一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法与流程

本发明涉及电网XML/E数据处理领域，尤其涉及一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法。

背景技术：

XML/E文件数据包括电网基本拓扑结构数据和实时状态估计潮流结果数据两部分。XML文件包括电网各类设备名称、静态参数、联络关系等基本信息。E格式数据包含状态估计后的电网实时运行数据，主要有节点电压/相角、支路功率、开关状态等信息。

基于XML/E数据及离线模型参数的电网数据，目前缺乏有效地分析辨识手段，不能准确定位数据中影响电网分析的坏数据。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法，解决了目前缺乏有效地分析辨识手段，不能准确定位数据中影响电网分析的坏数据的技术问题。

本发明实施例提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法，其特征在于，包括：

S1：从电网在线状态估计数据获取实时XML/E潮流数据，从BPA方式数据中获取BPA模型参数数据；

S2：分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识，输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息。

优选地，所述步骤S1之前还包括：

S0：通过图数据库方法对包括在线电网模型、在线状态估计数据、离线方式数据的多源电网数据进行拓扑分析，通过电网拓扑结构和设备名称相结合的方式对多源电网数据进行匹配，对多源电网数据进行融合，获取一套便于电网分析计算的完整数据。

优选地，所述步骤S2具体包括：

分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识，判断实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中是否存在影响电网计算分析的坏数据，若否，则输出电网计算分析的结果，若是，则输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息，并对所述坏数据进行修正，输出电网计算分析的结果。

优选地，所述步骤S2具体包括：

分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识，通过预定的工程数据校验模型，判断实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中是否存在影响电网计算分析的坏数据，若否，则输出电网计算分析的结果，若是，则输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息，并对所述坏数据进行修正，输出电网计算分析的结果。

优选地，预定的工程数据校验模型包括实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据预定的元件类型、检查项、坏数据满足的条件、错误提示信息、原因。

本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识装置，包括：

第一获取单元，用于从电网在线状态估计数据获取实时XML/E潮流数据，从BPA方式数据中获取BPA模型参数数据；

辨识单元，用于分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识，输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息。

优选地，还包括：

第二获取单元，用于通过图数据库方法对包括在线电网模型、在线状态估计数据、离线方式数据的多源电网数据进行拓扑分析，通过电网拓扑结构和设备名称相结合的方式对多源电网数据进行匹配，对多源电网数据进行融合，获取一套便于电网分析计算的完整数据。

优选地，所述辨识单元具体包括：

辨识子单元，具体用于分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识；

判断子单元，具体用于判断实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中是否存在影响电网计算分析的坏数据；

第一输出子单元，具体用于若实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中不存在影响电网计算分析的坏数据，则输出电网计算分析的结果；

第二输出子单元，具体用于若实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中存在影响电网计算分析的坏数据，则输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息，并对所述坏数据进行修正，输出电网计算分析的结果。

优选地，所述判断子单元，具体用于通过预定的工程数据校验模型，判断实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中是否存在影响电网计算分析的坏数据。

优选地，预定的工程数据校验模型包括实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据预定的元件类型、检查项、坏数据满足的条件、错误提示信息、原因。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法包括：S1：从电网在线状态估计数据获取实时XML/E潮流数据，从BPA方式数据中获取BPA模型参数数据；S2：分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识，输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息。本实施例中，通过从在线状态估计获取实时XML/E潮流数据、从离线获取BPA模型参数数据，分别对在线、离线数据解析，并对数据内容及格式进行辨识，判断数据中存在的影响电网计算分析的坏数据，解决了目前缺乏有效地分析辨识手段，不能准确定位数据中影响电网分析的坏数据的技术问题。

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，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法的一个实施例的流程示意图；

图2本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法的另一个实施例的流程示意图；

图3本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识装置的一个实施例的结构示意图；

图4本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识装置的另一个实施例的结构示意图；

图5本发明实施例中提供的一种多源电网数据输入及辨识流程示意图；

图6本发明实施例中提供的一种网络拓扑分析示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法，用于解决目前缺乏有效地分析辨识手段，不能准确定位数据中影响电网分析的坏数据的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法的一个实施例包括：

101、从电网在线状态估计数据获取实时XML/E潮流数据，从BPA方式数据中获取BPA模型参数数据；

102、分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识，输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息。

上面是对一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法进行详细的描述，下面将对一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法的过程进行详细的描述，请参阅图2，本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识方法的另一个实施例包括：

201、通过图数据库方法对包括在线电网模型、在线状态估计数据、离线方式数据的多源电网数据进行拓扑分析，通过电网拓扑结构和设备名称相结合的方式对多源电网数据进行匹配，对多源电网数据进行融合，获取一套便于电网分析计算的完整数据；

1.基于XML/E文件的多源数据融合匹配技术

XML/E文件数据包括电网基本拓扑结构数据和实时状态估计潮流结果数据两部分。XML文件包括电网各类设备名称、静态参数、联络关系等基本信息。E格式数据包含状态估计后的电网实时运行数据，主要有节点电压/相角、支路功率、开关状态等信息。

