一种配电网图模双向无差校验方法与流程

1.本发明涉及电力系统的运行与调度自动化技术，特别是涉及一种配电网图模双向无差校验方法，属于计算、推算或计数的技术领域。


背景技术：

2.图模一体化技术是通过建立图形和数据相互转化的对应关系进行存储和管理的技术。在电力系统中，图模一体化技术的应用越来越广泛，特别是针对配电自动化主站系统开发的图模转化和校验技术也得到了极大的发展。图模校验方法作为图模一体化中关键的一项功能，是为了确保图形和数据库模型的一一对应关系。然而在实际应用中，常常出现模型数据错误或图形数据错误，甚至出现图模数据不一致的错误，导致配电自动化主站系统中应用数据出错，更严重时可能导致电网运行与调度人员判断失误或操作失误等。
3.现有的图模校验方法多关注主网侧的变电站图模校验，且仅涉及1:1的单向一致性校验，未考虑图模数据的多维度属性校验，存在校验全面性不足的缺陷。为满足配电网图模校验的全面性、严密性、合理性、灵活性、一致性等要求，本发明旨在提出一种双向无差校验方法对图模数据进行多维度属性的校验，并满足不同抽象层次图形最小细粒度无差校验的实际应用需求。


技术实现要素：

4.本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供一种配电网图模双向无差校验方法，通过对图模数据进行多维度属性的双向校验，实现准确校验配电网图模数据的发明目的，解决单向的简单图模校验技术存在误差且不能满足配电网图模数据图模校验的实际应用需求的技术问题。
5.本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
6.一种配电网图模双向无差校验方法，包括如下五个步骤.
7.步骤一、图模数据准备：
8.从配电自动化主站系统获取基于iec61970标准的电网cim/xml模型文件与各种cim/svg主题图形文件。
9.步骤二、模型数据压缩：
10.根据cim/svg主题图形文件的不同抽象层次，对最小细粒度的cim/xml模型文件进行抽象或压缩，得到包含n个层次的模型数据。
11.步骤三、校验视图定义：
12.步骤3
‑
1，根据定义的图形压缩规则将步骤二得到的模型数据压缩至第n个层次，后得到第n个层次的模型数据的校验视图，图形压缩规则包含但不限于馈线段压缩、刀闸压缩、地刀压缩；
13.步骤3
‑
2，定义校验规则，模型校验规则包含但不限于：模型文件格式校验、模型属性校验、模型属性值校验、模型拓扑连接关系校验、模型电源点校验、模型孤岛校验，图形校
验规则包含但不限于：图形文件格式校验、图形属性校验、图形属性值校验、图形连接关系校验等；
14.步骤3
‑
3，根据校验视图从上述规则中选择需要校验的图模数据属性，如，需要校验的设备、容器或资产及其属性值。
15.步骤四、对第n个层次的模型数据及其对应的校验视图进行步骤4
‑
1至步骤4
‑
3的n：1一致性校验，对第n个层次的模型数据及其对应的校验视图按步骤4
‑
1至步骤4
‑
3的1：1一致性校验，以第n个层次的模型数据中的设备为单位，查找第n个层次模型数据对应校验视图中的设备，按照1：1一致性校验方法对设备数据逐个进行比对，可以根据需要指定不同层次的模型数据及其对应的校验视图进行1：1一致性校验；
16.步骤4
‑
1，以模型数据为基准，进行模型拓扑到图形拓扑的正向图模校验：模型中不存在而图形中存在的设备数据归类为图形差异化数据类；对模型与图形中均存在的设备数据、容器数据和资产数据按校验规则定义校验，部分属性或属性值存在差异的数据归类为图模共有差异化数据；对模型与图形中均存在的设备数据、容器数据和资产数据按校验规则定义校验，属性值完全相同的设备数据、容器数据和资产数据归类为图模共有相同数据；
17.步骤4
‑
2，对比模型拓扑数据和校验视图的图形拓扑数据得到拓扑差异化数据校验结果；
18.步骤4
‑
3，以图形数据为基准，进行图形拓扑到模型拓扑的反向图模校验：图形中不存在而模型中存在的设备归类为模型差异化数据；对图形与模型中均存在的设备数据但按校验规则定义校验，部分属性或属性值存在差异的数据归类为图模共有差异化数据；对图形与模型中均存在的设备数据按校验规则定义检验，完全相同的设备数据归类为图模共有相同数据；
