一種基于組態(tài)工具的曲線疊加方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于組態(tài)工具的曲線疊加方法，具體步驟包括：1)部署實時數(shù)據(jù)庫服務器，對有功功率采集端采集的實時數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)合理性校驗；2)部署組態(tài)工具，建立和實時數(shù)據(jù)庫的連接，選擇需要疊加的同類型的電氣量；3)在配置文件中寫入新點生成規(guī)則參數(shù)及數(shù)值越限參數(shù)；4)模擬生成合成曲線；5)組態(tài)工具將數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的合成點值以及數(shù)據(jù)庫中的值展示在組態(tài)頁面上。本發(fā)明在依據(jù)實時數(shù)據(jù)的基礎上，動態(tài)生成合成曲線，不但不占用實時數(shù)據(jù)庫存儲空間，而且利用現(xiàn)有理論知識為基礎，利用實測數(shù)據(jù)生成理論曲線，為實際運行提供形象的曲線參考。
【專利說明】一種基于組態(tài)工具的曲線疊加方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)信息化及自動化領(lǐng)域，特別是一種基于組態(tài)工具的曲線疊加 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 越來越多的自動化系統(tǒng)應用到電網(wǎng)系統(tǒng)中，每天產(chǎn)生海量的基于時間序列的實時 數(shù)據(jù)，如何高效快速地存儲、查詢、統(tǒng)計及展示海量實時數(shù)據(jù)成為需要解決的問題，實時數(shù) 據(jù)庫技術(shù)就是為了解決該問題而被發(fā)明的，實時數(shù)據(jù)庫具有高吞吐量、高壓縮比、高查詢效 率等優(yōu)點。
[0003] 隨著電力系統(tǒng)信息化、自動化水平的不斷提高及計算機技術(shù)的發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫 的存儲技術(shù)水平在不斷的提高，目前實時數(shù)據(jù)庫的存儲級別已經(jīng)達到了 PT級別甚至更高， 在實際應用中特別是在調(diào)度自動化系統(tǒng)中，在圖形曲線展示方式上，不僅僅是對原始值的 曲線展示，更多的是對原始數(shù)據(jù)進行加工后的曲線等圖形展示，如何對組態(tài)工具（實時數(shù) 據(jù)來自數(shù)據(jù)庫）的測點選擇進行設計關(guān)乎到實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)測點數(shù)據(jù)的總數(shù)，合成的數(shù)據(jù)利 用組態(tài)工具端計算生成并用曲線展示，從而減少實時數(shù)據(jù)庫的測點占用。在實際應用中經(jīng) 常會涉及某些點值的相加或者其它運算規(guī)則，如從數(shù)據(jù)庫中知道某兩個地區(qū)負荷的大小， 需要知道這兩個地區(qū)實時負荷的總大小并且用曲線表現(xiàn)出來，組態(tài)端需要解決如何利用數(shù) 據(jù)庫已有數(shù)據(jù)模擬合成新的曲線，這里關(guān)鍵涉及已有數(shù)據(jù)庫測點的選取問題和擬合曲線的 表現(xiàn)方式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中曲線展示存在的上述問題，本發(fā)明提供一種基于組態(tài)工具的曲線 疊加方法，在依據(jù)實時數(shù)據(jù)的基礎上，動態(tài)生成合成曲線，不但不占用實時數(shù)據(jù)庫存儲空 間，而且利用現(xiàn)有理論知識為基礎，利用實測數(shù)據(jù)生成理論曲線，為實際運行提供形象的曲 線參考。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] 一種基于組態(tài)工具的曲線疊加方法，通過對已有測點曲線的參數(shù)進行設置和限定 值的設置實現(xiàn)模擬曲線的彩色展示，具體包括以下步驟：