根据XML/E数据文件特点建立一套电力系统信息通用内存数据结构，采用面向对象的方法实现，元件数据包含基础数据、格式特有数据和中间数据三部分，基础数据为电网基本结构及变量数据；格式特有数据为解析程序特有数据，包括数据格式信息等；中间数据为仅在特定处理后有效的数据，包括潮流数据和暂稳数据。根据电网基础数据内容区分物理节点和计算节点，根据电网的开关、刀闸或者设备状态分析判断出电网的拓扑结构，也就是根据开关、刀闸或者设备的状态把各种设备(如发电机、负荷、并联电容电抗、输电线、变压器等)连接的电网表示成能用于电力系统分析计算的母线－支路模型，并且识别相互孤立的电气子系统。当开关、刀闸状态或元件拓扑连接关系发生变化时能够快速重新生成拓扑。

在多元数据的融合匹配方面，采用图数据库法对多源电网数据(包括在线电网模型、在线状态估计数据、离线方式数据)进行拓扑分析，通过电网拓扑结构与设备名称相结合的方式进行匹配。在处理同一电网的不同格式、类型数据时，利用电网拓扑结构一致性建立以厂站为核心的元件间的对应关系。厂站映射是元件映射的核心，其余元件按所属厂站、电压等级分组后，在一组在线元件和对应的一组离线元件间建立映射。根据名称包含的序号顺序以及设备参数接近程度进行元件对应。针对不同数据间的数据差异及参数缺失情况，对设备参数进行拷贝。元件映射生成后，程序根据元件的对应关系以及不同数据参数情况，完成参数完整性校验并补齐设备、元件参数。同时对于一些特殊设备，如：对风机、光伏机组的参数复制进行额外修正。完成多源数据的融合工作，形成一套便于电网分析计算的完整数据。

2.基于在线数据的网络校验与拓扑检查

数据处理系统提供对电网数据按网络连接关系及元件构成进行校验和拓扑的功能，潮流、短路、网损等计算模块以及在线数据的接入均依赖于正确的网络校验与拓扑。

A.1网络校验

网络校验对常规网络接线关系以及参数错误进行检查。网络校验具有如下功能：

检查电压等级基准值、最大值、最小值的关系及合理性；

检查物理母线所设限值与所属电压等级的一致性和合理性；

检查开关和刀闸两侧结点所属电压等级与开关初始填写电压等级的一致性；

检查物理母线、交流线、直流线等元件设备结点所属电压等级与所填电压等级的一致性；

检查交流线元件两侧电压等级基准值是否一致；

检查电容电抗等设备参数的合理性和一致性；

检查系统中是否存在孤立结点、孤立支路等设备并报告；

A.2网络拓扑

电力网络拓扑分析的功能是根据电网的断路器、刀闸或者设备状态分析判断出电网的拓扑结构，也就是根据断路器、刀闸或者设备的状态把各种设备(如发电机、负荷、并联电容电抗、输电线、变压器等)连接的电网表示成能用于电力系统分析计算的母线－支路模型，并且识别相互孤立的电气子系统。

A.2.1网络拓扑的功能

网络拓扑分析具有如下功能：

能处理任何接线方式，如单母线、双母线、双母线带旁路母线、环形接线、倍半断路器接线、旁路隔离开关等；

可以分析处理电气岛(子系统)情况，并确定死岛、活岛状态；

对每个活的电气岛指定参考(或平衡)发电机；

能处理单端开断的支路(线路或变压器)；

能处理单节点环路；

A.2.2网络拓扑的算法

电力系统网络接线分析分为两个基本步骤：

厂站母线分析：根据开关、刀闸的开断状态和元件的投退状态，由节点模型形成母线模型。功能是分析某一厂站的某一电压等级内的节点由闭合开关、刀闸联接成多少个母线，其结果是将厂站划分为若干个母线，这样的母线称作“计算母线”。

系统网络分析：分析整个电网的母线由闭合支路联接成多少个子电网，每个子电网是有电气联系的母线的集合，计算中以此为单位划分网络方程组。

例如对图6所示的3厂站的模型系统，在当前开关状态下，经厂站结点分析共有6个计算母线，经系统计算母线分析，得到2个孤立的电气子系统。

202、从电网在线状态估计数据获取实时XML/E潮流数据，从BPA方式数据中获取BPA模型参数数据；

基于XML/E格式的电网多源数据的坏数据辨识方法，采用C++开发，基于面向对象、多层架构的并行计算技术。从在线状态估计获取实时XML/E潮流数据、从离线获取BPA模型参数数据，分别对在线、离线数据解析，并对数据内容及格式进行辨识，判断数据中存在的影响电网计算分析的坏数据。通过可配置、可调节的参数匹配、判断及输出设置，使参数辨识和数据检查变得灵活高效，输出错误信息日志，便于数据分析人员定位错误、分析问题，提高分析海量电网数据的效率。

203、分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识，通过预定的工程数据校验模型，判断实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中是否存在影响电网计算分析的坏数据，若否，则输出电网计算分析的结果，若是，则输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息，并对所述坏数据进行修正，输出电网计算分析的结果。

