本發(fā)明屬于能源管理領(lǐng)域，尤其涉及一種能量管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化配置生成方法。

背景技術(shù)：

EMS(Energy Management System)，在電力系統(tǒng)通常是指能量管理系統(tǒng)，亦稱能效管理系統(tǒng)。

在電力系統(tǒng)中，EMS通常肩負(fù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定、電網(wǎng)頻率及其調(diào)整、頻率及其調(diào)整、電力系統(tǒng)運行操作、電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度、電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓控制等運行工作職能，還涉及到電網(wǎng)調(diào)度自動化的自動化工作職能和電力系統(tǒng)通信的通信工作職能。

在實際工作中，狹義的EMS專指發(fā)電控制和發(fā)電計劃；一般EMS指數(shù)據(jù)收集、能量管理和網(wǎng)絡(luò)分析三大功能；廣義的EMS還應(yīng)包括調(diào)度員培訓(xùn)。

我國在60年代初期就開始了離線潮流和經(jīng)濟調(diào)度程序的研制；70年代末期開始狀態(tài)估計等在線應(yīng)用軟件的研制；80年代中期曾把當(dāng)時國外EMS包含的狀態(tài)估計、負(fù)荷預(yù)報、經(jīng)濟調(diào)度、潮流、安全分析和最優(yōu)潮流等應(yīng)用軟件全部裝到某省的在線系統(tǒng)之上，雖然每一單項都成功地完成了試驗，而總體卻無法實用。

80年代后期我國四大電網(wǎng)進行了調(diào)度自動化系統(tǒng)的引進，在四大網(wǎng)之后又有許多電網(wǎng)陸續(xù)由國內(nèi)開發(fā)或由國外引進了很多調(diào)度自動化系統(tǒng)，多數(shù)沒有足夠強的支持系統(tǒng)，無法繼續(xù)開發(fā)EMS應(yīng)用軟件，只能作為SCADA系統(tǒng)(Supervisory Control And Data Acquisition，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))使用。

當(dāng)前，大多數(shù)的EMS的實施過程依然需要定制開發(fā)，系統(tǒng)設(shè)計者尚沒有能夠識別此類能量管理系統(tǒng)的共同特征，對能效管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)等缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，因此，沒有一種簡潔有力的方法簡化能效管理系統(tǒng)的實施過程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用公共信息模型配置生成能效監(jiān)測 系統(tǒng)的方法。其通過一系列的標(biāo)準(zhǔn)制定與配套實施工具以及企業(yè)能效管理系統(tǒng)的實施，形成一套標(biāo)準(zhǔn)化配置生成體系，從而能夠快速靈活的配置搭建能效管理系統(tǒng)，改變當(dāng)前能效管理系統(tǒng)的定制開發(fā)模式，使得該系統(tǒng)的生產(chǎn)過程大大簡化。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種應(yīng)用公共信息模型配置生成能效監(jiān)測系統(tǒng)的方法，其特征是：

(一)定義設(shè)計企業(yè)能效管理領(lǐng)域公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)；

(二)設(shè)計實現(xiàn)一種能將企業(yè)實例化數(shù)據(jù)與公共信息模型配置映射的元數(shù)據(jù)配置工具；

(三)依據(jù)步驟(一)設(shè)計的公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)對企業(yè)實例數(shù)據(jù)進行映射配置，使用步驟(二)所述的元數(shù)據(jù)配置工具實施配置過程；

(四)設(shè)計可生成的企業(yè)能效管理系統(tǒng)框架，該框架使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，能理解并解析符合公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)實例化數(shù)據(jù)，并能夠依據(jù)企業(yè)實例化數(shù)據(jù)動態(tài)生成企業(yè)用能分類視圖、設(shè)備物理視圖、電能量在線監(jiān)測矢量圖等系統(tǒng)資源；

所述的應(yīng)用公共信息模型配置生成能效監(jiān)測系統(tǒng)的方法，通過制訂基于IEC61970/61968CIM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型，配以應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的輔助實施配置工具，快速靈活的配置搭建對象能效管理系統(tǒng)，進而實現(xiàn)對象能效管理系統(tǒng)的定制開發(fā)。

具體的，在所述步驟(一)中的定義設(shè)計企業(yè)能效管理領(lǐng)域公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)包括：

