專利名稱：一種基于模型集和差異模型的電網(wǎng)模型多版本管理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)自動化技術領域的管理方法，具體涉及一種基于模型集和差異模型的電網(wǎng)模型多版本管理方法。
背景技術：
在目前的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中，模型的版本管理還只局限在對電網(wǎng)模型時間維變化的信息進行管理。其主要有兩種思路，最簡單的方法就是將發(fā)生變化后的電網(wǎng)絡模型信息和所有圖形信息以文件形式保存形成對應某一時刻的電網(wǎng)全模型版本。但隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，電網(wǎng)全模型版本文件的大小也在不斷增加，如果每次都保存電網(wǎng)全模型，對磁盤存儲空間帶來較大壓力。而且電網(wǎng)模型每次發(fā)生的變化只是對電網(wǎng)局部很小的部分進行更新，這樣每次保存下來的模型版本相對于之前的模型版本，未發(fā)生變化的電網(wǎng)模型信息占了很大一部分，在存儲空間的消耗以及對于全模型的存取、解析、分析效率等方面都帶來很大影響。文獻《適應于智能調(diào)度的電網(wǎng)模型管理系統(tǒng)設計研究》中介紹了通過為每個電網(wǎng)·設備對象增加設備狀態(tài)、投運時間和退役時間三類描述信息來描述模型的生命周期，以此達到對模型時間維的管理。這種方式需要為電網(wǎng)中的所有設備對象維護狀態(tài)信息和投運、退役時間信息，將給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)維護人員帶來巨大的工作量，尤其是在電網(wǎng)正處于快速發(fā)展時期，大量基、改建工程投產(chǎn)，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大的今天，這種維護工作更是難以維系。因此，從效率和存儲方面考慮，采用差異模型來記錄電網(wǎng)模型版本的變化就成為處理電網(wǎng)模型多版本管理問題的重要方式。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于模型集和差異模型的電網(wǎng)模型多版本管理方法，該方法將空間維和應用維模型通過模型空間和模型樹的類型劃分成相應的版本進行管理，以模型集為基線，通過疊加不同時間生效的差異模型實現(xiàn)對模型時間維的多版
本管理。本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現(xiàn)的一種基于模型集和差異模型的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟I)差異模型表達；2)模型存儲；3)模型裝載；4)模型瀏覽；5)模型合并；6)模型校驗；7)模型轉(zhuǎn)換；
8 )模型發(fā)布及投在線。步驟2) -8)中的模型既包括模型集又包括差異模型。優(yōu)選的，所述步驟I)中，所述差異模型采用電網(wǎng)通用模型描述規(guī)范進行表達；所述電網(wǎng)通用模型描述規(guī)范簡稱CIM/E語言文件。優(yōu)選的，所述步驟2)中，采用模型樹表和模型信息表實現(xiàn)模型存儲。較優(yōu)選的，所述模型樹表描述模型多版本管理的電網(wǎng)模型樹信息；所述模型信息表描述模型集和差異模型之間、模型集與模型樹之間以及差異模型與模型樹之間的關系信
肩、O優(yōu)選的，其特征在于，所述步驟3)中，模型多版本統(tǒng)一管理通過導入模型集和差異模型中的模型信息和圖形信息實現(xiàn)模型空間裝載。 較優(yōu)選的，所述模型信息以CIM/E或CIM/XML文件格式表達；所述圖形信息以CIM/G或CM/SVG文件格式表達。較優(yōu)選的，其特征在于，所述以CIM/E或CIM/XML文件格式表達模型信息實現(xiàn)模型空間裝載包括下述步驟A、導入模型適配器對CIM/E或CIM/XML模型文檔進行解析；B、導入模型適配器中的映射程序，將解析出的對象數(shù)據(jù)映射成模型空間中的記錄數(shù)據(jù)；C、導入模型適配器中的校驗模塊，對模型空間中的網(wǎng)絡模型進行校驗。較優(yōu)選的，所述以CM/G或CM/SVG文件格式表達圖形信息實現(xiàn)模型空間裝載包括下述步驟i、導入模型適配器對CIM/G或CIM/SVG模型文檔進行解析；ii、導入模型適配器中的校驗模塊，對導入的圖形數(shù)據(jù)進行合理性檢查；iii、導入模型適配器中的映射程序，對圖形對象與模型對象之間進行映射。優(yōu)選的，所述步驟4)中，所述模型多版本統(tǒng)一管理方法包括至少一個瀏覽界面對裝載模型集和差異模型的模型空間進行瀏覽；對所有的模型集以層次樹形式進行瀏覽，對差異模型以增、刪、改分Tab頁的形式瀏覽和對圖形界面以廠站圖或潮流圖形式進行瀏覽。優(yōu)選的，所述步驟5)中，所述模型合并是以某一模型集為基線，在所述基線上按照順序依次合并差異模型的過程；所述差異模型合并的順序按照生效時間依次進行或通過界面在差異模型中進行選取以實現(xiàn)部分合并。優(yōu)選的，所述步驟6)中，根據(jù)模型校驗庫中的規(guī)則進行模型校驗；所述模型校驗包括模型集校驗和差異模型校驗。優(yōu)選的，所述步驟7)中，將面向電網(wǎng)監(jiān)控的物理拓撲模型基礎上疊加電網(wǎng)方式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成面向網(wǎng)絡分析的計算模型。