3.数据检查、坏数据辨识以及基于专家经验的工程数据校核模型

数据检查的主要功能是电网数据检查，判定数据是否正确或满足计算要求。数据检查结果区分为错误和警告，其中错误为无法自动修正的内容，警告可自动修正，采用类似于编译器的错误编号机制。按需要执行各数据处理功能，如发现错误定位到该元件所在行。

按需要执行各数据检查功能，如发现错误定位到该元件所在行；针对非元件类型检查(如节点PQ平衡)提供特殊显示修改窗口。根据工程实施及电网分析经验，形成一套电网数据校核模型，主要包括厂站、母线、交流线、变压器、电容电抗器、机组、负荷及节点等电网设备。工程数据校核模型主要包含以下内容：

5.坏数据检查及输出

a.拓扑检查

拓扑检查校验电网接线关系是否合理，包含但不限于以下内容：

b.状态估计检查

当数据为状态估计结果时对其进行检查，冗余信息一致性、PQ平衡、断面功率等，包含但不限于以下内容：

通过对XML/E数据、BPA数据检查，输出关于电网拓扑、潮流、电压、相角、参数等数据详细情况及错误内容，便于计算分析及数据问题检查，提高电网数据可用性及计算分析准确性。

本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据方法的应用例：

1.状态估计数据拓扑检查、参数检查。

例1.设备状态有误：

a.数据检查输出信息：

交流线“220kV宝江Ⅰ回线”、“220kV宝江Ⅱ回线”首端潮流为0但未开断

b.状态估计数据内容：

<ACLineSegment>

状态估计数据中线路功率量测值为0，但线路状态为1(投运)。

例2.模型拓扑不全：

a.数据检查输出信息：

端子“120189815072227378(天广直流连线极二线)”所属节点信息缺失

b.状态估计数据内容：

状态估计数据模型拓扑结果中直流线只有一端节点(“马窝换流站”侧节点“100268001005021”)，缺少“广州换流站”侧节点，导致天广直流无法正常读入。

例3.参数有误：

a.数据检查输出信息：

双绕组变压器“景洪电站.#1B(117093590328410294)”高压侧和低压侧额定容量不一致

b.状态估计数据内容：

状态估计数据中“景洪电站.#1B”变压器高压侧容量“412.000000MVA”，低压侧容量“0.000000MVA”，参数有误。

本实施例中，通过在线模型解析及网络拓扑分析，离线模型解析、模型参数导入及网络拓扑分析，在线-离线设备匹配，设备参数归类及范围确定，参数校验，参数异常数据输出，采用C++开发，基于面向对象、多层架构的并行计算技术，从在线状态估计获取实时XML/E潮流数据、从离线获取BPA模型参数数据，分别对在线、离线数据解析，并对数据内容及格式进行辨识，判断数据中存在的影响电网计算分析的坏数据，通过可配置、可调节的参数匹配、判断及输出设置，使参数辨识和数据检查变得灵活高效，输出错误信息日志，便于数据分析人员定位错误、分析问题，提高分析海量电网数据的效率，基于XML/E文件的多源数据融合匹配技术，采用图数据库技术，实现了对多源异构数据的融合工作，形成一套便于电网分析计算的完整数据，基于在线数据的网络校验与拓扑检查，实现了网络校验和网络拓扑，建立了基于专家经验的工程数据校核模型，采用类似于编译器的错误编号机制，实现了按需校核数据问题，实现了校核坏数据的可视化结果输出，实现了对BPA离线可疑参数的专家辨识。

请参阅图3，本发明实施例中提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识装置的一个实施例包括：

第一获取单元301，用于从电网在线状态估计数据获取实时XML/E潮流数据，从BPA方式数据中获取BPA模型参数数据；

辨识单元302，用于分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识，输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息。

上面是对一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识装置各单元进行详细的描述，下面将对一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识装置各附加单元进行更详细的描述，请参阅图4，本发明实施例提供的一种基于XML/E格式多源电网数据的坏数据辨识装置的另一个实施例包括：

第二获取单元401，用于通过图数据库方法对包括在线电网模型、在线状态估计数据、离线方式数据的多源电网数据进行拓扑分析，通过电网拓扑结构和设备名称相结合的方式对多源电网数据进行匹配，对多源电网数据进行融合，获取一套便于电网分析计算的完整数据。

第一获取单元402，用于从电网在线状态估计数据获取实时XML/E潮流数据，从BPA方式数据中获取BPA模型参数数据；

辨识单元403，用于分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识，输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息。

所述辨识单元403具体包括：

辨识子单元4031，具体用于分别对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据进行解析，并对实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据及其格式进行辨识；

判断子单元4032，具体用于通过预定的工程数据校验模型，判断实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中是否存在影响电网计算分析的坏数据；

第一输出子单元4033，具体用于若实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中不存在影响电网计算分析的坏数据，则输出电网计算分析的结果；

第二输出子单元4034，具体用于若实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中存在影响电网计算分析的坏数据，则输出实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据中影响电网计算分析的错误信息，并对所述坏数据进行修正，输出电网计算分析的结果。

预定的工程数据校验模型包括实时XML/E潮流数据和BPA模型参数数据预定的元件类型、检查项、坏数据满足的条件、错误提示信息、原因。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。