一种基于数据融合的配电网态势感知的方法及设备与流程

本发明的实施例涉及配电网态势评估领域，尤其涉及一种基于数据融合的配电网态势感知的方法及设备。
背景技术：
：通常配电网的运营由多个系统共同支撑，包括配电网生产管理系统(英文全称：PowerProductionManagementSystem，英文简称：PMS)、地理信息系统系统(英文全称：GeographicInformationSystem，英文简称：GIS)、配电网管理系统(英文全称：DistributionManagementSystem，英文简称：DMS)、计量系统、营销系统等。从这些系统可以获取配电网设备台帐信息、运行信息、结构信息、图形信息等。这些系统中数据相互之间有一定关联关系，同时也存在重复、错误、矛盾等情况。配电网具有规模大、运行设备众多、接线形式复杂、运行方式多变的特点，配电网调度人员难以通过具体设备的运行状态变化感知配电网的整体运行状态，这使得调度人员无法全局评估当前电网的安全性和健康程度。技术实现要素：针对现有配电网调度人员难以评估当前电网的安全性和健康程度等影响配电网可靠、安全运行的问题，本发明的实施例提供一种基于数据融合的配电网态势感知的方法及设备，能够从全局、整体的角度实现配电网态势感知。为了达成上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种基于数据融合的配电网态势感知的方法，包括：建立数据平台；所述数据平台用于集成配电网相关系统的数据，并提供统一的数据访问接口；通过所述数据访问接口，从所述数据平台获取配电网态势评估所需要的基础数据，利用所述基础数据以数据融合方式建立配电网态势感知模型；利用所述配电网态势感知模型完成对配电网的态势评估。第二方面，提供一种基于数据融合的配电网态势感知的系统，用于执行第一方面所提供的方法。本发明的实施例所提供的基于数据融合的配电网态势感知的方法及设备，集成多个配电网相关系统的数据，建立访问多系统集成数据的统一接口；基于该统一接口，获取多系统数据，通过数据融合的方法，建立配电网态势感知模型；最后利用配电网态势感知模型完成对配电网的态势评估。基于数据融合技术将多个配电网相关系统数据进行自动分析、综合，最终获得一个完整、合理、冗余度低的数据集合，并建立态势评估模型；基于态势评估模型，从全局、整体的角度对配电网进行态势评估，从而使得配电网调度人员能够快速、准确、直观的掌握配电网的状态及其发展趋势。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明的实施例所提供的基于数据融合的配电网态势感知的方法流程示意图；图2为本发明的实施例所提供的基于数据融合的配电网态势感知的系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。电网态势是由组成电网的电力运行设备、电力用户以及外界影响等因素构成的电网运行状态及其发展趋势。态势感知是指在大规模系统环境中，对能够引起系统态势发生变化的安全要素进行获取、理解、显示，并在此基础上预测未来发展趋势。由于配电网具有规模大、运行设备众多、接线形式复杂、运行方式多变的特点，配电网调度人员难以通过具体设备的运行状态变化感知配电网的整体运行状态，这使得调度人员无法全局评估当前电网的安全性和健康程度。本申请的目的在于通过统一的数据平台获取配电网内多系统的数据，并通过数据融合方式对这些数据进行自动分析和综合，将多系统数据融合成为一个完整、合理、冗余度低的数据集合，以该数据集合全局、整体地反映电网态势，从而基于对该数据集合的处理来完成态势感知。以下结合本申请的实施例做详细说明。实施例本发明的实施例提供一种基于数据融合的配电网态势感知的方法，结合图1所示，包括以下步骤：101、建立数据平台。数据平台用于集成配电网相关系统的数据，并提供统一的数据访问接口。单一系统无法提供配电网态势评估所需的全部数据，因此需要从多个系统中获取所需数据，本实施例中的配电网相关系统，至少包括DMS、GIS、PMS、计量系统以及营销系统中的两个或者以上。由于各系统提供的数据访问接口不同，为简化态势评估的数据访问方式，对各相关系统的数据进行数据集成，并提供统一的数据访问接口。数据平台所集成的数据，至少包括配电网设备的台帐信息、配电网设备的运行信息、配电网的网络模型信息、图形信息中、实时量测信息、用户信息的两项或以上。在一种具体的实施方式中，从PMS获取配变台帐信息，如配变ID、配变名称、额定容量、安装地址等。从GIS获取配电网地理接线图。从DMS获取配电网的网络模型以及开关的遥测和遥信信息。从营销系统获取电力用户信息，包括用户ID，用户供电配变ID等信息。从计量系统获取配变的遥测信息。