電力系統(tǒng)基于邏輯關系的建模系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)基于邏輯關系的建模系統(tǒng)，包括操作任務集成模塊、任務解釋器、圖形布局修正模塊、圖形布線修正模塊和數(shù)據(jù)庫模型增量修正模塊，所述數(shù)據(jù)庫模型增量修正模塊包括圖形增量計算單元、模型增量計算單元；同時提供一種使用該建模系統(tǒng)的建模方法。該系統(tǒng)利用邏輯關系描述，基于自動布線技術的支持，以圖形化的方式實現(xiàn)基于邏輯關系描述的電力系統(tǒng)新的電網(wǎng)模型圖模一體化生成，完全在“一張網(wǎng)”上定義與修改電網(wǎng)模型，而不是在無數(shù)張片網(wǎng)圖上建立電力系統(tǒng)模型，從而實現(xiàn)和幫助電網(wǎng)運行管理人員能夠準確且快速地建立、修改全系統(tǒng)電網(wǎng)模型，這種建模系統(tǒng)直觀明了、可靠準確，也更容易。
【專利說明】電力系統(tǒng)基于邏輯關系的建模系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電網(wǎng)模型構建領域，具體涉及一種基于邏輯關系的建模系統(tǒng)和建模方法。
【背景技術】
[0002]電網(wǎng)模型是一切電力系統(tǒng)有關的分析、決策與管理的基礎，模型是否有、是否完整、是否準確、是否容易建立應該說都非常重要，傳統(tǒng)的電網(wǎng)模型定義方法采用圖模庫一體化方法，也就是先畫圖、然后生成模型、再寫入關系數(shù)據(jù)庫中。畫圖是手工繪制，采用基于物理節(jié)點的方法，及每個設備對象都有一個或多個關節(jié)點，通過繪制關節(jié)點之間的連接線，實現(xiàn)拓撲描述；圖形繪制的范圍通常是以廠站圖形為單元，站與站之間通過線路建立連接關系，從而生成整個系統(tǒng)的電網(wǎng)模型。該方法在電網(wǎng)規(guī)模不大且站外設備較少、分支較少時有其優(yōu)點，但當系統(tǒng)規(guī)模大、接線復雜時，以廠站圖為單元時，系統(tǒng)模型涉及的廠站圖達到幾百個甚至更多，管理維護困難，容易出錯，且基于物理節(jié)點的“點對點聯(lián)接”方式操作步驟太多、容易因為人工操作失誤造成模型描述錯誤，此外當站外設備多、分支多時以廠站圖為單元的建模方式邊界切割復雜，這些因素都造成了電網(wǎng)模型的定義困難，嚴重影響了對電力系統(tǒng)應用分析決策的支持與可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為此，本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有建模系統(tǒng)采用手工繪圖操作步驟太多、容易出錯的技術問題，從而提供一種操作簡單、運行可靠的基于邏輯關系的建模系統(tǒng)和建模方法。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0005]—種基于邏輯關系的建模系統(tǒng)，包括
[0006]操作任務集成模塊，將操作任務集成分為不同類別，所述類別包括增加操作對象、刪除操作對象、修改操作對象；
[0007]任務解釋器，獲取所述操作任務集成模塊的命令信息，并對所述命令信息進行任務拆分；
[0008]圖形布局修正模塊，采用矩形點陣描述，將操作對象放置于網(wǎng)格節(jié)點上，當新增加一個或多個空間點操作對象時，相鄰區(qū)域關聯(lián)的空間點需要自動移位；
[0009]圖形布線修正模塊，根據(jù)最少交叉與最短路徑進行布線，并對布線路徑上關聯(lián)的對象進行修正；
[0010]數(shù)據(jù)庫模型增量修正模塊，根據(jù)所述圖形布局修正模塊和所述圖形布線修正模塊的動作，相對應地進行模型增刪改動作，包括:
[0011]圖形增量計算單元，根據(jù)所述圖形布局修正模塊和所述圖形布線修正模塊的動作，計算當前的圖形增量，所述圖形增量包括電網(wǎng)圖元對象增量與拓撲關系變化增量；
[0012]模型增量計算單元，根據(jù)所述圖形增量計算單元得到的當前的圖形增量，計算當前的模型增量；[0013]關系型數(shù)據(jù)庫，存儲所述圖形增量對應的模型增量修正后的電網(wǎng)模型。
[0014]所述的建模系統(tǒng)，所述任務解釋器進行任務拆分，采用集成任務拆分機制，符合IEC61968/61970 標準。