[0007] 步驟A、部署實時數(shù)據(jù)庫服務器，建立存儲實時模擬數(shù)值的測點，測點數(shù)目由數(shù)據(jù) 采集端采集關(guān)口個數(shù)確定，關(guān)閉實時數(shù)據(jù)庫的測點數(shù)據(jù)壓縮功能；對有功功率采集端采集 的實時數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)合理性校驗，所述實時數(shù)據(jù)帶有時間戳；
[0008] 步驟B、部署組態(tài)工具，建立和實時數(shù)據(jù)庫的連接，選擇需要疊加的同類型的電氣 量；對于在可接受的合理變化精度內(nèi)的大量連續(xù)實時數(shù)據(jù)，僅記錄開始數(shù)據(jù)及其時標和結(jié) 束數(shù)據(jù)及其時標；
[0009] 步驟C、在配置文件中寫入新點生成規(guī)則參數(shù)及數(shù)值越限參數(shù)；
[0010] 步驟D、根據(jù)實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)的實測值，通過配置組態(tài)工具參數(shù)，模擬生成合成曲線； 對于大數(shù)據(jù)量的曲線合成，為組態(tài)工具預留組態(tài)生成數(shù)據(jù)緩存區(qū)，將生成的中間值留在里 面；
[0011] 步驟E、組態(tài)工具將數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的合成點值以及數(shù)據(jù)庫中的值展示在組態(tài)頁面 上。
[0012] 進一步，步驟A具體為，對實時采集的帶時標的關(guān)口的電氣量根據(jù)數(shù)據(jù)校驗規(guī)則 進行數(shù)據(jù)校驗，根據(jù)數(shù)據(jù)的重要等級確定不同的數(shù)據(jù)精度，對于特別重要的數(shù)據(jù)標記為雙 精度，其余標記為單精度。
[0013] 進一步，步驟B具體為，實時數(shù)據(jù)庫對實時變化的數(shù)據(jù)存儲的規(guī)則為變化存儲，即 對于某個電氣量，當數(shù)據(jù)采集端通過信道上傳新數(shù)據(jù)時，實時數(shù)據(jù)庫記錄存儲數(shù)據(jù)；當采集 端正常采集數(shù)據(jù)，并能夠正常地采集到數(shù)據(jù)庫后，安裝組態(tài)工具，組態(tài)工具配有和實時數(shù)據(jù) 的連接服務，具備綁定實時數(shù)據(jù)內(nèi)測點時間和對應值的功能，能夠?qū)崟r數(shù)據(jù)內(nèi)某個測點 的時間和值映射到組態(tài)工具生成坐標系的橫坐標和縱坐標中。
[0014] 進一步，步驟C具體為，實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)原始測點不加修改地映射到組態(tài)圖中的坐 標中，簡稱這樣的曲線為精確曲線，精確曲線上的每一個轉(zhuǎn)折點對應實時數(shù)據(jù)庫中的某一 時刻的值；利用多條精確曲線合成的曲線簡稱為合成曲線，合成曲線的基礎是選擇多條精 確曲線，并且確定每條精確曲線的起始時間；根據(jù)實際運行狀況，記錄正常時間差內(nèi)數(shù)據(jù)變 化范圍。
[0015] 進一步，步驟D具體為，依照步驟C的規(guī)律生成合成曲線，合成曲線分為線性歷史 合成曲線和階梯歷史合成曲線；歷史曲線是對歷史發(fā)生值的線性合成，比實際時間晚不超 過3秒。
[0016] 進一步，步驟E具體為，按照組態(tài)工具編輯生成新點的規(guī)則，生成新曲線，同時對 新生成的曲線設置上下限值，當對應點值超出范圍后，顯示為另外一種顏色，利用組態(tài)工具 內(nèi)置繪圖類，利用值的大小來約束繪圖類的顏色，每當某個新點的值超過了設定的值，從這 點開始就改變線條的顏色，直到下一個新點的值小于設定的值。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：
