[发明专利]一种配电网数字孪生空间数据组织方法及系统

说明书

本发明公开了一种配电网数字孪生空间数据组织方法及系统，融合了电气拓扑和三维空间数据，通过端子号匹配实现电气拓扑的融合，相比传统的融合方式更加精确，同时叠加了电网设施经纬度信息，满足地理信息计算的需要；遍历更加高效，采用拓扑遍历的方式，相比采用依赖ID编号进行关联查询的方式，更加快速高效，能够支撑大规模的数字孪生业务分析；融合并接入了电网量测数据，通过设置定时轮询器，实时更新量测数据，保证了数字孪生体的实时、可用性。本发明通过将电气拓扑融入电网数字孪生体，并将量测信息通过设备对应关联，为数字孪生的应用提供了更加丰富、可用的数据基础。

技术领域

本发明涉及电力信息技术领域，具体涉及一种配电网数字孪生空间数据组织方法及系统。

背景技术

随着新能源发展规模持续增大，电网作为能源转换利用和输送配置的枢纽平台，其功能、结构合形态发生了深刻变化。同时，随着现代计算机技术发展，以“大云物移智链”为代表的数字技术融合到电网技术之中，电网运行形成和积累了丰富数据资源，利于电网加速向数字化转型，提升数字化、智能化水平，推动电网向智慧化方向发展。智慧化水平的提升也就意味着需要更多、更复杂的智能化功能，这些功能的实现依赖于更高阶的数据资源服务。而电网的业务和物理实体本身就非常庞大和复杂，并且有着愈加复杂、高维的发展趋势，亟需更加先进的数字化技术来满足高阶的数据资源服务需求。

数字孪生技术能够为电网向数字化转型提供关键技术支撑，数字孪生是对现实世界中物理实体或者系统的镜像，通过构建虚拟数字模型将电网中的物理实体进行描述，基于构建的数字孪生体实现电网系统与数字孪生系统的动态实时镜像与协同控制，以解决电网专业领域中的复杂业务问题。当前数字孪生技术在电网的应用验证主要是基于离线数据模型，将电网的物理实体数据映射到数字孪生虚拟模型中，这种模型仅能够支持电网形态的静态展示，没有将电网量测数据以及电网之间的复杂关联关系引入数字孪生虚拟模型中，无法满足复杂、动态变化的电网业务分析应用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的配电网数字孪生虚拟模型仅能够支持电网形态的静态展示，没有将电网量测数据以及电网之间的复杂关联关系引入数字孪生虚拟模型中，无法满足复杂、动态变化的电网业务分析应用的缺陷，从而提供一种配电网数字孪生空间数据组织方法及系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种配电网数字孪生空间数据组织方法，包括：将配电网中的各设备作为一个节点，基于各设备的基础档案信息，构建配电网的数字孪生体空间数据基础模型；基于各设备的端子信息，通过端子号在节点之间建立边连接；采用深度遍历算法对各节点进行遍历，将孤岛运行的设备接入至变压器；以各设备为标识，将量测信息接入并对接到各设备的基础档案信息中。

在一实施例中，将配电网中的各设备作为一个节点，以构建配电网的数字孪生体空间数据基础模型的过程，包括：将各设备作为一个节点；提取各设备的基础档案信息，将基础档案信息作为设备的属性；以节点、属性的数据结构形式对各设备进行描述；获取各设备的经纬度坐标，叠加各设备的点云扫描三维数据，构建数字孪生体空间数据基础模型。

在一实施例中，基于各设备的端子信息，通过端子号在节点之间建立边连接的过程，包括：基于各设备的端子信息，获取具有相同端子号的设备；判断具有相同端子号的设备的电压等级是否符合预设电压等级；当比较结果符合不预设电压等级次序时，判断各设备的电压等级是否正常；当比较结果符合预设电压等级次序时，则对各设备的电压等级、开关状态量幅值，并建立边连接；当设备的电压等级正常时，修正电压等级值后对各设备的电压等级、开关状态量幅值，并建立边连接；当设备的电压等级不正常时，否则剔除电压等级不正常的设备。