一种于数字孪生的变电站三维全景监视系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于数字孪生的变电站三维全景监视系统及方法，包括，利用变电站数字孪生体构建变电站三维可视化全景模型；选择变电站三维可视化全景模型，生成变电站监视简化图；将变电站运维中心数据库中的数据导入监视系统中，基于异类原则建立索引划分模型，对数据进行分类；结合哈希散列函数将分类后的数据与生成的变电站监视简化图中节点位置一一对应关联；观察关联后的变电站监视简化图，若图中节点有出现闪烁跳动现象，则视为异常预警。本发明专利技术解决过去业务分类后强制捆绑到特定主机方式的问题，避免极端情况可能对主站构成的过载风险，保证系统的平稳性和可靠性，方便工作人员的查看，达到可视化的监视效果。达到可视化的监视效果。达到可视化的监视效果。

【技术实现步骤摘要】
一种于数字孪生的变电站三维全景监视系统及方法


[0001]本专利技术涉及变电站监视、数字孪生技术，尤其涉及一种于数字孪生的变电站三维全景监视系统及方法。

技术介绍

[0002]当前，非线性、高维、时变等特征是准确认知区域变电站配网系统所面临的难题，同时，近年来配电网络呈现开放式、扁平化、分散式、边界模糊化的发展趋势，这进一步加剧了区域变电站配网系统认知的复杂性；由于此类网络的规模庞大、动态特性复杂、建模仿真困难，传统配电网规划设计和运行控制工具已经无法满足针对配电网多时间尺度、多业务协同的分析需求。
[0003]变电站的数字孪生体构建与自我优化依赖全域全量的电网数据，这些信息数据具有来源繁多、结构复杂、动态变化和实时及准实时交互的特点，考虑到区域变电站配网系统的数字孪生底层依托于电力系统建模与电磁暂态仿真技术，且相应的物理实体的监测则依赖于线上的量测设备，上述两个过程在数字孪生运行过程中会产生大量数据，目前的电力系统数据来源分散、结构多样、关系复杂、粒度精细、体量巨大，无法提供全面的数据资源、数据服务。
[0004]目前在对变电站运维信息进行监视的过程中，信息处理速度慢，对硬件配置的依赖性较大，不能以微小代价同时运行和维护多个容器，无法达到以毫秒级的成批创建和销毁容器，来对变电站运维信息进行快速处理的目的，不具有在既定条件下自主调整创建时机和细粒度化策略的能力，无法解决过去业务分类后强制捆绑到特定主机方式的问题，不能避免极端情况可能对主站构成的过载风险，从而不能保证系统的平稳性和可靠性，同时不方便工作人员的查看，不能达到智能监视效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种基于数字孪生的变电站三维全景监视系统及方法；本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于数字孪生的变电站三维全景监视方法，包括，利用变电站数字孪生体构建变电站三维可视化全景模型；选择所述变电站三维可视化全景模型，生成变电站监视简化图；将变电站运维中心数据库中的数据导入监视系统中，基于异类原则建立索引划分模型，对所述数据进行分类；结合哈希散列函数将分类后的所述数据与生成的所述变电站监视简化图中节点位置一一对应关联；观察关联后的所述变电站监视简化图，若图中节点有出现闪烁跳动现象，则视为异常预警。
[0006]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述变电站数字孪生体是以数字化方式为物理对象创建的虚拟模型，其包括实体变电站和虚拟变电站，所述实体变电站用于负责实际供配电，所述虚拟变电站用于监测所述实体变电站的运行情况；所述变电站三维可视化全景模型包括，所述实体变电站和所述虚拟变电站的网络拓扑结构、运行数据。
[0007]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，生成所述变电站监视简化图包括，通
过鼠标点击操作选择所述变电站三维可视化全景模型；点击跳出的对话框，查阅所述实体变电站和所述虚拟变电站的所述网络拓扑结构、所述运行数据是否有误；若无误，则选择生成模式，输出得到所述变电站监视简化图。
[0008]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述网络拓扑结构包括，将变电站与配网相连的点设定为树的根节点；所述变电站中的馈线设定为所述树的子节点；节点之间的边代表所述变电站与所述配网中的实际线路，形成描述所述变电站结构的拓扑主树；所述运行数据包括，对所述变电站数字孪生体进行仿真计算，得到仿真数据；将所述拓扑主树中每个节点在所述实体变电站中的场站、设备的量测通道和仿真波形通道设定为以所述节点为根节点而展开的数据通道子树；将所述数据通道子树添加至所述拓扑主树中，生成完整的所述运行数据。
[0009]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述分类包括，采集所述变电站运维中心数据库中数据信息；对所述数据信息进行标准化处理和标签序列处理；基于所述异类原则建立所述索引划分模型；将处理后的所述数据信息导入所述索引划分模型中进行分类计算处理，根据计算结果输出对应分类区间。