[0018] 本發(fā)明在依據(jù)實時數(shù)據(jù)的基礎上，動態(tài)生成合成曲線，不但不占用實時數(shù)據(jù)庫存 儲空間，而且利用現(xiàn)有理論知識為基礎，利用實測數(shù)據(jù)生成理論曲線，為實際運行提供形象 的曲線參考。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明方法的新點取值示意圖。
[0020] 圖2是本發(fā)明方法的基于組態(tài)工具的曲線疊加方法流程示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0022] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案主要包含四個部分：首先，對有功功率采集端采集的實時 數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)合理性校驗，要求實時數(shù)據(jù)必須帶有時間戳；其次，部署實時數(shù)據(jù)庫存儲帶有 時間戳的電氣量的實時采集數(shù)據(jù)，通常不建議開啟數(shù)據(jù)庫壓縮功能，這樣會損失實測值的 精度，對于在可接受的合理變化精度內(nèi)的大量連續(xù)實時數(shù)據(jù)，僅記錄開始數(shù)據(jù)及其時標和 結(jié)束數(shù)據(jù)及其時標；再次，啟動組態(tài)工具，建立和數(shù)據(jù)庫的連接，保證組態(tài)工具上的查詢服 務能夠取到實時數(shù)據(jù)庫的值；最后，根據(jù)實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)的實測值，通過配置組態(tài)工具參數(shù)， 模擬生成合成曲線。
[0023] 本發(fā)明為適用于電力行業(yè)電網(wǎng)調(diào)度自動化領(lǐng)域?qū)崪y電氣量的組態(tài)繪圖方法，用于 對海量的帶有時標的電氣量瞬時值進行實時曲線生成和展示，該新點選取的方法通過對已 有測點曲線的參數(shù)進行設置和一些限定值的設置實現(xiàn)模擬曲線的彩色展示。
[0024] 該技術(shù)方案包括如下步驟：
[0025] 步驟A :首先部署實時數(shù)據(jù)庫服務器，建立存儲實時模擬數(shù)值的測點，測點數(shù)目由 數(shù)據(jù)采集端采集關(guān)口個數(shù)確定，關(guān)閉實時數(shù)據(jù)庫的測點數(shù)據(jù)壓縮功能。首先對實時采集的 帶時標的關(guān)口的電氣量根據(jù)數(shù)據(jù)校驗規(guī)則進行數(shù)據(jù)校驗（校驗數(shù)據(jù)類型：整型、單精度、雙 精度等類型），通常根據(jù)的數(shù)據(jù)的重要等級確定不同的數(shù)據(jù)精度，對于特別重要的數(shù)據(jù)標記 為雙精度，其余標記為單精度。
[0026] 步驟B :部署組態(tài)工具，建立和實時數(shù)據(jù)庫的連接，選擇需要疊加的同類型的電氣 量，所謂同類型指測點的數(shù)據(jù)類型相同，通常選擇同樣數(shù)據(jù)類型的電氣量，如電流，電壓等。 實時數(shù)據(jù)庫對實時變化的數(shù)據(jù)存儲的規(guī)則為變化存儲，即對于某個電氣量，當數(shù)據(jù)采集端 通過信道上傳新數(shù)據(jù)時，實時數(shù)據(jù)庫記錄存儲數(shù)據(jù)。通常數(shù)據(jù)庫內(nèi)不同的測點新值到達的 時間都不相同，所以在同一個時間點，對于不同的測點對應的該時刻卻不一定有值。當采集 端正常采集數(shù)據(jù)后，并且能夠正常的采集到數(shù)據(jù)庫后，就可以安裝組態(tài)工具，組態(tài)工具配有 和實時數(shù)據(jù)的連接服務，具備綁定實時數(shù)據(jù)內(nèi)測點時間和對應值的功能，也就是能夠?qū)?時數(shù)據(jù)內(nèi)某個測點的時間和值映射到組態(tài)工具生成坐標系的橫坐標和縱坐標中。
