一种基于gis 的电力调度数据图形化展示方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力地理信息系统技术领域，具体涉及的是一种基于GIS的电力调度数据图形化展示方法。
【背景技术】
[0002]随着国家电网信息化工作的深入开展，电网GIS平台和调度SCADA系统在各自领域发挥的作用越来越大，但是一直以来调度数据都存在着展示不够直观的弊端。目前电力调度数据的展示方式主要有表格形式或者网状联络图形式等，前者只能查看和统计数据，既不能展示设备和线路之间的连接关系，也不能展示它们实际所在的地理位置和周围环境，而后者虽然能展示设备和线路之间的连接关系，但是不能展示它们实际所在的地理位置和周围环境。这样给调度相关人员的工作都带来了很多不便，尤其当发现问题时，需要反复的对照表格、网状联络图、地图等信息，既浪费人力物力，又耽误时间。因此，为了更好的提高相关工作的效率，需要一种方法能够在一个界面上同时展现调度数据、设备和线路连接关系、实际所在地理位置和周围环境等信息。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于GIS的电力调度数据图形化展示方法。
[0004]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005]一种基于GIS的电力调度数据图形化展示方法，包括步骤如下:
[0006](I)建立GIS平台与SCADA系统中的设备对应关系表，具体包括步骤有:
[0007]①将GIS平台中的配电线路信息，以地市为单位分区域导出；
[0008]②将SCADA系统生成的报文转化成结构化数据，并导出其中的配电线路开关设备及其SCADA系统业务ID ；
[0009]③通过设备名称中的关键字及设备间从属关系确定每个设备在GIS平台和在SCADA系统之间的对应关系，形成包括GIS平台业务ID、GIS平台设备名称、SCADA系统业务ID、SCADA设备名称相关信息的设备对应关系表；
[0010](2)定义请求地图数据和调度数据的路径及接口格式；包括SCADA数据报文格式、报文中包含的数据项、报文传输方式、报文接收方式、接收存储格式；
[0011](3)调用GIS平台服务和向SCADA系统请求调度数据；
[0012](4)向SCADA系统发送数据请求；
[0013](5) SCADA系统接收请求；
[0014](6) SCADA系统生成数据报文，具体步骤为:
[0015]①访问SCADA系统实时数据库，抽取当前时刻各相关变量的实时数据；
[0016]②按照上述步骤(2)定义的格式输出报文；
[0017]③将报文通过接口回传给GIS平台；
[0018](7)接收SCADA系统返回的数据；
[0019](8)对SCADA数据分析处理，具体包括步骤有:
[0020]①通过GIS平台与SCADA系统中的设备对应关系表进行设备对应，并得到该设备的各项相关数据；
[0021]②对得到的调度数据进行分析计算；
[0022](9)定位输出，利用GIS系统提供的地图服务和各相关设备的坐标数据，将分析计算得到的数据定位到设备所在位置输出显示。
[0023]而且，所述步骤(I)中第①的导出包括:线路业务ID、线路名称、电压等级、城农网类型、线路类型、所属地市、所属变电站信息。
[0024]而且，所述步骤(I)中③建立GIS平台与SCADA系统中的设备对应关系表的具体方法为:
[0025]①通过截取两系统各自设备名称中的关键字，通过脚本实现自动化的对应；
[0026]③为了使对应关系表更加便于使用，在对应过程中，保留了设备在GIS平台中的ID值和在SCADA系统中的ID值，连同设备在两系统中的名称、从属关系信息，同时保存在设备对应关系表中。
[0027]而且，所述步骤(4)中向SCADA系统发送数据请求具体包括的内容右:
[0028]①向SCADA请求当前时刻的设备额定电压、额定电流、实时电压、实时电流；
[0029]②向SCADA请求开关状态、刀闸状态和配电出口保护动作信息。
[0030]而且，所述步骤(8)中①通过GIS平台与SCADA系统中的设备对应关系表进行设备对应，并得到该设备的各项相关数据的具体方法为:根据当前在GIS平台从地图上展示的设备信息，经过自动查询设备对应关系表，在已收到的SCADA数据中，查询到该设备对应的调度数据。
[0031]而且，所述步骤(8)中②对得到的调度数据进行分析计算时，在电力调度数据图形化展示中，配电出口跳闸统计信息为关键信息，除统计跳闸次数以外，还需区分故障跳闸和人工拉闸，对于配电出口跳闸信息分析的具体方法为；
[0032]①将每次接收到的配电出口开关状态和刀闸状态保存到本地数据库；
[0033]②每当开关状态前一时刻状态为闭合，而当前时刻状态变为断开时，记录一次开关断开；同样的，每当刀闸状态前一时刻状态为闭合，而当前时刻状态变为断开时，记录一次刀闸断开；
[0034]③在开关断开至开关闭合的时间内，如果刀闸未断开，则判断为故障跳闸，反之则判断为人为拉闸。
[0035]本发明的优点和积极效果是:
[0036]1、本发明将电网GIS平台和SCADA系统结合提升为一个在线的系统，将GIS平台作为一个数据的整合表现平台，可以动态地获取到配网的拓朴结构、技术参数，为研宄配网潮流提供了良好的数据基础。