[0010]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括，所述索引划分模型对导入的所述数据信息依次进行计算；若计算结果属于索引值区间，则被划分到索引候选区，若为否，则被移至待定区；对所述索引候选区进行二次计算，若有不同索引值，则分别单独建立放置空间进行存储，若有相同索引值出现，则将其转移在一个放置空间内进行存储。
[0011]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述关联包括，将分类后的所述数据信息导入哈希表中，形成数组；将哈希规则中的钥匙通过所述哈希散列函数转化为一个整型数字；利用所述整型数字对数组长度进行取余，取余结果为所述数组的下标，将关键码值存储在数组空间内；将所述变电站监视简化图中节点位置信息导入所述哈希表中进行压缩映射；再次利用所述哈希散列函数将所述压缩映射后的钥匙转换为对应的数组下标，并定位到所述数组空间获取所述关键码值。
[0012]本专利技术实施例的第二方面，提供一种基于数字孪生的变电站三维全景监视系统，包括变电站运维中心数据库，所述变电站运维中心数据库用于存储采集的变电站拓扑结构信息和运行信息；任务资源模块与所述变电站运维中心数据库相连接，其包括任务调度模块和资源模块，所述任务调度模块用于分发变电站输送配电各项任务的调度数据，所述资源调度模块用于存储所述变电站和配网中的各项资源数据；数据处理中心模块连接于所述任务资源模块，所述数据处理中心模块用于搭载所述变电站数字孪生体、所述变电站三维可视化全景模型、所述索引划分模型和所述哈希散列函数的运行程序，并输出计算结果和网络拓扑图。
[0013]可选地，在第二方面的一种可能实现方式中，还包括，可视化模块，所述可视化模块用于展示所述变电站监视简化图，以供运维人员进行检查操作；数据传输模块与各个模块相连接，其用于为各个模块提供数据传输服务。
[0014]本专利技术提供的一种基于数字孪生的变电站三维全景监视系统及方法具有在既定条件下自主调整创建时机和细粒度化策略的能力，解决过去业务分类后强制捆绑到特定主机方式的问题，避免极端情况可能对主站构成的过载风险，从而保证系统的平稳性和可靠性，方便工作人员的查看，达到可视化的监视效果。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。其中：图1为本专利技术第一个实施例所述的基于数字孪生的变电站三维全景监视方法的流程示意图；图2为本专利技术第一个实施例所述的基于数字孪生的变电站三维全景监视方法的网络拓扑结构示意图；图3为本专利技术第一个实施例所述的基于数字孪生的变电站三维全景监视方法的监视数据波形示意图；图4为本专利技术第二个实施例所述的基于数字孪生的变电站三维全景监视系统的模块结构示意图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的变电站三维全景监视方法，其特征在于：包括，利用变电站数字孪生体构建变电站三维可视化全景模型；选择所述变电站三维可视化全景模型，生成变电站监视简化图；将变电站运维中心数据库中的数据导入监视系统中，基于异类原则建立索引划分模型，对所述数据进行分类；结合哈希散列函数将分类后的所述数据与生成的所述变电站监视简化图中节点位置一一对应关联；观察关联后的所述变电站监视简化图，若图中节点有出现闪烁跳动现象，则视为异常预警。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的变电站三维全景监视方法，其特征在于：所述变电站数字孪生体是以数字化方式为物理对象创建的虚拟模型，其包括实体变电站和虚拟变电站，所述实体变电站用于负责实际供配电，所述虚拟变电站用于监测所述实体变电站的运行情况；所述变电站三维可视化全景模型包括，所述实体变电站和所述虚拟变电站的网络拓扑结构、运行数据。3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的变电站三维全景监视方法，其特征在于：生成所述变电站监视简化图包括，通过鼠标点击操作选择所述变电站三维可视化全景模型；点击跳出的对话框，查阅所述实体变电站和所述虚拟变电站的所述网络拓扑结构、所述运行数据是否有误；若无误，则选择生成模式，输出得到所述变电站监视简化图。4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的变电站三维全景监视方法，其特征在于：所述网络拓扑结构包括，将变电站与配网相连的点设定为树的根节点；所述变电站中的馈线设定为所述树的子节点；节点之间的边代表所述变电站与所述配网中的实际线路，形成描述所述变电站结构的拓扑主树；所述运行数据包括，对所述变电站数字孪生体进行仿真计算，得到仿真数据；将所述拓扑主树中每个节点在所述实体变电站中的场站、设备的量测通道和仿真波形通道设定为以所述节点为根节点而展开的数据通道子树；将所述数据通道子树添加至所述拓扑主树中，生成完整的所述运行数据。5.根据权利要求4所述的基于数字孪生的变电站三维全景监视方法，其特征在于：所述分类包括，采集所述变电站运维中心数据库中数据信息；对所述数据信息进行标准化处理和标签序列处理；基于所述异类原则建立所述索引划分模型；将处理后的所述数据信息导入所述索引划...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兆静，陈操，钱自成，宋建明，
申请(专利权)人：北京智盟信通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：