(1)對現(xiàn)有的IEC61968-11標(biāo)準(zhǔn)進行擴展設(shè)計，定義所述企業(yè)能效管理涉及的上下文對象；

(2)擴展IEC61968現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，對所述企業(yè)能效管理中的對象進行模型設(shè)計，其中，所述對象包括表計資產(chǎn)、電能分項計量點配置、用能設(shè)備、用能分類、用戶、行業(yè)分類、用戶賬單組成、用戶電價組成、企業(yè)生產(chǎn)計劃、企業(yè)生產(chǎn)線KPI考核、表計讀數(shù)、計算量測等等；

(3)收集需要實施所述能效管理系統(tǒng)的企業(yè)信息，根據(jù)企業(yè)任務(wù)制定企業(yè)實例數(shù)據(jù)表。

具體的，在所述步驟(二)中的元數(shù)據(jù)配置工具包括以下功能：

(1)歷史版本的回溯，用于信息模型與數(shù)據(jù)表的映射關(guān)系切回到任意一個歷史版本；

(2)不同版本元數(shù)據(jù)的對比，用于信息模型新舊版本的對比；

(3)定義元數(shù)據(jù)資源映射，包括：定義每個類或?qū)ο蟮念惥幋a、定義類相對 應(yīng)的表、將類與數(shù)據(jù)庫表映射、定義每個類的屬性、定義類相對應(yīng)表的字段、將類的屬性與對應(yīng)表的字段映射、定義每個類之間的層級關(guān)系、將類相對應(yīng)的表的層級關(guān)系映射；

(4)定義業(yè)務(wù)視圖，制定用能設(shè)備或者采集設(shè)備的層際關(guān)系；

(5)應(yīng)用IEC61970數(shù)據(jù)交換接口標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)元數(shù)據(jù)配置測試，將描述模型的信息數(shù)據(jù)化；

(6)元數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出；

(7)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫資源定義，將對象根據(jù)實際情況實例化，制定相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫的表；

(8)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫資源變更感知，當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生變化時通知IEC61970數(shù)據(jù)交換接口。

具體的，所述步驟(三)中的配置過程包括：

(1)可視化模型與實例數(shù)據(jù)映射，；

(2)制定編碼分配原則，進行編碼分配，；

(3)根據(jù)用能設(shè)備層次關(guān)系定義物理視圖；

(4)通過元數(shù)據(jù)配置工具，實現(xiàn)遵循所述公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)數(shù)據(jù)實例化。

本技術(shù)方案所述的應(yīng)用公共信息模型配置生成能效監(jiān)測系統(tǒng)的方法，通過制訂一系列的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)以及與之配套的系統(tǒng)實施工具，形成一套通過標(biāo)準(zhǔn)化配置生成的實施體系，從而得以快速靈活的配置搭建能效管理系統(tǒng)，從而使得該系統(tǒng)的生產(chǎn)工廠大大簡化，改變了現(xiàn)有的能效管理系統(tǒng)必須定制開發(fā)的模式。

本技術(shù)方案所述的應(yīng)用公共信息模型配置生成能效監(jiān)測系統(tǒng)的方法，提供了基于信息模型的輔助配置工具，通過該工具能根據(jù)不同用戶的需求場景，對用戶特性、能效采集點分布、用能設(shè)備對象實施靈活配置，從而快速生成符合不同用戶應(yīng)用場景的能效管理系統(tǒng)。

本技術(shù)方案所述的應(yīng)用公共信息模型配置生成能效監(jiān)測系統(tǒng)的方法，提供了一套符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問方法并開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問工具，通過該工具，客戶端應(yīng)用程序能夠有序的、靈活的對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行操作。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是：

1.本技術(shù)方案針對當(dāng)前能效監(jiān)測系統(tǒng)實施方法存在的問題，借鑒其它能量管理 系統(tǒng)的實施經(jīng)驗，圍繞能效管理系統(tǒng)功能特征與系統(tǒng)特征，借用IEC61970與IEC61968標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，設(shè)計出一套相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換、組態(tài)展示標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計實施了相關(guān)的系統(tǒng)動態(tài)配置工具；