根据设备类别分别建立表格存储各系统信息。需要建立的表格包括厂站表、馈线表、馈线段表、配变表、母线表、开关表等。以配变为例，建立变压器表，表中列属性至少包含表1所示的内容：表1设备ID设备名称额定容量安装地址有功功率无功功率电流量测更新时间所属馈线的馈线ID设备ID为各设备表格的必有属性，设备ID作为表格的关键字，用作区分指定设备与其它设备的唯一标识。通过按设备类型分别建立表格，存储各系统所需数据实现多个配电网相关系统数据的集成。进一步地，基于所集成的数据，提供访问集成数据的统一接口。可选的，统一的数据访问接口至少包括统一数据访问接口1和统一数据访问接口2。统一数据访问接口1的输入输出信息如表2所示：表2输入信息设备表名输出信息该表中所有的设备ID统一数据访问接口2的输入输出信息如表3所示：表3利用统一数据访问接口1，可以获取指定设备类型中所有设备的设备ID。利用统一数据访问接口2，可以获取指定设备类型表中指定设备ID所在行指定列属性名称对应单元格中的属性值。通过这两个接口可以实现对集成数据的统一访问。102、通过数据访问接口，从数据平台获取配电网态势评估所需要的基础数据，利用基础数据以数据融合方式建立配电网态势感知模型。由于各系统通常独立建设，因此从各系统获取到的初始数据通常存在无相关性、重复、错误、矛盾等情况。数据融合是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析综合，以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理技术。将数据融合技术应用于态势感知模型的建立，可实现对各系统数据的数据关联、数据清洗、数据合并等功能，为配电网态势评估建立了完整、合理、冗余度低的数据集合。可选的，首先分析配电网态势评估所需要的基础数据以及配电网各系统能够提供的数据，然后通过数据访问接口，从数据平台获取配电网态势评估所需要的基础数据，并通过数据融合的方法，对获取到的数据进行数据关联、数据清洗或者数据合并，最终形成一个完整、合理、冗余度低的配电网基础数据集合，并进一步建立配电网态势感知模型。在一种具体的应用场景中，配电网态势感知模型采用周期性更新与触发式更新相结合的方式，通过统一的数据访问接口从PMS、GIS、DMS、营销系统和计量系统获取数据，更新到存储集成数据的表格中。通过对表格中的数据进行数据关联、数据清洗、数据合并等数据融合方式，形成配电网态势评估所需要的配电网基础数据集合，配电网基础数据集合可包括配电网的电网模型、电网图形、实时量测数据、准实时量测数据、台帐信息、地理信息、生产计划信息等。以配变相关信息的数据融合为例，首先根据配变的设备ID对从PMS获取的配变台帐信息和从计量系统获取的配变遥测信息进行数据关联，经过数据关联后可通过统一数据访问接口获取指定设备ID配变的额定容量、遥测信息等。然后对获取到的配变数据进行数据清洗，例如根据配变的额定容量校验配变的遥测信息是否合理，如果配变的遥测值越限则将其置为无效。最后进行数据合并，例如根据配变与其所属馈线的关系以及有效的配变遥测信息，通过累加的方法获得整条馈线以及整个厂站的负荷总加数据。通过对来自多个配电网相关系统的集成数据进行数据融合，建立了包含电网接线图、电网模型、电力设备运行信息、电网台帐信息在内的完整、合理的配电网态势感知模型。103、利用配电网态势感知模型完成对配电网的态势评估。配电网态势评估是指通过数据分析获得对配电网的整体认识，即整合通过采集或者其它方式获取到的配电网相关数据和信息，分析各数据信息的内在联系及其影响，最终对配电网整体运行状态进行评估。在一种具体的实施方式中，首先基于配电网态势感知模型进行状态估计，获得当前配电网全网潮流分布和全网设备状态。具体包括在获知配电网全网的网络结构条件下，结合从馈线馈线终端装置(英文全称：FeederTerminalUnit，英文简称：FTU)和母线远程终端单元(英文全称：RemoteTerminalUnit，英文简称：RTU)得到的实时功率和电压信息，在线估计配电网用户实时负荷，由此获得全网各部分的实时运行状态。然后根据状态估计结果进行配电网态势指标统计。配电网态势评估的主要依据是配电网态势指标及其对配电网态势的影响，而配电网态势指标的计算依赖于配电网全网潮流分布。配电网的态势指标主要指配电网系统性指标，如配电网健康度。它由配电网各设备的负载率、负荷备用电源数、线路热稳定裕度、电压偏差率、等指标结合各指标权重构成。最后，根据统计所得的态势指标确定配电网态势评估结果。以配电网态势指标具体为配电网健康度的情况为例，对配电网的态势评估的过程做示例性说明。通常配电网量测不全，因此部分配变无法从计量系统获取配变的遥测信息。