一种综合能源数据监控分析反馈方法及系统与流程

1.本发明涉及能源数据监控技术领域，尤其是一种综合能源数据监控分析反馈方法及系统。


背景技术：

2.近年来，随着用户对供电质量与服务需求的不断提升，对电网精益化管理、运维的要求也就越来越高，人员业务量高速增长，不少智能化程序的应用提高了不少效率，然而对大数据应用程度仍然不高，未能深度挖掘数据用以提高电网管理、运维精益化程度。因此，急需构建主网配网运行高风险数据分析应用，提供数据支撑系统，提升专业管理水平和技术支撑能力，满足电网运行发展的需要。


技术实现要素：

3.本发明需要解决的技术问题是提供一种综合能源数据监控分析反馈方法及系统，能够实现电力系统的安全性和可靠性分析，并提供数据支撑系统，提升专业管理水平和技术支撑能力，满足电网运行发展的需要。
4.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种综合能源数据监控分析反馈方法，包括以下步骤：s1、通过不同电力业务系统采集原始电力数据；s2、对原始电力数据进行预处理，生成标准化数据，将预处理后的所有标准化数据收集至有效数据集；s3、根据有效数据集构建分析与监控模型，基于电力业务的业务内容、业务规则和数据需求，利用四变量模型对电力系统进行需求分析，构建四变量模型与altarica模型之间的语义映射规则，并设计具有流变量和状态变量的altarica模型，进行电力系统的安全性和可靠性分析；s4、通过图像处理技术，对分析与监控模型进行可视化展示。
5.本发明技术方案的进一步改进在于：所述原始电力数据包括数据上传表所属层级、来源业务系统、历史数据量、增量数据量、数据上传频率、增量上传识别字段和上传方式。
6.本发明技术方案的进一步改进在于：对原始电力数据进行预处理为：调研原始电力数据,并与电力业务应用方开展数据上传需求确认；根据制度审定需求，在线维护需求清单；及时反馈需求落实情况；制定不同电力业务系统的数据采集方案，根据不同电力业务系统的数据采集方案对从内、外部业务系统或线下采集数据，并提取出需要的原始电力数据。
7.本发明技术方案的进一步改进在于：所述四变量模型包括nat关系、req关系、in关系和out关系；所述nat关系定义受监控的变量和受控制的变量之间的约束关系，所述req关系描述输入变量和受控制的变量之间的约束关系，所述in关系描述受监控的变量和输入变量之间的映射关系，所述out关系描述输出变量和受控制的变量之间的映射关系。
8.本发明技术方案的进一步改进在于：在所述altarica模型中，流变量分别对应受监控的变量和受控制的变量，状态变量分别对应输入变量和输出变量。
9.一种综合能源数据监控分析反馈系统，包括通过不同电力业务系统采集原始电力数据的数据采集模块、对原始电力数据进行预处理并生成标准化数据的预处理模块、将预处理后的所有标准化数据收集至有效数据集建立的分析与监控模型构建模块和用于通过图像处理技术并对指标分析模型和监控模型进行可视化展示的结构展示模块。
10.本发明技术方案的进一步改进在于：所述数据采集模块具有现场端、服务器端、工作站三级网络架构，现场端包括现场运行计算机、多端口rs485串行服务器、rs48总线和现场端设备，服务器端包括服务器和总监控软件，工作站包括总经理站、总工站和计算机站；所述服务器端通过软件监控各个站的每个设备的运行情况，服务器架构采用硬件和软件双冗余配置，有一台设备出现故障，另一台可立即投入运行，两台设备的数据完全一样，直至故障服务器恢复运行，备份服务器停止运行。
11.本发明技术方案的进一步改进在于：所述数据预处理模块调研原始电力数据,并与电力业务应用方开展数据上传需求确认。
12.本发明技术方案的进一步改进在于：所述分析与监控模型构建模块基于电力业务的业务内容、业务规则和数据需求，构建若干个指标分析模型，所述指标分析模型通过有效数据集计算电力业务数据，对电力业务需求进行抽象化表达；基于指标分析模型构建若干个监控模型，所述监控模型提取至少一个指标分析模型进行监控，设定监控阈值对所述指标分析模型得出的电力业务数据进行监控；所述指标分析监控模型构建模块中，分析与监控模型包括四变量模型与altarica模型。
13.本发明技术方案的进一步改进在于：所述结构展示模块进行可视化展示，能够以数据列表、分布图、曲线形式直观展示实时与历史能耗数据。
14.由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：本发明利用四变量模型对所述系统进行需求分析，基于所述四变量模型与altarica模型间的语义映射规则，设计出所述系统的altarica模型，最后利用altarica模型的分析工具构建系统的故障树，并进行安全性验证，能够更好的体现系统功能和物理架构，从而更方便地进行电力系统的安全性和可靠性分析。
附图说明
15.图1是本发明中一种综合能源数据监控分析反馈方法流程图。
具体实施方式
16.下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：如图1所示，一种综合能源数据监控分析反馈方法，包括以下步骤：s1、通过不同电力业务系统采集原始电力数据；通过在线或者离线的方式收集各电力单位的数据上传需求和必要的数据信息；所述原始电力数据包括数据上传表所属层级、来源业务系统、历史数据量、增量数据量、数据上传频率、增量上传识别字段和上传方式。