[0027] 步驟C :在配置文件中寫入新點生成規(guī)則參數(shù)及數(shù)值越限參數(shù)。對于實時數(shù)據(jù)庫 內(nèi)原始測點可以不加修改的映射到組態(tài)圖中的坐標中，這里簡稱這樣的曲線為精確曲線， 此曲線上的每一個轉(zhuǎn)折點對應實時數(shù)據(jù)庫中的某一時刻的值；利用多條精確曲線合成的 曲線簡稱合成曲線，合成曲線的基礎是選擇多條精確曲線，并且確定每條精確曲線的起始 時間。通過對現(xiàn)場電氣量的觀察，電氣量的生成并非雜亂無章，其符合一定的規(guī)律，當時間 軸分辨精度較大時，比方以分鐘為單位長度時，實測點就會緊密的排在一起，此時從宏觀上 看，生成的近似面圖就是一個帶狀圖，帶狀圖以時間軸為橫坐標，測量值為縱坐標，也就是 說在在橫坐標上的任意區(qū)間內(nèi)，所截取的一個長方形他的垂直邊長是有個有限的值，這個 值通常會在一個固定的范圍內(nèi)。大部分電氣量（如電流，電壓，功率等）都是連續(xù)變化，即 是時間的連續(xù)函數(shù)f(t)，在電網(wǎng)穩(wěn)定運行的狀況下，f(t)不會突變，其導數(shù)的絕對值保持 在一定的范圍內(nèi)且也連續(xù)變化。根據(jù)實際運行狀況，可記錄正常時間差內(nèi)數(shù)據(jù)變化范圍，這 里所說的正常時間通常在2秒內(nèi)，如果時間更短電氣量變化率依舊保持，但變化就會很小， 不會很大，故可以認為當該電氣量發(fā)生變化后的0. 5秒內(nèi)數(shù)據(jù)沒有變化。
[0028] 步驟D :對于大數(shù)據(jù)量的曲線合成，需要記錄新點值的數(shù)量龐大，因而為組態(tài)工具 專門預留了組態(tài)生成數(shù)據(jù)緩存區(qū)，將生成的中間值留在里面，提高曲線合成取值的效率。合 成曲線的生成，上面說明了模擬連續(xù)電氣量的變化規(guī)律，所以依照步驟C的規(guī)律可以按一 定的規(guī)則生成合成曲線，合成曲線分為線性歷史合成曲線和階梯歷史合成曲線。歷史曲線 是對歷史發(fā)生值的一種線性合成，比實際時間晚不超過3秒，其實現(xiàn)原理如下：
[0029] 合成曲線的最后生成點是建立在所有其他點的生成基礎上，也就是說是所有精確 曲線上的點合成，而精確曲線上的點可能由其前后兩個點生成。
[0030] 合成曲線生成點時必須有某個精確曲線生成點，且這個點是從實時數(shù)據(jù)庫中取的 值。
[0031] 當某個精確曲線從實時數(shù)據(jù)庫中取值時，其他精確曲線必須要生成新點，此時實 時數(shù)據(jù)庫中有對應時間的點就從實時數(shù)據(jù)中取，否則合成一個新點。
[0032] 需要合成新點的基線，在需生成新點Utl時刻）的時刻前后有兩個從數(shù)據(jù)庫中已 經(jīng)存在的點（前一個點在L時刻生成，后一個點在t2時刻生成），若I I Atft1) < k(X =l，2;k為常數(shù)）時，tQ對應的點取tx的值；當IvtalAvti)彡k(x= l，2;k為常數(shù)） 時，則按照兩點的連線取值，設電氣量在tx處生成的值為M(tx) (X = 1，2)，則對應h時刻的 值>

【權(quán)利要求】
1. 一種基于組態(tài)工具的曲線疊加方法，通過對已有測點曲線的參數(shù)進行設置和限定值 的設置實現(xiàn)模擬曲線的彩色展示，具體包括以下步驟： 步驟A、部署實時數(shù)據(jù)庫服務器，建立存儲實時模擬數(shù)值的測點，測點數(shù)目由數(shù)據(jù)采集 端采集關(guān)口個數(shù)確定，關(guān)閉實時數(shù)據(jù)庫的測點數(shù)據(jù)壓縮功能；對有功功率采集端采集的實 時數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)合理性校驗，所述實時數(shù)據(jù)帶有時間戳； 步驟B、部署組態(tài)工具，建立和實時數(shù)據(jù)庫的連接，選擇需要疊加的同類型的電氣量； 對于在可接受的合理變化精度內(nèi)的大量連續(xù)實時數(shù)據(jù)，僅記錄開始數(shù)據(jù)及其時標和結(jié)束數(shù) 據(jù)及其時標； 