[发明专利]面向电网设备监控大数据分析的统一信息模型及建模方法

说明书

技术领域

本发明属于电网自动化调度技术领域，尤其涉及面向电网设备监控大数据分析的统一信息模型及建模方法。

背景技术

随着特高压电网建设的全面提速、新能源的快速发展和电力市场化改革的深入推进，电网一体化运行的特征愈发明显，对电网实施集中分析决策、多专业间业务协作和跨调度机构工作协同等需求更加迫切。近年来，电网调度控制中心所能获取的信息资源越来越丰富，电网设备监控分析可利用的信息源也越来越多，而且信息量巨大，形成了电网设备监控大数据。大数据技术的发展为利用海量的电网设备监控数据提供了解决方案，推动了电网设备监控系统的技术发展和电网设备监控业务的深化应用。但是能够顺利运用各种来源的信息的前提是数据的完备性和互操作性，所以有必要研究对电网设备监控业务分析所需的各种信息进行整合的方法。

电网设备监控大数据分析所需信息来源于多个不同的专业系统，各系统遵循不同的建模标准，不同的建模标准在建模方法、建模内容等方面存在差异。传统的建模方式仅满足对部分数据的建模，难以满足电网设备监控大数据分析的数据要求，存在问题如下：(1)IEC61970中CIM建模主要针对调控主站端的一次设备模型及网络拓扑，缺少对二次设备模型的描述。(2)IEC61850中SCL建模主要针对变电站子站端的二次设备模型，使用上侧重于主子站端的数据交互。(3)现有的建模方式缺少对设备状态监测、电压控制信息、作业管理数据等电网设备量测类信息的描述，难以实现对这类数据的应用。

综上所述，传统的建模方式难以获得电网设备监控大数据分析所需要的信息，无法满足电网设备监控大数据分析的业务需要，故急切需要设计一种应用于电网设备监控大数据分析的统一信息模型。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种面向电网设备监控大数据分析的统一信息模型及建模方法。建立统一信息模型的框架，实现一二次设备间的关联，同时对CIM模型中的量测类进行模型扩展，实现所有量测类信息的集中接入与统一建模。

为实现上述目的，本发明提出了一种面向电网设备监控大数据分析的统一信息模型，所述统一信息模型包括资源模型与量测模型；

所述资源模型包括设备容器、一次设备模型及相关二次设备模型；

所述一次设备模型包括Wires、Topology、Domain、Core；

所述量测模型在原有量测模型的基础上扩展了量测包，涵盖所有量测类信息，包括电压控制信息、电网运行量测数据、设备状态信息、环境监测信息和作业管理信息。

为实现上述目的，本发明同时提出了一种面向电网设备监控大数据分析的统一信息模型的建模方法，所述方法包括如下步骤：

(S1)采用IEC61970中CIM模型描述建立设备容器、一次设备模型及其关联，并引入到统一信息模型；

(S2)采用IEC61850中SCL模型建立二次设备模型，并引入到统一信息模型中；

(S3)在统一信息模型中建立一次设备模型与二次设备模型的关联；

(S4)将量测类信息扩展到量测包中，构建广义量测模型。

进一步地，在所述步骤(S3)中，一次设备模型和二次设备模型的关联采用尽量少修改原有模型的原则，将IEC61850中的保护模型和量测功能模型作为两颗子树接入到CIM模型中，具体步骤如下：

(S3-1)将CIM中的ProtectionEquipment类与IEC 61850中的ProIED概念对应起来，并随之引入IED层次以下的IEC61850保护功能对象；

(S3-2)将CIM中的Measurement类与IEC 61850中的IED概念对应起来，并随之引入IED层次以下的IEC 61850量测和开关对象；

(S3-3)建立IEC 61850中ProLNode类与CIM中ConductingEquipment类的关联；

(S3-4)建立IEC 61850中ProLNode类与CIM中Breaker类的关联。

进一步地，在所述步骤(S4)中，构建广义量测模型的具体步骤为：

(S4-1)将Measurement类抽象为一个量测类信息的父类，增加属性Mealtype，用于标识量测类信息；

(S4-2)量测类信息中增加属性MealParentID和Mealtype；

所述MealParentID用于标识其父类；

所述Mealtype用于标识量测类信息的类别；