新能源综合监控系统的三级建模方法技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源综合监控系统的三级建模方法，采用从采集点建模到设备容器建模再到行业应用建模的三级建模方法。进行设备容器建模时采用通用设备容器进行描述，并通过与设备类型相关的唯一采集点编码方式构建设备容器与采集点模型间的关系；在设备容器模型的基础上对新能源行业的特征量进行统一排序，然后建立设备采集点的行业属性特征量，并通过建立设备容器的采集点行业顺序来建立各类设备的行业模型；通过规则存储与冗余存储结合的方式保证了三级模型运作的高效性和可靠性。避免了对具体模型进行描述，当设备发生改动时，无需进行模型修改，保证了系统的适应性，具有通用性，同时能够支持新能源监控与传统电力监控的应用功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种应用于电力新能源综合监控系统模型设计的一种方法，对新能源监控系统中所有设备实现一体化建模，该模型不会随系统设备的增加而发生变化。属于电力系统自动化与计算机学科的交叉

技术介绍
目前新能源综合监控系统一般都是在电力监控系统的基础上改造扩展而成，在系统的基础建模方面大都采用采集点到电力设备网络的建模方式，采集点的建模主要是对采集点的类型进行归类建模，设备建模主要有两种方式，一是针对具体设备进行建模，即详细描述系统中出现的各类设备，这种方式可以非常清晰地反映电力系统的各类设备及其相互关系，基于此的上层应用实现比较方便。但是随着电力系统内越来越多新型设备的出现，特别是各类分布式电源、储能装置出现后，各式各样的电力组件也越来越多，而各类组件的不同厂家对同类组件的描述相差甚远，因此要直接描述电力系统的设备越来越困难，按照目前的做法一旦有新设备出现，就需要增加该设备类型的描述并对设备模型进行扩展，这样做虽然可以满足系统的功能需求，但应用起来不够灵活，系统维护性较差。另一种方式是进行模糊化的设备描述，即不具体描述某类设备，将出现的所有设备用统一的方式进行描述， 然后由上层应用进行特定的数据组织和计算。这种做法在出现新设备时无需进行模型改动，但不同的应用都需要各自进行数据组织，使得系统扩展性较差。在这种情况下，需要找到一种建模设计方法，使之既能够满足传统电力系统建模的需要，又能方便有效地建立各类新型设备的模型，同时还要保证系统的高效性和安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新能源综合监控系统的三级模型建模方法，在系统出现新的设备时无需进行模型的修改，同时能够满足上层应用标准化的要求，保证系统应用的高效性和安全性。为了达到本专利技术的目的，所采用的技术方案是电力行业综合监控系统收集各类设备的信息作为系统输入量，通过监控分析得出系统的控制策略，并按不同的控制输出量对各类设备进行控制，控制结果又以输入量的形式反馈到系统中。监视和控制的过程主要针对不同的数据类型，而分析则需要不同的设备和电力网络模型。根据系统的特点，采用由采集点到设备容器再到行业应用模型的三级建模方式，即根据采集点类型建立统一的输入输出数据模型，采集点类型目前包括开关量、模拟量、状态量和脉冲量的输入与输出，在此基础上进行设备容器建模，模糊设备的行业特性，将设备作为一个“容器”看待，不针对具体的设备建模，同时建立设备与采集点的关联数据模型，最后建立行业应用通用模型，描述各类“设备容器”的行业特性。一种，其特征是，包含以下步骤(1)建立采集点模型建立数据采集的通用模型，根据采集点类型建立统一的输入输出数据模型；所述采集点模型包含定义属性、采集属性和实时展示属性的建模， 实时展示属性按不同采集类型建立，与采集属性一一对应， 定义属性随设备类型与采集点关联关系的建立而建立。所述定义属性包括了采集点的系统属性、关联属性、行业属性、采集类型和控制属性。按照遥信量、遥测量、电度量、状态量和控制量建立采集点的采集属性和实时展示属性描述。采集属性建模即建立采集点的采集相关信息，包括采集点号和控制点号、采集值、采集状态、采集时间以及与数据采集相关的信息，比如采集通道、通讯规约、基数、转换系数等等。针对电力系统存在多通道的情况，为每个采集信息预留多个通道的存储空间(一般不会超过4个)。实时展示信息区按不同采集类型建立，与采集属性一一对应，展示属性包括了采集点的最终值、状态、时间和展示属性(包括颜色、形式等)等信息。建立采集点类型转换关系。由于上述的采集数据类型是系统的内部数据类型，与现场设备定义方式可能不一致，因此需要增加采集点类型转换的描述。