一种用于电能质量经济性评估的公共信息模型构建方法与流程

本发明涉及一种公共信息模型的构建方法，具体涉及一种用于电能质量经济性评估的公共信息模型的构建方法。

背景技术：

随着现代工业的发展，电力用户越来越多的使用各类精密的设备以满足其自动化生产需求，电压暂降、短时中断等电能质量往往影响这些精密设备，电能质量造成的经济损失无疑会引起电力用户对电力公司的投诉，因此电能质量问题已经逐步成为电力用户和电力公司共同关注的焦点问题之一。

电能质量也对公用电力网络的正常运行和功能有着直接影响。电能质量下降导致电气设备工作异常、使用寿命缩短等诸多问题很早就引起了国内外的广泛关注。

当供电质量不能满足要求时，会给用户和公用配电网产生各种直接、间接的经济损失。所以正确评估电能质量经济成本并提出合理的治理方案，对于增加电力公司和用户的经济效益、节约能源和资源有着重要意义。

电能质量经济性评估所需的数据包括电能质量监测数据、电气设备参数、用户生产过程和用户财务数据等多方面数据信息，分散在电能质量监测系统、电力设备管理系统和生产管理系统等，数据定义、格式不统一，难以实现数据的集成和共享。

技术实现要素：

为了满足现有技术的需要，本发明提供一种用于电能质量经济性评估的公共信息模型构建方法。本发明有利于电能质量市场的运行和发展，为实现电能质量市场推广的奠定基础。

本发明的目的是采取如下技术方案实现的：

一种电能质量经济性评估的公共信息模型的构建方法，所述方法包括如下步骤：

(1)基于电能质量经济性评估方法，对所需评估数据进行分类，确定电能质量经济性评估所需的数据源；

(2)分别针对事件型和连续型电能质量，分析电能质量经济性评估所需数据源数据的属性和属性值，通过属性特征确定适用于电能质量经济性评估的信息模型的类，进而确定其相互关系；