从DMS系统获取的开关遥信和遥测信息通常为实时信息。因此可通过基于负荷分配方法的状态估计获得配电网全网的潮流分布。以辐射状的配电网为例，以有遥测采集的开关为边界，将配电网划分为多个区段，每个区段的边界是有遥测采集的开关，区段内部包含一个或多个配变。对于每个区段，通过区段各边界开关的遥测值，计算区段内的总负荷。将区段内的总负荷减去区段内有有效遥测采集值的配变负荷，剩余的负荷为区段内无有效遥测采集值的配变负荷总加，将剩余的负荷按配变的额定容量之比分配给各无有效遥测采集值的配变，从而获得所有配变的遥测值，再利用前推回代法计算配电网全网各设备潮流值，最终获得配电网全网的潮流分布。基于配电网全网潮流分布，可进行配电网态势指标统计。以计算配电网健康度为例，考虑配电网各设备的负载率、负荷备用电源数、线路热稳定裕度、电压偏差率这几个因素对配电网健康度的影响。其计算公式如下所示：式(1)中H(t)为t时刻的配电网健康度，M为健康度的影响因素个数，ωi(t)为t时刻影响因素i的权重，Fi(t)为t时刻影响因素i的影响值。确定配电网健康度后，根据配电网健康度计算结果评估配电网态势，如配电网处于健康态、紧急态、故障态等。本发明的实施例所提供的基于数据融合的配电网态势感知的方法，集成多个配电网相关系统的数据，建立访问多系统集成数据的统一接口。基于该统一接口，获取多系统数据，通过数据融合的方法，建立配电网态势感知模型。最后利用配电网态势感知模型完成对配电网的态势评估。基于数据融合技术将多个配电网相关系统数据进行自动分析、综合，最终获得一个完整、合理、冗余度低的数据集合，并建立态势评估模型。基于态势评估模型，从全局、整体的角度对配电网进行态势评估，从而使得配电网调度人员能够快速、准确、直观的掌握配电网的状态及其发展趋势。基于上述实施例中所描述的配电网态势感知的方法，本发明的实施例还提供一种基于数据融合的配电网态势感知设备，用于执行上述方法。结合图2所示，该设备包括：多系统数据集成模块21，用于建立数据平台。数据平台用于集成配电网相关系统的数据，并提供统一的数据访问接口。态势感知模型建立模块22，用于通过数据访问接口，从数据平台获取配电网态势评估所需要的基础数据，利用基础数据以数据融合方式建立配电网态势感知模型。态势评估模块23，用于利用配电网态势感知模型完成对配电网的态势评估。可选的，多系统数据集成模块21具体包括多系统数据集成单元211和多系统数据统一接口平台单元212。多系统数据集成单元211，用于集成配电网相关系统的数据。其中，配电网相关系统，至少包括DMS、GIS、PMS、计量系统以及营销系统中的两个。多系统数据统一接口平台单元212，用于提供可以访问所集成数据的统一接口。数据平台所集成的数据，至少包括配电网设备的台帐信息、配电网设备的运行信息、配电网的网络模型信息、图形信息中、实时量测信息、用户信息的两项。可选的，态势感知模型建立模块22具体包括数据获取单元221、数据融合单元222和态势感知模型建立单元223。数据获取单元221，用于通过数据访问接口，从数据平台获取配电网态势评估所需要的基础数据。数据融合单元222，用于通过数据关联、数据清洗或者数据合并的方式，从基础数据中获取用于进行配电网态势评估的配电网基础数据集合。态势感知模型建立单元223，用于利用配电网基础数据集合建立配电网态势感知模型。可选的，态势评估模块23具体包括状态估计单元231、状态估计单元231和态势分析单元233。状态估计单元231，基于配电网态势感知模型进行状态估计，获得当前配电网全网潮流分布和全网设备状态。态势指标统计单元232，用于根据状态估计结果进行配电网态势指标统计。其中，配电网态势指标为至少两项配电网指标的加权平均值，配电网指标至少包括配电网各设备的负载率、负荷备用电源数、线路热稳定裕度或者电压偏差率。态势分析单元233，用于根据统计所得的态势指标确定配电网态势评估结果。可选的，态势指标统计单元232，具体用于根据态势指标计算公式以及态势感知模型计算态势指标。本发明的实施例所提供的基于数据融合的配电网态势感知的方法及设备，集成多个配电网相关系统的数据，建立访问多系统集成数据的统一接口。基于该统一接口，获取多系统数据，通过数据融合的方法，建立配电网态势感知模型。最后利用配电网态势感知模型完成对配电网的态势评估。基于数据融合技术将多个配电网相关系统数据进行自动分析、综合，最终获得一个完整、合理、冗余度低的数据集合，并建立态势评估模型。基于态势评估模型，从全局、整体的角度对配电网进行态势评估，从而使得配电网调度人员能够快速、准确、直观的掌握配电网的状态及其发展趋势。以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3