该描述信息定义了现场设备的数据类型与系统内部采集数据类型间的转换关系。比如现场1号点是一个遥测形式的状态量，则建立1号点由遥测量转换成状态量的描述。(2)建立设备容器模型包含建立设备容器类型；包括设备容器类型描述和存储信息描述，设备容器类型包括容器和设备两类，存储信息描述描述了设备容器的存储信息，包括存储的空间位置。首先进行“设备容器”描述，容器的描述包括容器类型描述和存储信息描述。比如设备容器包括“厂站”、“电压分区”、“间隔”、“风机”等，比如“风机”包含“DF77”、“DF70”等类型。并描述其存储的空间位置，比如“厂站”存储的表号为100，表名为“厂站信息表”;之后通过流程组态方法自动创建“厂站信息表”的存储空间并自动派生通用的设备容器模板；设备类型与采集点对应信息模型建立了每一种设备类型包含的采集点的信息，同时描述各类采集点的定义属性；比如类型为“DF77”的“风机”设备具有熔断器状态的遥信量， 电流电压等遥测量，风机电度量以及风机状态、刹车状态等状态量，自动为每个数据量分配该设备类型唯一的采集点编码(从1开始)并建立每个采集点的各类定义属性，包括系统属性(比如是否可修改、显示方式等)、关联属性(比如对应图形、外部链接等)、行业属性(行业数据类型等)、采集类型(遥信、遥测、电度、状态)和控制类型(是否可控)等。通用容器信息模型各类设备容器的存储空间与所述设备容器模型中定义的存储空间一一对应；所述通用容器信息模型包含a)铭牌属性。比如容量、额定电压、额定电流等。b)设备类型。与“设备类型”的描述对应。C)连接属性。由于监控系统最终是利用图形的形式进行展示，图形刻画了系统内各个设备的连接关系，因此需要在设备信息中对连接属性进行描述。设备与设备的连接在图形上是通过“端子”进行的，因此只需对端子进行编号，就可表示出设备的连接关系。系统的设备的连接端子个数都不太多(一般不多于4 个)，因此可以预留设备连接端子的编号信息。d)系统属性。系统属性包括了系统内部所使用的属性，比如时间等等。e)父节点属性。父节点描述具体该设备的上级节点是哪一个设备。f)其它属性。同时一一对应地为该设备容器分配其行业应用存储区。其它的设备容器也是同样的处理方式。(3)建立行业应用模型描述采集点与设备容器对应于行业应用的主从层次关系以及行业相关数据的存储关联关系；包括采集点的行业属性建模以及层次关系建模。采集点的行业属性建模过程为首先对行业应用分析服务所涉及的采集点行业类型属性进行统一规划，分配系统的唯一标识，然后为每个设备类型的采集点选择此类属性， 比如“DF77风机”的“总电量”为行业属性“电量”等等。然后建立设备类型行业特性关系， 即描述各类设备容器需要按照何种行业顺序进行数据存储，比如对于“母线”的设备容器， 需要按照“AB相电压”、“BC相电压”、“CA相电压”、“A相电压”、“B相电压”、“C相电压”的顺序进行数据的组织，如果某个设备的采集点不全，则对应的位置用-1表示。之后建立容器行业存储信息模型，与所述通用容器信息模型建立一一对应的标识，然后按照所述设备类型行业特性关系中描述的关系进行存储信息的描述，所述存储信息对应所述采集点的实时展示属性的标识。采集点行业类型属性统一规划的方法为，采用按行业特征量排序的建模方法，首先对行业的特征量进行统一排序，然后建立设备采集点的行业属性的特征量，并通过建立设备容器的采集点行业顺序来建立各类设备的行业模型。采用冗余存储和规则存储的方法建立三层模型的快速检索机制，由采集点到设备的快速本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种新能源综合监控系统的三级建模方法，其特征是，包含以下步骤：（１）建立采集点模型：建立数据采集的通用模型，根据采集点类型建立统一的输入输出数据模型；（２）建立设备容器模型：包含建立设备容器类型；设备类型模型：描述同一设备间的差异性；设备类型与采集点对应信息模型：建立了每一种设备类型包含的采集点的信息，同时描述各类采集点的定义属性；通用容器信息模型：各类设备容器的存储空间与所述设备容器模型中定义的存储空间一一对应；（３）建立行业应用模型：描述采集点与设备容器对应于行业应用的主从层次关系以及行业相关数据的存储关联关系；包括采集点的行业属性建模以及层次关系建模。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小鉥，翟长国，叶剑斌，曹志刚，金秋，谢敏，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84