19.步骤五：输出校验结果，合并正向图模校验和反向图模校验得到的图模共有差异化数据中的相同校验结果，得到最终的图模共有差异化数据校验结果，形成图形差异化数据、模型差异化数据、图模共有差异化数据及拓扑差异化数据，并按校验结果分类，输出成错误报告文件。
20.本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
21.(1)本发明通过定义不同的模型、图形和图模无差校验规则，对最小颗粒度模型数据进行压缩，且根据实际应用需求(例如，在开关层面进行图模校验)对压缩后的模型数据进行图像压缩得到指定层次模型数据的校验视图，对于同一指定层次的模型数据可以通过不同图形校验规则得到不同描述角度的校验视图，再根据指定层次模型数据的校验视图选择校验规则，进而对图形数据以及图模数据进行双向校验，从多角度、多数据属性维度对图模数据进行校验和比对，较好地保证了图模数据一致性，提高了图模校验的准确性，满足配电网图模校验的全面性、严密性、合理性、灵活性、一致性等要求。
22.(2)针对配电网具有多种不同抽象层次专题图的实际应用需求，本发明对模型数据进行不同层次的抽象和压缩使得压缩后的模型的颗粒度满足实际应用需求，省略不必要的信息，对图模数据进行不同颗粒度的图模双向校验，满足配网不同抽象层次专题图的图模无差校验需求。
23.(3)将校验结果通过一定形式或格式展示，供电网运行与维护人员查找和定位数
据问题并修正，满足配网维护与运行的需求。
附图说明
24.图1为本发明配电网双向无差校验方法的流程图。
25.图2为正向图模无差校验功能的示意图。
26.图3为反向图模无差校验功能的示意图。
27.图4为本发明引用配置规则库的示意图。
28.图5为本发明实施例中馈线段压缩规则的示意图。
29.图6为本发明实施例中图模双向无差校验结果的示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明。
31.一种配电网图模双向无差校验方法，包括由模型拓扑到图形拓扑的正向校验以及由图形拓扑到模型拓扑的反向校验，称为1：1图模无差校验。同时电网通常具有多种不同抽象层次的专题图，根据图形抽象层次，将最细颗粒度的模型进行相应的抽象，之后进行模型到图形的正向校验与图形到模型的反向校验，称为n：1图模无差校验。通过以上校验方法对图模进行校验，可从多角度、多方面对图模数据进行校验和比对，较好地保证了图模数据一致性。图模双向校验的流程如图1所示。
32.由模型数据对图形数据进行1：1的正向图模无差校验以模型数据为基准，校验出模型与图形共有数据中的差异化数据(即图模共有差异化数据)及模型中不存在而图形中存在的差异数据(即图形差异化数据)；图模共有差异化数据为模型与图形中共有设备、共有容器和共有资产数据中存在差异的数据；图模共有相同数据为模型与图形中均存在的设备数据、容器数据或资产数据经校验相同的数据，如图2所示。
33.由图形数据对模型数据进行1：1的反向图模无差校验以图形数据为基准，校验出图形与模型共有数据中的差异化数据(即图模共有差异化数据)及图形中不存在而模型中存在的差异数据(即模型差异化数据)；图形差异化数据为图形中存在而模型中不存在的设备、容器和资产数据；图模共有差异化数据为图形与模型中共有设备但存在差异的数据，该数据与正向图模无差校验中的共有差异化数据存在重叠数据，需合并相同数据；图模共有相同数据为模型与图形中校验完全相同的数据；如图3所示。
34.xml模型描述比svg图形描述信息更全面、更细致，是颗粒度最细小的模型。因图形文件针对不同的应用场景往往有所简略，是抽象后的粗颗粒度视图，所以两者双向校验需要统一模型描述视角。图模双向无差校验时，可以根据自定义规则，对模型数据进行压缩或抽象，形成与图形匹配的模型视图，然后在此基础上进行图模双向校验。n：1正反向图模无差校验的核心即在于根据定义的校验规则对模型数据进行压缩或抽象处理。
35.模型数据压缩方法即按规则库中定义的模型数据压缩规则，按设备类型进行拓扑连接关系压缩，去掉不重要或不关切的细节数据，提取出合理的模型数据主干后进行校验。
36.模型数据抽象方法即按规则库中定义的模型数据抽象规则，将所有连接设备抽象成通用节点，并形成内部拓扑连接关系，对拓扑连接关系进行简化或其它特殊处理，处理完成后重点对全网络的拓扑连接关系进行比对与校验。
37.模型数据按定义的压缩或抽象规则进行处理后，进行正向或反向图模无差校验，校验方法及流程与1：1正反向图模无差校验相同。