優(yōu)選的，所述步驟8)中，經(jīng)過所述模型合并、模型校驗確認及模型轉(zhuǎn)換后，將模型在線同步并實現(xiàn)模型信息同步發(fā)布，即在模型信息投入實時運行電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的同時，自動同步導出最新模型信息(CIM/E和CIM/G文件)并通過文件服務提交模型庫。電網(wǎng)物理拓撲模型包含了電網(wǎng)物理設備的基本信息和連接關系的數(shù)學模型，是其他電網(wǎng)模型的基礎，應支持電網(wǎng)監(jiān)控等應用，基于電網(wǎng)物理拓撲模型可生成廠站一次接線圖、通信點表等信息。電網(wǎng)方式數(shù)據(jù)一般特指電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)或斷面數(shù)據(jù)，是在電網(wǎng)模型之上的動態(tài)變化數(shù)據(jù)，包括歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、計劃數(shù)據(jù)等。與現(xiàn)有技術比，本發(fā)明達到的有益效果是本發(fā)明提供的基于模型集和差異模型的電網(wǎng)模型多版本管理方法，實現(xiàn)對空間、時間和應用維度模型多版本管理的自動化維護支持手段，在設計中充分結合了“一套系統(tǒng)中需要同時支持多個不同區(qū)域的電網(wǎng)模型”、“同一電網(wǎng)模型在不同時刻下的多個子模型”以及“同一電網(wǎng)模型對于不同應用領域下的多個子模型”這三類模型多版本需求，在不影響電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)當前實時模型的正常使用的前提下，提升對歷史模型回溯、未來模型建模、應用模型轉(zhuǎn)換的速度，實現(xiàn)實時電網(wǎng)監(jiān)控運行與歷史、未來電網(wǎng)研究分析的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使用戶用非常方便的手段進行針對時間、空間和應用維模型電網(wǎng)的研究分析，為科學決策提供重要依據(jù)。


圖I是本發(fā)明提供的模型多版本管理與應用數(shù)據(jù)流向示意圖；其中Vk和Vk+1表示不同版本的模型集；圖2是本發(fā)明提供的多維協(xié)調(diào)模型的模型樹存儲示意圖；其中:<CD表示模型類型；!!表示模型集;△表示差異模型表示依賴；El表示模型集；E1. I和El. 2表示差異模型；T1表示模型集；T1. I、Tl. 2和Tl. 3都表示差異模型；S1_S5都表示模型集；圖3是本發(fā)明提供的模型信息輸出示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。本發(fā)明提供的基于模型集和差異模型的電網(wǎng)模型多版本管理方法，由電網(wǎng)模型多版本統(tǒng)一管理實現(xiàn)對電網(wǎng)調(diào)度控制中心各業(yè)務應用使用的空間、時間和業(yè)務應用多個維度、多個版本模型集(差異模型)的存儲、裝載、瀏覽、維護、校驗、合并、投在線、轉(zhuǎn)換和發(fā)布等統(tǒng)一管理功能，最終滿足電網(wǎng)調(diào)度控制中心內(nèi)各業(yè)務應用對模型多版本的需求。其核心是將空間維和應用維模型通過模型空間和模型樹的類型劃分成相應的版本進行管理，以模型樹的形式實現(xiàn)對時間維模型的多版本管理。模型樹以對應某一起始時刻的電網(wǎng)模型集為根，通過附著基于此模型集形成的不同時間生效的差異模型，表示模型樹順時間軸方向延伸。通過在對應某一時刻的模型集上疊加合并至未來某個時刻內(nèi)生效的所有差異模型，形成對應未來某個時刻的電網(wǎng)模型集。所謂電網(wǎng)模型集指得是對應某個時間點的電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)及對應的圖形實體集合，而電網(wǎng)差異模型是在模型集基礎上，生效時間相同的電網(wǎng)模型變化及可能對應的圖形。電網(wǎng)模型變化包括增加模型對象、刪除模型對象以及對模型對象屬性的修改。對應的圖形指由設備對象的增加和刪除所引起變化后的廠站接線圖。模型集和差異模型中的模型信息采用基于IEC 61970CIM的CM XML或CM/E文件來表達，圖形信息采用CM SVG或CM/G文件來表達。如圖I所示，圖I是本發(fā)明提供的模型多版本管理與應用數(shù)據(jù)流向示意圖，本發(fā)明提供的基于模型集和差異模型的電網(wǎng)模型多版本管理方法包括下述步驟I)差異模型表達電網(wǎng)模型多版本管理中使用的差異模型采用CM XML或電網(wǎng)通用模型描述規(guī)范(以下簡稱“CM/E語言”)進行表達，由于IEC 61970標準中已包含基于CM XML文件載體的差異模型表不方法，本發(fā)明中描述基于CIM/E語言的差異模型表不方法。為了區(qū)分CIM/E語言中修改前和修改后對象的變化，增加標記“forwardDifferences” 和 “reverseDifferences”,并定義差異模型規(guī)則如下
語義在 reverseDifferences 中在 forwardDifferences 中在原模型中·
權利要求
