步导出最新模型信息(CIM/E和CIM/G文件)并通过文件服务提交模型库。电网物理拓扑模型包含了电网物理设备的基本信息和连接关系的数学模型，是其他电网模型的基础，应支持电网监控等应用，基于电网物理拓扑模型可生成厂站一次接线图、通信点表等信息。电网方式数据一般特指电网运行数据或断面数据，是在电网模型之上的动态变化数据，包括历史数据、实时数据、计划数据等。与现有技术比，本发明达到的有益效果是本发明提供的基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法，实现对空间、时间和应用维度模型多版本管理的自动化维护支持手段，在设计中充分结合了“一套系统中需要同时支持多个不同区域的电网模型”、“同一电网模型在不同时刻下的多个子模型”以及“同一电网模型对于不同应用领域下的多个子模型”这三类模型多版本需求，在不影响电网调度自动化系统当前实时模型的正常使用的前提下，提升对历史模型回溯、未来模型建模、应用模型转换的速度，实现实时电网监控运行与历史、未来电网研究分析的协调统一，使用户用非常方便的手段进行针对时间、空间和应用维模型电网的研究分析，为科学决策提供重要依据。
图I是本发明提供的模型多版本管理与应用数据流向示意图；其中Vk和Vk+1表示不同版本的模型集；图2是本发明提供的多维协调模型的模型树存储示意图；其中:<CD表示模型类型；!!表示模型集;△表示差异模型表示依赖；El表示模型集；E1. I和El. 2表示差异模型；T1表示模型集；T1. I、Tl. 2和Tl. 3都表示差异模型；S1_S5都表示模型集；图3是本发明提供的模型信息输出示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。本发明提供的基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法，由电网模型多版本统一管理实现对电网调度控制中心各业务应用使用的空间、时间和业务应用多个维度、多个版本模型集(差异模型)的存储、装载、浏览、维护、校验、合并、投在线、转换和发布等统一管理功能，最终满足电网调度控制中心内各业务应用对模型多版本的需求。其核心是将空间维和应用维模型通过模型空间和模型树的类型划分成相应的版本进行管理，以模型树的形式实现对时间维模型的多版本管理。模型树以对应某一起始时刻的电网模型集为根，通过附着基于此模型集形成的不同时间生效的差异模型，表示模型树顺时间轴方向延伸。通过在对应某一时刻的模型集上叠加合并至未来某个时刻内生效的所有差异模型，形成对应未来某个时刻的电网模型集。所谓电网模型集指得是对应某个时间点的电网模型数据及对应的图形实体集合，而电网差异模型是在模型集基础上，生效时间相同的电网模型变化及可能对应的图形。电网模型变化包括增加模型对象、删除模型对象以及对模型对象属性的修改。对应的图形指由设备对象的增加和删除所引起变化后的厂站接线图。模型集和差异模型中的模型信息采用基于IEC 61970CIM的CM XML或CM/E文件来表达，图形信息采用CM SVG或CM/G文件来表达。如图I所示，图I是本发明提供的模型多版本管理与应用数据流向示意图，本发明提供的基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法包括下述步骤I)差异模型表达电网模型多版本管理中使用的差异模型采用CM XML或电网通用模型描述规范(以下简称“CM/E语言”)进行表达，由于IEC 61970标准中已包含基于CM XML文件载体的差异模型表不方法，本发明中描述基于CIM/E语言的差异模型表不方法。为了区分CIM/E语言中修改前和修改后对象的变化，增加标记“forwardDifferences” 和 “reverseDifferences”,并定义差异模型规则如下
语义在 reverseDifferences 中在 forwardDifferences 中在原模型中·
权利要求
1.一种基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤 1)差异模型表达； 2)模型存储； 3)模型装载； 4)模型浏览； 5)模型合并； 6)模型校验；7)模型转换； 8)模型发布及投在线。
2.如权利要求I所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述步骤I)中，所述差异模型采用电网通用模型描述规范进行表达；所述电网通用模型描述规范简称CIM/E语言文件。
3.如权利要求I所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述步骤2)中，采用模型树表和模型信息表实现模型存储。
4.如权利要求3所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述模型树表描述模型多版本管理的电网模型树信息；所述模型信息表描述模型集和差异模型之间、模型集与模型树之间以及差异模型与模型树之间的关系信息。
5.如权利要求I所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述步骤3)中，模型多版本统一管理通过导入模型集和差异模型中的模型信息和图形信息实现模型空间装载。
6.如权利要求5所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述模型信息以CM/E或CIM/XML文件格式表达；所述图形信息以CIM/G或CIM/SVG文件格式表达。
7.如权利要求6所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述以CM/E或CM/XML文件格式表达模型信息实现模型空间装载包括下述步骤 A、导入模型适配器对CIM/E或CIM/XML模型文档进行解析； B、导入模型适配器中的映射程序，将解析出的对象数据映射成模型空间中的记录数据； C、导入模型适配器中的校验模块，对模型空间中的网络模型进行校验。
8.如权利要求5所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述以CM/G或CM/SVG文件格式表达图形信息实现模型空间装载包括下述步骤 A、导入模型适配器对CM/G或CM/SVG模型文档进行解析； B、导入模型适配器中的校验模块，对导入的图形数据进行合理性检查； C、导入模型适配器中的映射程序，对图形对象与模型对象之间进行映射。
9.如权利要求I所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述模型多版本统一管理方法包括至少一个浏览界面对装载模型集和差异模型的模型空间进行浏览；对所有的模型集以层次树形式进行浏览，对差异模型以增、删、改分Tab页的形式浏览和对图形界面以厂站图或潮流图形式进行浏览。
10.如权利要求I所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述步骤5)中，所述模型合并是以某一模型集为基线，在所述基线上按照顺序依次合并差异模型的过程；所述差异模型合并的顺序按照生效时间依次进行或通过界面在差异模型中进行选取以实现部分合并。
11.如权利要求I所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述步骤6)中，根据模型校验库中的规则进行模型校验；所述模型校验包括模型集校验和差异模型校验。
12.如权利要求I所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述步骤7)中，将面向电网监控的物理拓扑模型基础上叠加电网方式数据转换成面向网络分析的计算模型。
13.如权利要求I所述的电网模型多版本管理方法，其特征在于，所述步骤8)中，经过所述模型合并、模型校验确认及模型转换后，将模型在线同步并实现模型信息同步发布，即在模型信息投入实时运行电网调度自动化系统的同时，自动同步导出最新模型信息并通过文件服务提交模型库。
全文摘要
本发明涉及一种电力系统自动化技术领域的管理方法，具体涉及一种基于模型集和差异模型的电网模型多版本管理方法。该方法包括下述步骤1)差异模型表达；2)模型存储；3)模型装载；4)模型浏览；5)模型合并；6)模型校验；7)模型转换；8)模型发布及投在线。该方法将空间维和应用维模型通过模型空间和模型树的类型划分成相应的版本进行管理，以模型集为基线，通过叠加不同时间生效的差异模型实现对模型时间维的多版本管理。
文档编号G06F17/50GK102750406SQ201210184530
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者姚建国, 曹阳, 杨胜春, 高志远 申请人:中国电力科学研究院