步驟C、在配置文件中寫入新點生成規(guī)則參數(shù)及數(shù)值越限參數(shù)； 步驟D、根據(jù)實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)的實測值，通過配置組態(tài)工具參數(shù)，模擬生成合成曲線；對 于大數(shù)據(jù)量的曲線合成，為組態(tài)工具預留組態(tài)生成數(shù)據(jù)緩存區(qū)，將生成的中間值留在里 面； 步驟E、組態(tài)工具將數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的合成點值以及數(shù)據(jù)庫中的值展示在組態(tài)頁面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組態(tài)工具的曲線疊加方法，其特征在于：步驟A具體為， 對實時采集的帶時標的關(guān)口的電氣量根據(jù)數(shù)據(jù)校驗規(guī)則進行數(shù)據(jù)校驗，根據(jù)數(shù)據(jù)的重要等 級確定不同的數(shù)據(jù)精度，對于特別重要的數(shù)據(jù)標記為雙精度，其余標記為單精度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組態(tài)工具的曲線疊加方法，其特征在于：步驟B具體為， 實時數(shù)據(jù)庫對實時變化的數(shù)據(jù)存儲的規(guī)則為變化存儲，即對于某個電氣量，當數(shù)據(jù)采集端 通過信道上傳新數(shù)據(jù)時，實時數(shù)據(jù)庫記錄存儲數(shù)據(jù)；當采集端正常采集數(shù)據(jù)，并能夠正常地 采集到數(shù)據(jù)庫后，安裝組態(tài)工具，組態(tài)工具配有和實時數(shù)據(jù)的連接服務，具備綁定實時數(shù)據(jù) 內(nèi)測點時間和對應值的功能，能夠?qū)崟r數(shù)據(jù)內(nèi)某個測點的時間和值映射到組態(tài)工具生成 坐標系的橫坐標和縱坐標中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組態(tài)工具的曲線疊加方法，其特征在于：步驟C具體為， 實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)原始測點不加修改地映射到組態(tài)圖中的坐標中，簡稱這樣的曲線為精確曲 線，精確曲線上的每一個轉(zhuǎn)折點對應實時數(shù)據(jù)庫中的某一時刻的值；利用多條精確曲線合 成的曲線簡稱為合成曲線，合成曲線的基礎是選擇多條精確曲線，并且確定每條精確曲線 的起始時間；根據(jù)實際運行狀況，記錄正常時間差內(nèi)數(shù)據(jù)變化范圍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組態(tài)工具的曲線疊加方法，其特征在于：步驟D具體為， 依照步驟C的規(guī)律生成合成曲線，合成曲線分為線性歷史合成曲線和階梯歷史合成曲線； 歷史曲線是對歷史發(fā)生值的線性合成，比實際時間晚不超過3秒。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于組態(tài)工具的曲線疊加方法，其特征在于：步驟E具體為， 按照組態(tài)工具編輯生成新點的規(guī)則，生成新曲線，同時對新生成的曲線設置上下限值，當對 應點值超出范圍后，顯示為另外一種顏色，利用組態(tài)工具內(nèi)置繪圖類，利用值的大小來約束 繪圖類的顏色，每當某個新點的值超過了設定的值，從這點開始就改變線條的顏色，直到下 一個新點的值小于設定的值。
【文檔編號】G06Q50/06GK104361020SQ201410560081
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】郭殿奎, 王鳳萍, 王春龍, 熊莉娟, 馬毅, 何明宇, 王進平, 徐利美 申請人:國網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司