[发明专利]一种基于数据融合的电网拓扑分析方法

摘要

本发明公开了一种基于数据融合的电网拓扑分析方法，步骤包括：获取电网的CIM数据和SCADA数据；对CIM数据和SCADA数据进行数据一致性处理；对CIM数据和SCADA数据进行拓扑分析；针对拓扑分析结果提取数据模型，数据模型包括拓扑节点、电气元件、电气岛三个模块，电气岛包括同一个电气岛的所有电气元件的电气元件ID；拓扑节点为拓扑分析结果的逻辑节点；电气元件包括该电气元件端点的拓扑节点号以及逻辑相连的电气元件；将数据模型发布。本发明整合了电网CIM模型与SCADA系统数据，能够实时进行电网的拓扑分析且将分析的结果根据IEC61970的格式提出了具体的数据模型，通过该数据模型能够将数据提供给多个厂商共同使用，实现了数据“大粒度”的共享、节约了大量资源。

主权项

1.一种基于数据融合的电网拓扑分析方法，其特征在于步骤包括：1）从电网的CIM模型中取出CIM数据，将CIM数据按照IEC61970标准解析得到各电气元件的信息；从电网的SCADA系统中取出包含各电气元件在指定时刻的运行信息的SCADA数据，所述CIM数据和SCADA数据之间通过各电气元件的ID相互对应；2）对CIM数据和SCADA数据进行数据一致性处理，使得CIM数据和SCADA数据中的同一电气元件具有相同的ID；3）对CIM数据和SCADA数据进行拓扑分析；4）针对拓扑分析结果提取基于IEC61970标准的数据模型，所述基于IEC61970标准的数据模型包括拓扑节点、电气元件、电气岛三个模块，电气岛包括属于同一个电气岛的所有电气元件的电气元件ID；拓扑节点为拓扑分析结果的逻辑节点，拓扑节点直接与一个或多个电气元件相连，拓扑节点具有的属性包括拓扑节点号、电压等级、所属电气岛；电气元件包括该电气元件端点的拓扑节点号以及电网中与该电气元件逻辑上直接相连在一起的电气元件；5）将所述基于IEC61970标准的数据模型通过指定的数据交换方式发布；所述步骤3）的详细步骤包括：3.1）将CIM数据中取出各电气元件的信息存入指定的表格DataTable1中，将SCADA数据中取出各电气元件的信息存入指定的表格DataTable2中；3.2）表格DataTable1中开关和断路器在表格DataTable2中都有该时刻的开闭状态，根据表格DataTable2中的信息，将表格DataTable1中所有断开的开关和断路器的信息删除；3.3）建立列表List与列表ListCNTN，将从表格DataTable1中删除的开关与断路器的节点信息<firstCN,rearCN>信息加入到列表ListCNCN中，其中firstCN表示节点的首端CN，rearCN表示节点的末端CN；3.4）使用预设的搜索算法将直接相连的开关和断路器节点CN全部用同一个TN替换，并且将对应的<CN,TN>加入到列表ListCNTN中；3.5）针对线路节点信息<firstCN,rearCN>、绕组节点信息<firstCN,rearCN>、电抗器节点信息<firstCN,rearCN>、母线节点信息CN、发电机节点信息CN、电容器节点信息CN，如果有CN节点有对应的TN则用对应的TN替代，否则为该CN节点生成新的TN’，并且将关系<CN,TN’>加入到列表ListCNTN中；3.6）得到记录了电网中所有电气元件CN节点和新生成的TN之间对应关系的列表ListCNTN，判定对应同样的TN的所有CN节点属于同一个逻辑节点且等效于直接相连；3.7）将所有双节点电气元件的节点信息<firstCN,rearCN>全部用ListCNTN中对应的TN替换，将替换后的结果用<firstTN,rearTN>表示，并存入列表ListTNTN；3.8）编辑列表ListTNTN，将整个电网分成一个或多个电气岛，对各个电气岛内的TN进行统一编号；3.9）拓扑分析结束，得到包括了各电气岛以及各电气元件的属性信息、SCADA数据以及连接关系的拓扑分析结果。