(3)基于IEC61970/IEC61968标准，构建适用于电能质量经济性评估的公共信息模型。

优选的，所述步骤(1)包括如下步骤：

步骤1-1、用已有的电能质量经济性评估方法的成果和标准，确定合理的且适用于电能质量经济性评估的方法；

步骤1-2、对确定的电能质量经济性评估方法所需的数据进行分类；

步骤1-3、根据数据的类别确定的数据源为所述电能质量经济性评估所需的数据源。

优选的，所述步骤(2)中，对连续型电能质量和事件型电能质量类型分别建模，构建适用于电能质量经济性评估的CIM类，包括如下步骤：

步骤2-1、数据源特征分析：将分析后相同特征的数据源的数据划归类；

步骤2-2、构建CIM类：将归类的数据作为CIM类的属性，确定相应的CIM类及相互间的关系。

优选的，所述步骤1-3中，所述数据源包括：电力用户电能质量经济成本基础数据、公用配电网电能质量经济成本基础数据、电能质量测量数据和设备及系统运行的参数。

优选的，所述步骤2-2中还包括电能质量量测分析为，分析电能质量的测量过程，确定电能质量的测量过程所对应的类及属性。

优选的，所述连续型电能质量包括电压的波动和善变、谐波和间谐波、三相不平衡、电压和频率偏差；所述事件型电能质量包括电压的暂降和短时中断，瞬态和暂态的过电压。

优选的，所述步骤(3)中，所述公共信息模型包括电能质量经济损失总体CIM模型、电能质量量测CIM模型和电气设备信息CIM模型。

优选的，所述步骤(3)中，所述公共信息模型用对象类和属性间以及对象类和属性间的关系表示电能质量经济性评估数据模型。

优选的，所述电能质量经济性评估数据模型包括如下子类：电能质量经济损失类、连续型、事件型和电气设备型数据集。

优选的，所述电能质量经济损失类定义电能质量经济损失参数。

优选的，所述连续型数据集包括：

连续型经济数据类型类，所述连续型经济数据类型类包括定义的连续型经济数据类型信息；

连续型经济数据值类，所述连续型经济数据值类包括定义的连续型经济数据类型的具体数值；

连续型电能质量测量类型类，所述连续型电能质量测量类型类包括定义的连续型电能质量量测类型信息；

连续型电能质量测量值类，所述连续型电能质量测量值类包括定义的连续型电能质量测量值类型的具体数值。

优选的，所述事件型数据集包括：

事件型经济数据类型类，所述事件型经济数据类型类包括定义的事件型经济数据类型信息；

事件型经济数据值类，所述事件型经济数据值类包括定义的事件型经济数据类型的具体数值；

事件型电能质量测量类型类，所述事件型电能质量测量类型类包括定义事件型电能质量量测类型信息；

事件型电能质量测量值类，所述事件型电能质量测量值类包括定义的事件型电能质量测量值类型的具体数值。

优选的，所述电气设备型数据集包括：

电气设备经济信息类，所述电气设备经济信息类包括定义的电气设备的经济类信息参数；

电能质量监测设备经济信息类，所述电能质量监测设备经济信息类包括定义的电能质量监测设备的经济信息参数；

电能质量治理设备经济信息类，所述电能质量治理设备经济信息类包括定义的电能质量治理设备的经济信息参数。

优选的，一种电能质量经济性评估的公共信息模型的构建系统，所述系统包括：

数据源需求分析模块，用于基于电能质量经济性评估方法，对所需评估数据进行分类，确定电能质量经济性评估所需的数据源；

数据特征分析模块，用于分别针对事件型和连续型电能质量，分析电能质量经济性评估所需数据源数据的属性和属性值，通过属性特征确定适用于电能质量经济性评估的信息模型的类，进而确定其相互关系；

建模模块，用于基于IEC61970/IEC61968标准，构建适用于电能质量经济性评估的公共信息模型。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

本发明采用面向对象的建模方法，集成IEEE61970/IEEE61968标准，建立了适用于电能质量经济性评估的信息模型接口，能够方便在评估过程中数据的选取、应用和评估结果的共享，为电能质量经济性评估的推广应用奠定基础。

附图说明

图1是本发明提供的一种适用于电能质量经济性评估的公共信息模型构建方法的流程图

图2是本发明提供的电能质量经济损失总体CIM模型示意图

图3是本发明提供的电气设备信息CIM模型示意图

图4是本发明提供的电能质量量测CIM模型示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种实施方式的适用于电能质量经济性评估的公共信息模型构建方法，包括以下步骤：

步骤1、数据源需求分析：根据电能质量经济性评估方法对其所需要数据进行分析，确定进行电能质量经济性评估所需的数据源；

步骤2、数据特征分析：对电能质量经济性评估所需数据源数据特征进行分析，抽象出适用于电能质量经济性评估的信息模型的类、属性及其相互关系；

步骤3、建模：基于IEC61970/IEC61968标准公共信息模型(CIM)，对所述类进行扩展，完成适用于电能质量经济性评估的公共信息模型建模。

电能质量经济性评估所需的数据源包括：电力用户电能质量经济成本基础数据、公用配电网电能质量经济成本基础数据、电能质量量测数据和设备及系统运行参数。并从连续型电能质量和事件型电能质量两种类型进行建模，构建适用于电能质量经济性评估的CIM类。

