配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法
【专利摘要】本发明属于电力系统配电自动化领域，尤其涉及一种配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法。包括如下步骤：步骤一、地理信息系统导出模型和图形文件；步骤二、配电自动化主站系统通过信息交互总线获取地理信息系统的模型和图形文件；步骤三、配电自动化主站系统基于邻接矩阵采用深度优先搜索算法在线自动分析图形和模型文件，进行图形和模型校验。本发明利用深度优先搜索算法简化了电网拓扑结构，在此基础上进行配电自动化主站系统和地理信息系统间图形和模型的校验，提高了工作效率，缩短了图形和模型的修改周期，克服了传统拓扑方法搜索效率低的缺陷。
【专利说明】配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统配电自动化领域，尤其涉及一种配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法。
【背景技术】
[0002]根据配电自动化系统建设的实际情况，地理信息系统本身对配电线路相关数据模型要求比较低，而配网自动化主站系统对模型的拓扑连接关系要求较为严格。地理信息系统建立的模型不能满足以上配网自动化主站系统的使用需求，发送给配网自动化主站系统后需要自动化做大量的检查核对工作，遇到问题反馈给地理信息修改，如此交互效率低且周期长，不能满足系统建设需求。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明提供了一种配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，建立图形和模型校验分析基础平台，在此基础上对电网模型和图形全方位、多角度分析，提供合理的图模辅助整改策略。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
一种配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，包括以下步骤:步骤一、地理信息系统对配电网内的电力设备建立对应的模型和图形，并遵循IEC61970/IEC 61968国际标准导出模型和图形文件；
步骤二、配电自动化主站系统通过信息交互总线获取地理信息系统的模型和图形文件，构建图形和模型检测基础数据平台；
步骤三、配电自动化主站系统基于邻接矩阵采用深度优先搜索算法在线自动分析图形和模型文件，进行图形和模型校验；校验未通过，则按步骤四进行；校验通过，则按步骤五进行；
步骤四、校验未通过时，查找图形和模型文件中存在的错误信息，生成错误信息报告，并反馈给地理信息系统；地理信息系统根据反馈的错误信息报告进行图形和模型的维护，并将更新后的图形和模型文件推送到配电自动化主站系统；
步骤五、校验通过时，遵循IEC 61970/IEC 61968国际标准从图形和模型文件中提取信息并将其转换为配电自动化主站系统自身的面向对象的数据库模型和图形文件，读入新的数据库模型，并将最新图形更新到系统内的所有节点机上。
[0005]进一步,步骤一中，地理信息系统利用Web Service中间件将导出的图形和模型文件发送给信息交互总线，通过信息交互总线实现图形和模型文件从电力安全III区向电力安全I区跨反向物理隔离装置的传送。
[0006]进一步，步骤二中，配电自动化主站系统向信息交互总线提交获取地理信息系统创建的图形和模型文件的请求，信息交互总线根据收到的请求向地理信息系统索取最新的图形和模型文件；反之，地理信息系统在生成新的图形和模型文件后通知信息交互总线，信息交互总线随之通知配电自动化主站系统处理最新的图形和模型文件。
[0007]优选的，步骤三中基于深度优先的搜索策略将配电网划分为若干个子系统，形成拓扑岛形式的网络拓扑图，并以此为基础进行拓扑分析，形成拓扑成环错误列表、母线直连列表和拓扑孤岛列表，构成错误信息报告。本发明采用基于深度优先的搜索策略，将全网划分为若干个子系统，形成拓扑岛。拓扑岛是电网结构中具有电气联系的子系统，因此可以在主设备接线图的基础上形成拓扑岛。这种等效的电气接线图结构简单，主设备间电气联系明确，极大简化了系统的一次网络结构，使网络拓扑可以快速准确的形成电气岛。搜索算法仍采用深度优先搜索策略，这样可以有效的避免重复搜索主设备和拓扑节点，提高搜索效率。形成拓扑点时，只分析闭合的开关和刀闸，提高了拓扑点的形成速度。形成拓扑岛时，针对简化后的等效电气接线图进行分析，大大加快了划分电气岛的过程。
[0008]地理信息系统在日常维护过程中，根据错误信息纠错或自查纠错得到更新后的图形和模型文件，在向配电自动化主站系统传送时，可以将全模型文件导出，也可以只导出差异文件。优选的，步骤四中，地理信息系统将差异图形文件和差异模型文件推送到配电自动化主站系统。
[0009]为便于及时找到差异文件每条信息在配电自动化主站系统自身文件中的位置，步骤五中，配电自动化主站系统基于CM模型标准和IEC 61970/IEC 61968国际标准建立地理信息系统和配电自动化主站系统间的映射关系。配电自动化主站系统自动处理获得的差异模型文件和差异图形文件，将差异信息以增量导入的方式转换为自身的面向对象的数据库模型和gra格式图形文件。
[0010]优选的，步骤三中的深度优先搜索算法利用模型间的继承关系和关联关系，采用按树搜索策略进行搜索。
[0011]本发明所述的模型包括设备模型和连接关系模型，设备模型是指电力网络中的一次元件模型，例如线路、开关、母线等。CIM模型中定义了端点(Terminal)和连接节点(ConnectivityNode)。其中，端点是导电设备的电气点。连接点是导电设备端点的无电阻融合点，包含了一组端点。在CM模型中，一个导电设备包含几个端点(Terminal)，CM模型定义了这种导电设备类与端点、端点与连接点之间的关联关系。这样，端点和连接点共同建立起设备之间的电气连接关系。
[0012]本发明利用深度优先搜索算法简化了电网拓扑结构，在此基础上进行配电自动化主站系统和地理信息系统间图形和模型的校验，提高了工作效率，缩短了图形和模型的修改周期，克服了传统拓扑方法搜索效率低的缺陷。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明实施过程的流程图。