[0015]所述的建模系統(tǒng)，所述最短路徑為不采用斜線的情況下，不超越雙節(jié)點組成的矩形區(qū)域的水平垂直走線。
[0016]所述的建模系統(tǒng)，所述最少交叉通過局部區(qū)域的換位與換向模擬計算得到。
[0017]所述的建模系統(tǒng)，所述操作對象包括容器類對象、容器類對象內(nèi)部主接線、容器類對象與容器類對象之間的連接。
[0018]所述的建模系統(tǒng)，所述容器類對象包括廠站、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、箱變。
[0019]一種使用所述建模系統(tǒng)的建模方法，包括如下步驟:
[0020]一、將操作任務集成分為不同類別，所述類別包括增加操作對象、刪除操作對象、修改操作對象；
[0021]二、對操作任務的命令信息進行任務拆分；
[0022]三、對所述操作對象進行圖形自動布局修正，采用矩形點陣描述，將操作對象放置于網(wǎng)格節(jié)點上，當新增加一個或多個空間點操作對象時，相鄰區(qū)域關聯(lián)的空間點需要自動移位；
[0023]四、對所述操作對象進行圖形自動布線修正，根據(jù)最少交叉與最短路徑進行布線，并對布線路徑上關聯(lián)的對象進行修正；
[0024]五、根據(jù)圖形布局修正的結(jié)果和圖形布線的修正結(jié)果，計算當前的圖形增量；
[0025]六、根據(jù)得到的當前的圖形增量，計算當前的模型增量；
[0026]七、對圖形增量對應的模型增量進行相應的增刪改動作并存儲。
[0027]本發(fā)明的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:
[0028]本發(fā)明提供一種基于邏輯關系的建模系統(tǒng)，包括操作任務集成模塊、任務解釋器、圖形布局修正模塊、圖形布線修正模塊和數(shù)據(jù)庫模型增量修正模塊，同時提供一種使用該建模系統(tǒng)的建模方法。該系統(tǒng)利用邏輯關系描述，基于自動布線技術的支持，以圖形化的方式實現(xiàn)基于邏輯關系描述的電力系統(tǒng)新的電網(wǎng)模型圖模一體化生成，完全在“一張網(wǎng)”上定義與修改電網(wǎng)模型，而不是在無數(shù)張片網(wǎng)圖上建立電力系統(tǒng)模型，從而實現(xiàn)和幫助電網(wǎng)運行管理人員能夠準確且快速地建立、修改全系統(tǒng)電網(wǎng)模型，這種建模系統(tǒng)直觀明了、可靠準確，也更容易。相對于現(xiàn)有技術而言，該系統(tǒng)采用邏輯化描述，將邏輯關系描述語言變換為空間拓撲描述信息，進而形成空間點與線的圖形化語言描述，將過去多步驟操作融合為單一任務型操作，利用自動布局布線技術，實現(xiàn)點線之間的連接，點線連接采用最短路徑與最少交叉原則；實現(xiàn)了對邏輯化建模語言的圖形化表述，模型中的對象與庫對象的增量部分自動計算并增刪，實現(xiàn)圖形對象與網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫模型中的對象一一對應，解決了電力系統(tǒng)長久存在的模型定義難題，簡化電力系統(tǒng)網(wǎng)絡模型的定義方法，用描述性的邏輯語言方法，提交模型定義內(nèi)容，提高了模型定義的速度，降低了模型定義的難度，提高了模型定義的準確度，保證了對復雜大系統(tǒng)模型的定義生成。
[0029]本發(fā)明提供一種使用該系統(tǒng)的建模方法，可運用于輸電網(wǎng)以及配電網(wǎng)模型的生成，特別適合規(guī)模較大的輸電網(wǎng)或接線關系復雜的配電網(wǎng)模型定義與生成。
[0030]本發(fā)明提供的建模系統(tǒng)和建模方法，解決大規(guī)模電網(wǎng)與復雜接線關系電網(wǎng)模型建立過程繁瑣、容易出錯、難以維護的問題，只要采用了這項技術，在一張圖上建立模型，模型大小、范圍一目了然，不用在幾百張片網(wǎng)圖形上修補，提高了模型建立的直觀性；將原來基于物理節(jié)點的操作過程邏輯化描述為單一任務型，由程序完成多步驟操作，簡化了電網(wǎng)模型的建立過程；在一張圖上增量化建立模型，維護了圖模的嚴格一致，解決了一直困擾電力部門的全局一體化建模困境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0032]圖1為本發(fā)明所述的基于邏輯關系的建模系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構示意圖；