其中连续型电能质量包括电压波动和善变、谐波和间谐波、三相不平衡、电压和频率偏差；所述事件型电能质量包括电压暂降和短时中断，瞬态和暂态过电压。

在适用于电能质量经济性评估的CIM模型构建方法还包括电能质量量测分析步骤，即对电能质量量测过程进行分析，确定电能质量量测过程所对应的类及属性。

所述公共信息模型包括电能质量经济损失总体CIM模型、电能质量量测CIM模型电气设备信息CIM模型。

如图2所示，为本发明提供的电能质量经济损失总体公共模型，包括如下子类：

电能质量经济损失类：定义电能质量经济损失参数；

连续型经济数据类型类：定义连续型经济数据类型信息；

连续型经济数据值类：定义连续型经济数据类型的具体数值；

连续型电能质量测量类型类：定义连续型电能质量量测类型信息；

连续型电能质量测量值类：定义连续型电能质量测量值类型的具体数值；

事件型经济数据类型类：定义事件型经济数据类型信息；

事件型经济数据值类：定义事件型经济数据类型的具体数值；

事件型电能质量测量类型类：定义事件型电能质量量测类型信息；

事件型电能质量测量值类：定义事件型电能质量测量值类型的具体数值；

电能质量经济损失类与连续型经济数据类型类、连续型经济数据值类、事件型经济数据类型类和事件型经济数据值类为关联关系。

连续型经济数据类型类与连续型电能质量测量类型类为关联关系。

连续型经济数据值类与连续型电能质量测量值类为关联关系。

事件型经济数据类型类与事件型电能质量测量类型类为关联关系。

事件型经济数据值类与事件型电能质量测量值类为关联关系。

所述电能质量经济损失包括直接经济损失和间接经济损失；

所述连续型经济数据类型包括公用配电网连续型经济数据类型和电力用户连续型经济数据类型，所述公用配电网连续型经济数据类型包括设备现场检修人工成本、设备现场检修材料成本、设备现场维修工具租赁使用费、设备现场维修后调试费、折现率、因电能质量问题对用户造成损失，配电网运营主体根据相关条款进行的赔偿、用户责任补偿收益、年售电量、年售电利润，所述电力用户连续型经济数据类型包括电度(分时)电价、基本(容量)电费电价、超约容量电价、当月实际最大需量、用户额外电能质量测量成本、因未旅行合同或超过合同期限而产生的罚款、与用户电能质量问题相关的罚款或惩罚、员工与设备的疏散成本、因员工电能质量问题导致用户经济活动中断后被动节省费用、由造成电能质量问题责任方提供的补偿费用、受电能质量影响减产的产品数量、补救生产的产品数量、电力用户单个正品产品的平均利润、次品数量、电力用户单个次品产品的平均利润。

所述事件型经济数据类型包括公用配电网事件型经济数据类型和电力用户事件型经济数据类型，所述电力用户事件型经济数据类型包括不可修复废品数量、不可修复产品直接材料成本、不可修复产品报废价值、不可修复产品消耗工时、不可修复产品人工单价、可修复废品数量、可修复产品修复所需时间、可修复产品修复所需人工单价、修复废品时间内固定资产按规定计提的折旧费、停工时间、停工期间人工单价、因不能长期存放的原材料过期导致损失材料的数量、因不能长期存放的原材料过期导致损失材料的单价、停工期固定资产按规定计提的折旧费、停工期从外部租赁各种固定资产租金、额外检验费用、加班时间、加班人工单价、加班补贴、加班期间运行成本、向用户及时交货需要运数加急的补贴、为达到重启条件投入的工时、为达到重启条件投入的人工单价、辅助过程重启费用、自备发电量、自备发电单位电量成本、重启时工具租赁或使用费、重启时生产残余运输费和清洗费。

如图3所示，本发明提供的电气设备信息公共信息模型，包括如下子类：

电气设备经济信息类：定义电气设备的经济类信息参数；

电能质量监测设备经济信息类：定义电能质量监测设备的经济信息参数；

电能质量治理设备经济信息类：定义电能质量治理设备的经济信息参数；

电气设备经济信息类与电能质量监测设备经济信息类和电能质量治理设备经济信息类是泛化关系，电能质量监测设备经济信息类和电能质量监测设备经济信息类继承电气设备经济信息类属性。

所述电气设备经济信息包括初始成本、运维成本、退役处置费、退役时的残值、初始成本现值、运维成本现值。

如图4所示，本发明提供的电能质量量测公共信息模型，通过对电能质量量测过程进行分析，确定电能质量量测过程所对应的类及属性，并建立相应的关联和继承关系。

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。