2.本技術(shù)方案設(shè)計了一套能夠描述能效管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)對象特點的信息模型，該模型涵蓋了行業(yè)內(nèi)絕大多數(shù)的對象特點，并具有良好的可擴展性；

3.本技術(shù)方案設(shè)計了一套符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問方法并開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問工具，通過該工具，客戶端應(yīng)用程序能夠有序的、靈活的對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行操作；

4.本技術(shù)方案提供了基于信息模型的輔助配置工具，通過該工具能根據(jù)不同用戶的需求場景，對用戶特性、能效采集點分布、用能設(shè)備等對象實施靈活配置，從而快速生成符合不同用戶應(yīng)用場景的能效管理系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖2是本發(fā)明技術(shù)方案對選定電能平衡點的智能電表的在線實時監(jiān)視能源平衡示意圖；

圖3是本發(fā)明集中器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明數(shù)據(jù)模型示意圖；

圖5是本發(fā)明系統(tǒng)策略輔助配置工具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換示意圖；

圖7是本發(fā)明數(shù)據(jù)庫表示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例的一次接線圖；

圖9是本發(fā)明實施例的電力平衡基礎(chǔ)數(shù)據(jù)示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例的用能視圖；

圖11是本發(fā)明實施例的設(shè)備視圖；

圖12是本發(fā)明實施例的實物流向平衡示意圖；

圖13是本發(fā)明實施例的廠區(qū)線損示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。

本發(fā)明的技術(shù)方案，通過設(shè)計一系列數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)交換、組態(tài)展示以及系統(tǒng) 架構(gòu)等標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)系統(tǒng)動態(tài)配置工具，以實現(xiàn)能效管理系統(tǒng)的快速靈活的配置搭建。

圖1中，本發(fā)明技術(shù)方案提供的應(yīng)用公共信息模型配置生成能效管理系統(tǒng)的方法，通過制訂基于IEC61970/61968CIM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型，配以應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的輔助實施配置工具，快速靈活的配置搭建能效管理系統(tǒng)，實現(xiàn)能效管理系統(tǒng)的定制開發(fā)。

圖2中，本技術(shù)方案所述的方法包括以下步驟：

(一)定義設(shè)計企業(yè)能效管理領(lǐng)域公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)，包括：

(1)參考IEC61968-11標(biāo)準(zhǔn)，定義域所述企業(yè)能效管理有關(guān)聯(lián)的上下文對象；

(2)結(jié)合IEC61968標(biāo)準(zhǔn)，對所述企業(yè)能效管理中的對象進行模型設(shè)計，其中，所述對象包括表計資產(chǎn)、電能分項計量點配置、用能設(shè)備、用能分類、用戶、行業(yè)分類、用戶賬單組成、用戶電價組成、企業(yè)生產(chǎn)計劃、企業(yè)生產(chǎn)線KPI考核、表計讀數(shù)、計算量測等等；

(3)收集需要實施所述能效管理系統(tǒng)的企業(yè)信息，根據(jù)企業(yè)任務(wù)制定企業(yè)實例數(shù)據(jù)表。

(二)設(shè)計實現(xiàn)一種能將企業(yè)實例化數(shù)據(jù)與公共信息模型配置映射的元數(shù)據(jù)配置工具，該工具包括以下功能：

(1)歷史版本的回溯，用于信息模型與數(shù)據(jù)表的映射關(guān)系切回到任意一個歷史版本；

(2)不同版本元數(shù)據(jù)的對比，用于信息模型新舊版本的對比；

(3)定義元數(shù)據(jù)資源映射，包括：定義每個類(對象)的類編碼、定義類相對應(yīng)的表、將類與數(shù)據(jù)庫表映射、定義每個類的屬性、定義類想對應(yīng)表的字段、將類的屬性與對應(yīng)表的字段映射、定義每個類之間的層級關(guān)系、將類相對應(yīng)的表的層級關(guān)系映射；

(4)定義業(yè)務(wù)視圖，制定用能設(shè)備或者采集設(shè)備的層際關(guān)系；

(5)應(yīng)用CIS實現(xiàn)元數(shù)據(jù)配置測試，將描述模型的信息數(shù)據(jù)化；

(6)元數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出；

(7)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫資源定義，將對象根據(jù)業(yè)務(wù)實例化，制定相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫的表；