38.检验规则库的设计，考虑到图模有多种来源、详略程度也不一样，一方面需要通过不同的规则对模型语义语法校验和数据校验，对图形文件进行svg格式校验、图层、符号、拓扑描述正确性校验；另一方面需要针对不同图模进行数据规范化，通过不同规则，将模型映射为不同的视图，与相匹配的图形视图进行无差校验。这些规则支持自定义、可扩展。
39.如图4所示，通过规则库配置可以形成多种视角、宏观到微观不同尺度下的图模双向无差校验视图，一种校验视图可以包含多种不同类型的校验规则：
40.①
从图形看模型无增量；
41.②
从模型看图形无增量；
42.③
量测语义与对象一致。
43.一种配电网图模双向无差校验方法，结合iec61970/cim规范，对模型数据与图形数据进行校验，校验的细节及内容由校验规则定义。具体校验步骤及流程如下：
44.步骤1：图模双向无差校验规则定义
45.图模双向无差校验规则中，首先定义模型校验规则，其中包括：模型文件格式校验、模型属性校验、模型属性值校验、模型拓扑连接关系校验、模型电源点校验、模型孤岛校验等。图形校验规则包括：图形文件格式校验、图形属性校验、图形属性值校验、图形连接关系校验等。n：1图模双向无差校验中，还需定义图形压缩规则，图形压缩规则如：馈线段压缩、刀闸压缩、地刀压缩等。
46.例如基于配调对图形应用要求，进行图模双向一致性校验验证。配调使用的模型为馈线段压缩后图形，模型为pms系统提供模型，图5为基于馈线段压缩规则后的图形。因此定义校验视图为：
47.规则一、所有柱上开关属性保持一致(模型属性校验)；
48.规则二、图模无孤岛(图形连接关系校验)；
49.规则三、馈线段需压缩(压缩规则)。
50.相应地，也可以根据数据压缩规则基于刀闸等其他数据进行压缩得到不同描述角度的校验视图，相应地选择基于刀闸压缩的校验视图下需要校验的设备、容器或资产及其属性值作为校验规则。
51.步骤2：由模型数据到图形数据的正向图模无差校验
52.由模型数据到图形数据的正向图模无差校验，根据选定的图模双向无差校验规则，决定是否对模型数据进行压缩或抽象处理，之后以模型数据为基础，搜索并校验图形数据。
53.模型中不存在而图形中存在的设备数据按图形差异化数据类归类处理；对模型与图形中均存在的设备数据、容器数据和资产数据按校验规则定义校验，部分属性或属性值存在差异的数据按图模共有差异化数据归类处理；对模型与图形中均存在的设备数据、容器数据和资产数据按校验规则定义校验，属性值完全相同的设备数据、容器数据和资产数据即可通过校验，归类为图模共有相同数据。
54.模型拓扑根据cim模型中的terminal
‑
connectivitynode连接方式解析并简化为内部拓扑结构数据后，与图形拓扑进行对比校验，形成拓扑差异化数据校验结果。其中图形
拓扑根据定义的图形规则，采用图形数据上的glink_ref拓扑连接关系，转换成内部拓扑结构数据后进行校验，或采用图形几何连接关系进行分析并转换成内部拓扑结构数据后进行校验。如下图6中所示，正向图模无差数据校验即可校验出“#12
‑
4馈线段”、“#12
‑
5馈线段”不存在于模型数据中，而存在于图形数据中。同时可校验出“站用921”、“百鸿一回901”两个设备存在差异化数据。
55.步骤3：由图形数据到模型数据的反向图模无差校验
56.由图形数据到模型数据的反向图模无差校验根据选定的图模双向无差校验规则，以图形数据为基础，搜索并校验模型数据。
57.图形中不存在而模型中存在的设备按模型差异化数据类归类处理；对图形与模型中均存在的设备数据但按校验规则定义校验，部分属性或属性值存在差异的数据按图模共有差异化数据归类处理；图形与模型中均存在的设备数据按校验规则定义检验，完全相同的设备数据即可通过校验，归类为图模共有相同数据。如下图6中所示，反向图模无差数据校验即可校验出“#13联络开关”不存在于图形数据中，而存在于模型数据中。同时可校验出“站用921”、“百鸿一回901”两个设备存在差异化数据。
58.反向图模无差校验完全后，对比两次的图模共有差异化数据，并合并相同校验结果，最终形成统一的图模共有差异化数据校验结果。
59.步骤4：图模双向无差校验结果输出
60.综上正反向图模校验步骤，整合正向校验结果与反向校验结果，形成图形差异化数据、模型差异化数据、图模共有差异化数据及拓扑差异化数据，并按校验结果分类，输出成错误报告文件。错误报告文件内容如下：
61.