17.s2、对原始电力数据进行预处理，生成标准化数据，将预处理后的所有标准化数据收集至有效数据集；其中对原始电力数据进行预处理为：调研原始电力数据,并与电力业务应用方开展数据上传需求确认；根据相关制度审定需求，在线维护需求清单；及时反馈需求落实情况；制定不同电力业务系统的数据采集方案，根据不同电力业务系统的数据采集方案对从内、外部业务系统或线下采集数据，并提取出需要的原始电力数据。
18.s3、根据有效数据集构建分析与监控模型，基于电力业务的业务内容、业务规则和数据需求，利用四变量模型对电力系统进行需求分析，构建四变量模型与altarica模型之间的语义映射规则，并设计具有流变量和状态变量的altarica模型，进行电力系统的安全性和可靠性分析。
19.所述四变量模型包括nat关系、req关系、in关系和out关系；所述nat关系定义受监控的变量和受控制的变量之间的约束关系，所述req关系描述输入变量和受控制的变量之间的约束关系，所述in关系描述受监控的变量和输入变量之间的映射关系，所述out关系描述输出变量和受控制的变量之间的映射关系；在所述altarica模型中，所述流变量分别对应所述受监控的变量和所述受控制的变量，所述状态变量分别对应所述输入变量和所述输出变量。
20.所述四变量模型包括多个受监控的变量和多个受控制的变量，分别用两个集合表示，并分别记作mv＝{mv1,mv2,
…
,mvn},cv＝{cv1,cv2,
…
,cvn}；在所述altarica模型中，设定所述altarica模型的流变量用f表示，并记作f＝{f1,f2,
…
,fn}，其中，fi具有in和out两种属性，所述受监控的变量和所述受控制的变量分别与所述流变量的对应关系如下： (m：mv.mvi)+(m：cv.cvi)
→
(n:assert f.fi+f.fj)。
21.s3具体包括以下步骤：s3.1构建所述受监控的变量和所述受控制的变量与所述altarica模型之间的映射关系；s3.2构建所述输入变量和所述输出变量与所述altarica模型之间的映射关系；s3.3构建所述nat关系与所述altarica模型之间的映射关系；s3.4构建所述req关系与所述altarica模型之间的映射关系；设定符号
⊥
代表所述四变量模型和所述altarica模型中的附加约束关系，所述req关系采用assert函数进行计算，所述req关系与所述assert函数之间对应关系表示为： (m：mv.mvi)
⊥
(m：cv.cvi)
→
(n:assert f.fi
⊥
f.fj)。
22.s3.5构建所述in关系和所述out关系与所述altarica模型之间的映射关系。
23.s4、通过图像处理技术，对分析与监控模型进行可视化展示。
24.以数据列表、分布图、曲线等形式直观展示实时/历史能耗数据，统计后的数据可任意根据需要选择展示方式，并在一个周期内的统计数据内显示上个周期内的数据，并采用虚线的方式对下个周期内的数据进行预测。
25.一种综合能源数据监控分析反馈系统，包括通过不同电力业务系统采集原始电力数据的数据采集模块、对原始电力数据进行预处理并生成标准化数据的预处理模块、将预处理后的所有标准化数据收集至有效数据集建立的分析与监控模型构建模块和用于通过图像处理技术并对指标分析模型和监控模型进行可视化展示的结构展示模块。
26.所述数据采集模块用于通过不同电力业务系统采集原始电力数据；数据采集模块具有现场端，服务器端、工作站三级网络架构，现场端包括现场运行计算机、多端口rs485串行服务器、rs48总线及现场端设备。服务器端包括服务器和总监控软件；通过软件可监控各个站的每个设备的运行情况，服务器架构采用硬件和软件双冗余配置，有一台设备出现故障，另一台可立即投入运行，两台设备的数据完全一样，直至故障服务器恢复运行，备份服务器停止运行；工作站包括总经理站、总工站和计算机站。
27.所述预处理模块用于对所述原始电力数据进行预处理，生成标准化数据，将预处理后的所有标准化数据收集至有效数据集。
28.所述分析与监控模型构建模块基于电力业务的业务内容、业务规则和数据需求，构建若干个指标分析模型，所述指标分析模型通过有效数据集计算电力业务数据，对电力业务需求进行抽象化表达；基于指标分析模型构建若干个监控模型，所述监控模型提取至少一个指标分析模型进行监控，设定监控阈值对所述指标分析模型得出的电力业务数据进行监控；所述指标分析监控模型构建模块中，分析与监控模型包括四变量模型与altarica模型。
29.所述结构展示模块用于通过图像处理技术，对所述指标分析模型和监控模型进行可视化展示，能够以数据列表、分布图、曲线等形式直观展示实时/历史能耗数据，统计后的数据可任意根据需要选择展示方式，并在一个周期内的统计数据内显示上个周期内的数据，并采用虚线的方式对下个周期内的数据进行预测。
30.综上所述，本发明能够实现电力系统的安全性和可靠性分析，并提供数据支撑系统，提升专业管理水平和技术支撑能力，满足电网运行发展的需要。