[0033]圖2為圖1所示實施例的基于邏輯關系的建模系統(tǒng)的連接關系邏輯定義圖；
[0034]圖3為圖1所示實施例的基于邏輯關系的建模系統(tǒng)的站內(nèi)拓撲邏輯定義圖；
[0035]圖4為圖1所示實施例的基于邏輯關系的建模系統(tǒng)的容器類對象增加圖；
[0036]圖5為圖1所述的基于邏輯關系的建模系統(tǒng)的自由布局布線圖。
[0037]圖中附圖標記表示為:1_操作任務集成模塊；2_任務解釋器；3_圖形布局修正模塊；4_圖形布線修正模塊；5_數(shù)據(jù)庫模型增量修正模塊；51_圖形增量計算單元；52_模型增量計算單元；53_關系型數(shù)據(jù)庫。
【具體實施方式】
[0038]實施例:
[0039]下面給出本發(fā)明所述的一種基于邏輯關系的建模系統(tǒng)的一個具體的實施方式，參見圖1所示，一種基于邏輯關系的建模系統(tǒng)，包括:操作任務集成模塊1、任務解釋器2、圖形布局修正模塊3、圖形布線修正模塊4和數(shù)據(jù)庫模型增量修正模塊5。具體內(nèi)容如下:
[0040]操作任務集成模塊1，包括增加操作對象、刪除操作對象、修改操作對象，本實施例中，所述操作對象包括容器類對象、容器類對象內(nèi)部主接線、容器類對象與容器類對象之間的連接，其中，所述容器類對象包括廠站、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、箱變，圖2、圖3分別為所述建模系統(tǒng)的連接關系邏輯定義圖和站內(nèi)拓撲邏輯定義圖，圖4為所述建模系統(tǒng)的容器類對象增加圖。
[0041]任務解釋器2，獲取所述操作任務集成模塊I的命令信息，并對所述命令信息進行任務拆分，拆分成圖形布局修正、圖形布線修正、計算圖形增量、計算模型增量、存儲模型增量修正后的電網(wǎng)模型五步任務；例如:命令信息為廠站I與廠站2之間增加一條線路，拆分的任務為:(1)計算廠站I間隔及出線方位和順序；(2)計算廠站2間隔及出線方位和順序；(3)計算廠站I與廠站2矩形區(qū)域內(nèi)對象移動數(shù)據(jù)；(4)計算增加廠站I與廠站2之間的布線通道及移動位置數(shù)據(jù)；(5)圖形增量為廠站I與廠站2內(nèi)部主接線變化、外部廠站移位數(shù)據(jù)以及布線通道，修正圖形并刷新顯示；(6)模型增量為新線路、線路開關、新增節(jié)點；修正支路-節(jié)點-電壓等級-廠站容器之間的關系，修正模型至關系數(shù)據(jù)庫。本實施例中，所述任務解釋器進行任務拆分，采用集成任務拆分機制，符合IEC61968/61970標準。
[0042]圖形布局修正模塊3，采用矩形點陣描述，將操作對象放置于網(wǎng)格節(jié)點上，當新增加一個或多個空間點操作對象時，相鄰區(qū)域關聯(lián)的空間點需要自動移位。[0043]圖形布線修正模塊4，根據(jù)最少交叉與最短路徑進行布線，并對布線路徑上關聯(lián)的對象進行修正，本實施例中，所述最少交叉通過局部區(qū)域的換位與換向模擬計算得到，所述最短路徑為不采用斜線的情況下，不超越雙節(jié)點組成的矩形區(qū)域的水平垂直走線，圖5為所述建模系統(tǒng)的自由布局布線圖；容器類對象內(nèi)部主接線的修正，以環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部主接線分裂為例:(1)計算環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部母線出線方位與間隔大小、并計算最少交叉出線順序；(2)計算環(huán)網(wǎng)柜外部對象布局移位數(shù)據(jù)；(3)布局圖形修正；(4)移位后布線圖形修正；(5)模型增量為環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部新增母線以及分段開關。