【具体实施方式】
[0014]一种配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，包括以下步骤:
1、地理信息系统对每一个隶属于配电网的电力设备建立对应的模型和图形，并遵循
IEC 61970/IEC 61968国际标准将全模型信息导出为xml格式的模型文件和svg格式的图形文件。
[0015]2、利用Web Service中间件将地理信息系统导出的图形和模型文件发送给信息交互总线，通过信息交互总线实现图形和模型文件从电力安全III区向电力安全I区跨反向物理隔离装置的传送。
[0016]3、配电自动化主站系统跟信息交互总线交互，获取地理信息系统的图形文件和模型文件。
[0017]4、配电自动化主站系统基于邻接矩阵自动分析接收到的图形和模型信息文件，分析过程采用深度优先搜索算法进行图形和模型校验。
[0018]5、对于图形和模型校验未通过的，配电自动化主站系统生成错误信息报告，并通过信息交互总线以文件形式反馈给地理信息系统。
[0019]6、对于能够正常校验通过的图形和模型文件，遵循IEC 61970/IEC 61968国际标准提取信息并转换为配电自动化主站系统自身能处理的面向对象的数据库模型和gra格式图形文件，随后读入新的数据库模型，并将最新图形更新到系统内的所有节点机上。同时基于CM模型标准和IEC 61970/IEC 61968国际标准建立地理信息系统和配电自动化主站系统间的映射关系。
[0020]7、地理信息系统根据反馈的错误信息报告或者以自查方式进行模型和图形的日常维护，定时导出差异模型文件和差异图形文件，并按第2、3步方式传送给配电自动化主站系统。
[0021]8、配电自动化主站系统自动处理获得的差异模型文件和差异图形文件，参照两系统间的映射关系将差异信息以增量导入的方式转换为能处理的面向对象的数据库模型和gra格式图形文件，随后更新系统的内存数据库，将最新图形更新到系统内的所有节点机上。
[0022]以上校验过程是一个循环的过程，两个系统之间要不断的互相交互、校验和反馈，以使配电自动化系统保持与地理信息系统系统模型、图形的一致。
【权利要求】
1.一种配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤一、地理信息系统对配电网内的电力设备建立对应的模型和图形，并遵循12(:61970/120 61968国际标准导出模型和图形文件； 步骤二、配电自动化主站系统通过信息交互总线获取地理信息系统的模型和图形文件，构建图形和模型检测基础数据平台； 步骤三、配电自动化主站系统基于邻接矩阵采用深度优先搜索算法在线自动分析图形和模型文件，进行图形和模型校验；校验未通过，则按步骤四进行；校验通过，则按步骤五进行； 步骤四、校验未通过时，查找图形和模型文件中存在的错误信息，生成错误信息报告，并反馈给地理信息系统；地理信息系统根据反馈的错误信息报告进行图形和模型的维护，并将更新后的图形和模型文件推送到配电自动化主站系统； 步骤五、校验通过时，遵循12(: 61970/120 61968国际标准从图形和模型文件中提取信息并将其转换为配电自动化主站系统自身的面向对象的数据库模型和图形文件，读入新的数据库模型，并将最新图形更新到系统内的所有节点机上。
2.根据权利要求1所述的配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，其特征在于:步骤一中，地理信息系统利用86^106中间件将导出的图形和模型文件发送给信息交互总线，通过信息交互总线实现图形和模型文件从电力安全III区向电力安全I区跨反向物理隔离装置的传送。
3.根据权利要求1所述的配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，其特征在于:步骤二中，配电自动化主站系统向信息交互总线提交获取地理信息系统创建的图形和模型文件的请求，信息交互总线根据收到的请求向地理信息系统索取最新的图形和模型文件；反之，地理信息系统在生成新的图形和模型文件后通知信息交互总线，信息交互总线随之通知配电自动化主站系统处理最新的图形和模型文件。
4.根据权利要求1所述的配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，其特征在于:步骤三中基于深度优先的搜索策略将配电网划分为若干个子系统，形成拓扑岛形式的网络拓扑图，并以此为基础进行拓扑分析，形成拓扑成环错误列表、母线直连列表和拓扑孤岛列表，构成错误信息报告。
5.根据权利要求1至4任一项所述的配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，其特征在于:步骤四中，地理信息系统将差异图形文件和差异模型文件推送到配电自动化主站系统。
6.根据权利要求5所述的配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，其特征在于:步骤五中，配电自动化主站系统基于頂模型标准和12(: 61970/120 61968国际标准建立地理信息系统和配电自动化主站系统间的映射关系。
7.根据权利要求6所述的配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，其特征在于:配电自动化主站系统自动处理获得的差异模型文件和差异图形文件，将差异信息以增量导入的方式转换为自身的面向对象的数据库模型和格式图形文件。
8.根据权利要求1所述的配电自动化主站系统与地理信息系统图形和模型校验方法，其特征在于:步骤三中的深度优先搜索算法利用模型间的继承关系和关联关系，采用按树搜索策略进行搜索。
【文档编号】G06Q50/06GK104463715SQ201410832200
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】郭文萍, 刘克发, 赵军, 刘双云, 魏元元, 廖敬丹, 辛国宝, 王冠祥, 杜杰, 苏荣, 何雯, 岳彩娟 申请人:国网甘肃省电力公司武威供电公司, 积成电子股份有限公司