(8)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫資源變更感知，當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生變化時通知。

(三)依據(jù)步驟(一)設(shè)計的公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)對企業(yè)實例數(shù)據(jù)進行映射配置， 使用步驟(二)所述的元數(shù)據(jù)配置工具實施配置過程，配置過程包括：

(1)可視化模型與實例數(shù)據(jù)映射，；

(2)編碼分配；

(3)物理視圖層次定義；

(4)通過元數(shù)據(jù)配置工具，實現(xiàn)遵循所述公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)數(shù)據(jù)實例化。

(四)設(shè)計可生成的企業(yè)能效管理系統(tǒng)框架，該框架使用面對對象技術(shù)，能理解并解析符合公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)實例化數(shù)據(jù)，并能夠依據(jù)企業(yè)實例化數(shù)據(jù)動態(tài)生成企業(yè)用能分類視圖、設(shè)備物理視圖、電能量在線監(jiān)測矢量圖等系統(tǒng)資源。

以下通過采用本發(fā)明的方法配置搭建企業(yè)能效管理系統(tǒng)的具體實施例來進一步說明本發(fā)明的方法。

(一)定義設(shè)計企業(yè)能效管理領(lǐng)域公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)

參考IEC61970標(biāo)準(zhǔn)，定義能耗設(shè)備對象，對該企業(yè)的業(yè)務(wù)形成一個完整的模型：

1.定義能效管理系統(tǒng)采集點對象的數(shù)據(jù)模型如圖3中所示；

2.定義能效管理系統(tǒng)用能設(shè)備對象的數(shù)據(jù)模型如圖4中所示；

(二)系統(tǒng)策略輔助配置工具見圖5中所示；

系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換見圖6中所示；

(三)依據(jù)步驟(一)設(shè)計的公共信息模型標(biāo)準(zhǔn)對企業(yè)實例數(shù)據(jù)進行映射配置，使用步驟(二)所述的元數(shù)據(jù)配置工具實施配置過程。

將模型與圖7所示的數(shù)據(jù)庫表進行映射。

圖8是本發(fā)明實施例的一次接線圖，系統(tǒng)部署現(xiàn)場各采集點的拓?fù)湮恢眉半娏ο嚓P(guān)能源類型和企業(yè)消耗能源量的數(shù)據(jù)。

圖9是本發(fā)明實施例的電力平衡基礎(chǔ)數(shù)據(jù)示意圖，可以得知基于配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系的能源傳輸過程中損耗量。

圖10是本發(fā)明實施例的用能視圖，其基于用能視圖進行層級劃分，體現(xiàn)視圖中用能層級父子關(guān)系及各節(jié)點的能耗曲線。

圖11是本發(fā)明實施例的設(shè)備視圖，其基于設(shè)備視圖進行層級劃分，體現(xiàn)視圖中設(shè)備層級父子關(guān)系及各節(jié)點的能耗曲線。

圖12是本發(fā)明實施例的實物流向平衡示意圖，其基于拓?fù)淠Ｐ椭袑?yīng)設(shè)備的用電消耗量以及總進線和總消耗之間的平衡關(guān)系。

圖13是本發(fā)明實施例的廠區(qū)線損示意圖，其基于拓?fù)淠Ｐ椭兴兄髯儔浩鬟x擇選擇時間段內(nèi)的電能損耗量。

由于本發(fā)明的技術(shù)方案通過制訂一系列的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)以及與之配套的系統(tǒng)實施工具，企業(yè)能效管理系統(tǒng)形成一套通過標(biāo)準(zhǔn)化配置生成的實施體系，從而得以快速靈活的配置搭建能效管理系統(tǒng)，從而使得該系統(tǒng)的生產(chǎn)工廠大大簡化，改變了此前能效管理系統(tǒng)必須定制開發(fā)的模式。

本發(fā)明的技術(shù)方案通過設(shè)計一系列數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)交換、組態(tài)展示以及系統(tǒng)架構(gòu)等標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)系統(tǒng)動態(tài)配置工具，以實現(xiàn)能效管理系統(tǒng)的快速靈活的配置搭建。

本發(fā)明可廣泛用于電力系統(tǒng)能效管理系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)領(lǐng)域。