[0044]數(shù)據(jù)庫模型增量修正模塊5，根據(jù)所述圖形布局修正模塊3和所述圖形布線修正模塊4的動作，相對應地進行模型增刪改動作。所述數(shù)據(jù)庫模型修正模塊5包括:圖形增量計算單元51，根據(jù)所述圖形布局修正模塊3和所述圖形布線修正模塊4的動作，計算當前的圖形增量，所述圖形增量包括電網(wǎng)圖元對象增量與拓撲關系變化增量，以刪除某條線路為例:圖形增量為線路本身包含的線段、關聯(lián)廠站I內(nèi)部主接線以及關聯(lián)廠站2內(nèi)部主接線；模型增量為刪除線路以及刪除線路上的關聯(lián)開關、刀閘、物理節(jié)點；模型增量計算單元52，根據(jù)所述圖形增量計算單元51得到的當前的圖形增量，計算當前的模型增量；關系型數(shù)據(jù)庫53，存儲所述圖形增量對應的模型增量修正后的電網(wǎng)模型。
[0045]本實施例中，此系統(tǒng)的硬件主要由帶圖形加速芯片的UNIX/LINUX工作站組成。
[0046]同時，提供一種使用上述建模系統(tǒng)的建模方法，包括如下步驟:
[0047]一、將操作任務集成分成不同類別，所述類別包括增加操作對象、刪除操作對象、修改操作對象；
[0048]二、對操作任務的命令信息進行任務拆分；
[0049]三、對所述操作對象進行圖形自動布局修正，采用矩形點陣描述，將操作對象放置于網(wǎng)格節(jié)點上，當新增加一個或多個空間點操作對象時，相鄰區(qū)域關聯(lián)的空間點需要自動移位；
[0050]四、對所述操作對象進行圖形自動布線修正，根據(jù)最少交叉與最短路徑進行布線，并對布線路徑上關聯(lián)的對象進行修正；
[0051]五、根據(jù)圖形布局修正的結(jié)果和圖形布線的修正結(jié)果，計算當前的圖形增量；
[0052]六、根據(jù)得到的當前的圖形增量，計算當前的模型增量；
[0053]七、對圖形增量對應的模型增量進行相應的增刪改動作并存儲。
[0054]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種電力系統(tǒng)基于邏輯關系的建模系統(tǒng)，其特征在于:包括 操作任務集成模塊，將操作任務集成分為不同類別，所述類別包括增加操作對象、刪除操作對象、修改操作對象，所述操作對象包括容器類對象、容器類對象內(nèi)部主接線、容器類對象與容器類對象之間的連接； 任務解釋器，獲取所述操作任務集成模塊的命令信息，并對所述命令信息進行任務拆分；當命令信息為廠站I與廠站2之間增加一條線路時，拆分的任務為: (1)計算廠站I間隔及出線方位和順序； (2)計算廠站2間隔及出線方位和順序； (3)計算廠站I與廠站2矩形區(qū)域內(nèi)對象移動數(shù)據(jù)； (4)計算增加廠站I與廠站2之間的布線通道及移動位置數(shù)據(jù)； (5)圖形增量為廠站I與廠站2內(nèi)部主接線變化、外部廠站移位數(shù)據(jù)以及布線通道，修正圖形并刷新顯示； (6)模型增量為新線路、線路開關、新增節(jié)點；修正支路-節(jié)點-電壓等級-廠站容器之間的關系，修正模型至關系數(shù)據(jù)庫； 圖形布局修正模塊，采用矩形點陣描述，將操作對象放置于網(wǎng)格節(jié)點上，當新增加一個或多個空間點操作對象時，相鄰區(qū)域關聯(lián)的空間點需要自動移位； 圖形布線修正模塊，根據(jù)最少交叉與最短路徑進行布線，并對布線路徑上關聯(lián)的對象進行修正； 數(shù)據(jù)庫模型增量修正模塊，根據(jù)所述圖形布局修正模塊和所述圖形布線修正模塊的動作，相對應地進行模型增刪改動作，包括: 圖形增量計算單元，根據(jù)所述圖形布局修正模塊和所述圖形布線修正模塊的動作，計算當前的圖形增量，所述圖形增量包括電網(wǎng)圖元對象增量與拓撲關系變化增量； 模型增量計算單元，根據(jù)所述圖形增量計算單元得到的當前的圖形增量，計算當前的模型增量； 關系型數(shù)據(jù)庫，存儲所述圖形增量對應的模型增量修正后的電網(wǎng)模型。
2.根據(jù)權利要求5所述的建模系統(tǒng)，其特征在于:所述容器類對象包括廠站、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、箱變。
【文檔編號】G06Q50/06GK103530811SQ201310309659
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年8月2日 優(yōu)先權日:2012年3月23日
【發(fā)明者】李建英, 趙生傳, 劉遠龍, 羅魯東, 王強, 張媛, 王文剛, 王超 申請人:山東電力集團公司青島供電公司, 國家電網(wǎng)公司, 北京四方繼保自動化股份有限公司