1.一種基于模型集和差異模型的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 1)差異模型表達； 2)模型存儲； 3)模型裝載； 4)模型瀏覽； 5)模型合并； 6)模型校驗；7)模型轉(zhuǎn)換； 8)模型發(fā)布及投在線。
2.如權利要求I所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述步驟I)中，所述差異模型采用電網(wǎng)通用模型描述規(guī)范進行表達；所述電網(wǎng)通用模型描述規(guī)范簡稱CIM/E語言文件。
3.如權利要求I所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述步驟2)中，采用模型樹表和模型信息表實現(xiàn)模型存儲。
4.如權利要求3所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述模型樹表描述模型多版本管理的電網(wǎng)模型樹信息；所述模型信息表描述模型集和差異模型之間、模型集與模型樹之間以及差異模型與模型樹之間的關系信息。
5.如權利要求I所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述步驟3)中，模型多版本統(tǒng)一管理通過導入模型集和差異模型中的模型信息和圖形信息實現(xiàn)模型空間裝載。
6.如權利要求5所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述模型信息以CM/E或CIM/XML文件格式表達；所述圖形信息以CIM/G或CIM/SVG文件格式表達。
7.如權利要求6所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述以CM/E或CM/XML文件格式表達模型信息實現(xiàn)模型空間裝載包括下述步驟 A、導入模型適配器對CIM/E或CIM/XML模型文檔進行解析； B、導入模型適配器中的映射程序，將解析出的對象數(shù)據(jù)映射成模型空間中的記錄數(shù)據(jù)； C、導入模型適配器中的校驗模塊，對模型空間中的網(wǎng)絡模型進行校驗。
8.如權利要求5所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述以CM/G或CM/SVG文件格式表達圖形信息實現(xiàn)模型空間裝載包括下述步驟 A、導入模型適配器對CM/G或CM/SVG模型文檔進行解析； B、導入模型適配器中的校驗模塊，對導入的圖形數(shù)據(jù)進行合理性檢查； C、導入模型適配器中的映射程序，對圖形對象與模型對象之間進行映射。
9.如權利要求I所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述步驟4)中，所述模型多版本統(tǒng)一管理方法包括至少一個瀏覽界面對裝載模型集和差異模型的模型空間進行瀏覽；對所有的模型集以層次樹形式進行瀏覽，對差異模型以增、刪、改分Tab頁的形式瀏覽和對圖形界面以廠站圖或潮流圖形式進行瀏覽。
10.如權利要求I所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述步驟5)中，所述模型合并是以某一模型集為基線，在所述基線上按照順序依次合并差異模型的過程；所述差異模型合并的順序按照生效時間依次進行或通過界面在差異模型中進行選取以實現(xiàn)部分合并。
11.如權利要求I所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述步驟6)中，根據(jù)模型校驗庫中的規(guī)則進行模型校驗；所述模型校驗包括模型集校驗和差異模型校驗。
12.如權利要求I所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述步驟7)中，將面向電網(wǎng)監(jiān)控的物理拓撲模型基礎上疊加電網(wǎng)方式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成面向網(wǎng)絡分析的計算模型。
13.如權利要求I所述的電網(wǎng)模型多版本管理方法，其特征在于，所述步驟8)中，經(jīng)過所述模型合并、模型校驗確認及模型轉(zhuǎn)換后，將模型在線同步并實現(xiàn)模型信息同步發(fā)布，即在模型信息投入實時運行電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的同時，自動同步導出最新模型信息并通過文件服務提交模型庫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)自動化技術領域的管理方法，具體涉及一種基于模型集和差異模型的電網(wǎng)模型多版本管理方法。該方法包括下述步驟1)差異模型表達；2)模型存儲；3)模型裝載；4)模型瀏覽；5)模型合并；6)模型校驗；7)模型轉(zhuǎn)換；8)模型發(fā)布及投在線。該方法將空間維和應用維模型通過模型空間和模型樹的類型劃分成相應的版本進行管理，以模型集為基線，通過疊加不同時間生效的差異模型實現(xiàn)對模型時間維的多版本管理。
文檔編號G06F17/50GK102750406SQ201210184530
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權日2012年6月6日
發(fā)明者姚建國, 曹陽, 楊勝春, 高志遠 申請人:中國電力科學研究院