[0037]2、本发明利用电网GIS在数据空间表现上的优势，用图形形式来直观地展示调度系统中的电网设备的实时数据量值、开关的变位信息、电网的实际运行状态、以及潮流的方向和大小。
[0038]3、本发明方法使监控调度数据更加直观，既能实时显示调度数据，又能做各项数据分析。
【附图说明】
[0039]图1是本发明所使用的请求和处理调度数据的工作逻辑图；
[0040]图2是本发明中地图数据和调度数据的路径及接口格式图示意图；
[0041]图3是本发明中安全隔离代理服务结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]以下结合附图对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0043]一种基于GIS的电力调度数据图形化展示方法，如图1所示，包括步骤如下:
[0044](I)建立GIS平台与SCADA系统中的设备对应关系表，具体包括步骤有:
[0045]①将GIS平台中的配电线路信息，以地市为单位分区域导出，导出字段包括:线路业务ID、线路名称、电压等级、城农网类型、线路类型、所属地市、所属变电站信息(如:67EA8DAF673D4B2C8B895145DC525E51421B0108861、天河 176 天钢 I 线、10kV、城网、架空线路、邢台供电公司、220kV天河站)；
[0046]②将SCADA系统生成的报文转化成结构化数据，并导出其中的线路业务ID和线路名称(如:116812117079753143、河北.天河站/I1kV.天钢I线176线路)；
[0047]③通过设备名称中的关键字及设备间从属关系确定每个设备在GIS平台和在SCADA系统之间的对应关系，形成包括GIS平台业务ID、GIS平台设备名称、SCADA系统业务ID、SCADA设备名称相关信息的设备对应关系表(如:67EA8DAF673D4B2C8B895145DC525E51421B0108861、天河 176 天钢 I 线、116812117079753143、河北.天河站 /I1kV.天钢 I 线176线路)；
[0048](2)定义请求地图数据和调度数据的路径及接口格式；包括SCADA数据报文格式、报文中包含的数据项、报文传输方式、报文接收方式、接收存储格式；由于电网GIS平台位于内网管理信息大区，调度SCADA位于内网生产控制大区，之间存在信息安全物理隔离装置，不允许不同大区的信息系统直接通信，这里采用以WebService/JMS的方式与网关进行交互，如图2所示，调度SCADA系统将采集到的实时数据断面以E语言形式封装，压缩后，组成消息发送至电网GIS平台；
[0049](3)调用GIS平台服务和向SCADA系统请求调度数据，如图3所示，从位于管理信息大区的电网GIS平台通过“服务调用请求”的方式发出请求，通过“安全隔离代理服务”，请求经过位于管理信息大区的“服务代理出口”传递到“反向隔离装置”；
[0050](4)向SCADA系统发送数据请求，具体内容包括:
[0051]①向SCADA请求当前时刻的设备额定电压、额定电流、实时电压、实时电流；
[0052]②向SCADA请求开关状态、刀闸状态和配电出口保护动作信息；
[0053](5) SCADA系统接收请求，如图3所示，数据请求从“反向隔离装置”经过位于生产控制大区的“服务代理入口”，发送到调度SCADA系统的相关服务并由SCADA系统接收。
[0054](6) SCADA系统生成数据报文，具体方法为:
[0055]①访问SCADA系统实时数据库，抽取当前时刻上述第(4)步请求的各相关变量的实时数据，字段包括:线路业务ID、线路名称、额定电压、额定电流、实时电压、实时电流、开关实时状态、刀闸实时状态、出口保护动作等信息(如:116812117079753143、河北.天河站/IlOkV.天钢 I 线 176 线路、10kV、100A、10.04kV、47.35A、闭合、闭合、2014 年 10 月 10 日14:17:35-10kV天钢I线I段母线176出线发生出口短路断路器分闸保护);
[0056]②按照第上述(2)步定义的格式输出报文，报文命名格式为:单位简称_年月H _时分秒_SCADA.ET (如:邢台_20140916_172500_SCADA.DT)和单位简称_年月H时分.CME (如:邢台 _201409150000.CIME)；
[0057]③将报文通过接口回传给GIS平台:报文从调度SCADA系统的服务发出，通过安全隔离代理服务，经过位于生产控制大区的“服务代理出口”传递到“正向隔离装置”；
[0058](7)接收SCADA系统返回的数据，报文从“正向隔离装置”经过位于信息管理大区的“服务代理入口”，发送给电网GIS平台的“服务调用接收”服务，并由电网GIS平台接收；
[0059](8)对SCADA数据分析处理，具体包括步骤有:
[0060]①通过GIS平台与SCADA系统中的设备对应关系表进行设备对应，并得到该设备的各项相关数据:该对应表从上述第(I)步得到，将第(7)步得到的调度数据对照该表得到各地市变电站城网1kV出线的属性和调度运行数据的完整信息，包括:线路业务ID、线路名称、电压等级、城农网类型、线路类型、所属地市、所属变电站、SCADA系