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基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統及其實現方法.pdf

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基于 架構 電網 運行 方式 數據管理 系統 及其 實現 方法
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摘要
申請專利號:

CN201310693648.7

申請日:

2013.12.17

公開號:

CN103679557A

公開日:

2014.03.26

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||著錄事項變更IPC(主分類):G06Q 50/06變更事項:申請人變更前:國家電網公司變更后:國網寧夏電力公司電力科學研究院變更事項:地址變更前:100031 北京市西城區西長安街86號變更后:750011 寧夏回族自治區銀川市金鳳區黃河東路716號變更事項:申請人變更前:國網寧夏電力公司電力科學研究院 中國電力科學研究院變更后:國家電網公司 中國電力科學研究院|||實質審查的生效IPC(主分類):G06Q 50/06申請日:20131217|||公開
IPC分類號: G06Q50/06(2012.01)I; G06F21/31(2013.01)I 主分類號: G06Q50/06
申請人: 國家電網公司; 國網寧夏電力公司電力科學研究院; 中國電力科學研究院
發明人: 江涵; 高峰; 張海順; 張軍; 徐得超; 范亞娜; 宋墩文; 張艷; 湯寧平
地址: 100031 北京市西城區西長安街86號
優先權:
專利代理機構: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271 代理人: 徐國文
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310693648.7

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2016.09.21|||2015.02.11|||2014.06.04|||2014.03.26

法律狀態類型:

授權|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及電網仿真領域,具體涉及一種基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統及其實現方法。數據管理系統包括數據源服務器、中轉服務器和客戶端;所述數據源服務器通過自身IP接入局域網,所述中轉服務器通過自身IP接入局域網,通過局域網將數據源服務器中數據源的運行方式的描述信息提取收集到中轉服器中,所述中轉服務器還用于提供對數據的檢查以及潮流收斂性和參數校驗。本發明還提供了基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統的實現方法。本發明針對電網規劃、穩定仿真兩個領域對電網運行方式數據使用特點,進行了專門設計,簡化了操作并對數據進行校驗,有利于提高數據使用效率和質量。

權利要求書

權利要求書
1.  一種基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統,其特征在于,所述數據管理系統包括數據源服務器、中轉服務器和客戶端;所述數據源服務器通過自身IP接入局域網,所述中轉服務器通過自身IP接入局域網,通過局域網將數據源服務器中數據源的運行方式的描述信息提取收集到中轉服器中,所述中轉服務器還用于提供對數據的檢查以及潮流收斂性和參數校驗。

2.  如權利要求1所述的數據管理系統,其特征在于,所述數據源服務器按照其存儲的電網運行方式數據類型進行分類,包括網絡數據平臺的數據源服務器、文本類型數據的數據源服務器和數據庫文件類型數據的數據源服務器,每臺數據源服務器中設置數據管理與傳輸服務組件,用于處理數據調用和信息提取命令,信息包括數據名稱,數據節點規模,數據生成時間和數據保密級別。

3.  如權利要求1所述的數據管理系統,其特征在于,所述中轉服務器包括運行方式數據檢查模塊,用于對數據的檢查以及潮流收斂性和參數校驗,檢查的內容包括:
(1)檢查拓撲連接性:數據中的廠站、交直流線路、變壓器支路、并聯支路可能由多個小型電網自動拼接形成,可能形成孤立的電網;當出現此類電網時,數據管理系統提供警報信息;
(2)檢查數據的負荷位置:某些變壓器,高壓側掛有負荷,低壓側無負荷的情況,實際電網高壓側沒有負荷的,數據管理系統自動將負荷移至低壓側,作為低壓側的實際低壓網絡的等值負荷;
(3)檢查變壓器的運行方式:當廠站內有多臺變壓器時,包括500kV變電站的降壓變和直接接入500kV的電廠的升壓變;數據管理系統自動檢查其運行臺數和運行方式。
(4)檢查參數:檢查包括網架結構參數:交直流線路參數、變壓器參數和并聯支路參數以及不包括等值機的實際發電機的出力和機端電壓;
所述描述信息包括數據名稱,數據節點規模,數據生成時間和數據保密級別。

4.  如權利要求1所述的數據管理系統,其特征在于,在客戶端種查看各數據源服務器中運行方式數據信息,并通過中轉服務器下載數據到本地。

5.  如權利要求1-4中任一項所述的數據管理系統,其特征在于,所述數據管理系統將傳輸的命令和數據使用XML格式封裝,并通過HTTP協議進行發送,即使用標準的Internet調用協議完成數據管理系統所需的各類通訊要求。

6.  一種基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統的實現方法,其特征在于,所述方法包括下述步驟:
A、設置數據文件保存到本地目錄位置、中轉服務器web地址、用戶名以及密碼;
B、用戶登錄數據管理系統的客戶端;
C、運行數據管理系統。

7.  如權利要求6所述的實現方法,其特征在于,所述步驟B包括下述步驟:
a、判斷用戶是否自動登錄:若自動登錄,讀取本地配置自動登錄,并判斷用戶名和密碼是否正確;若正確,則進行步驟b;否則,進行步驟c;若不自動登錄,則進行步驟b;
b、使用用戶名和密碼登錄系統;
c、中轉服務器驗證用戶信息并查詢對應權限;
d、用戶已登錄客戶端。

8.  如權利要求6所述的實現方法,其特征在于,所述步驟C包括下述步驟:
<1>用戶輸入查詢信息,查詢信息包括搜索關鍵字,客戶端向中轉服務器發送查詢請求;
<2>當中轉服務器接收到客戶端的查詢請求后,從保存的數據記錄中查詢與請求中所攜帶查詢條件相匹配的數據記錄,接著對查詢到的數據記錄根據修改時間排序,根據其用戶等級篩選出其有權限查看的運行方式數據,最后向客戶端返回查詢結果;
<3>客戶端接收到該查詢結果后,選擇需要的運行方式數據,將需求信息發送給中轉服務器;
<4>中轉服務器接收需求信息后,從數據源服務器中提取數據,通過數據映射將其轉換為標準電網格式;然后對數據進行全面校驗;若校驗不正確,發出警告,提示數據無效;若正確,發送給各個客戶端,供仿真分析使用。

9.  如權利要求8所述的實現方法,其特征在于,對數據進行全面校驗包括判斷數據潮流是否收斂。

說明書

說明書基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統及其實現方法
技術領域
本發明涉及電網仿真領域,具體涉及一種基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統及其實現方法。
背景技術
電網運行方式數據是電網分析計算的重要基礎。隨著大區互聯電網的發展,電力系統計算分析需要的設備參數及運行數據的種類越來越多,數據量也不斷增大,為保證數據來源的唯一性和可靠性、提高數據的處理速度,需要統一各電網目前使用的不同版本電網數據,形成統一的計算分析基礎。有效的數據管理是提高運行管理水平和工作效率的關鍵。
目前,運行方式數據主要采用本地文本文件(如BPA,PSASP5.0版),本地數據庫文件(如PSASP7.0版),網絡數據平臺(如PSDB電網計算數據管理平臺)這三類儲存管理方式。文本文件結構清晰,使用歷史長,易于使用。本地數據庫文件易于大批量數據處理,更符合現代軟件規范。基于網絡的數據平臺提供了電力系統分析計算用的設備運行參數管理的統一管理,其中包括電網設備參數、網絡拓撲結構及電網運行方式等大量數據,能實現規劃電網、現狀電網及歷史電網的多階段管理。
這三類儲存系統目前共存于電力系統管理研究部門中。隨著智能電網的發展,用戶要求能夠方便的使用這三種形式的數據,并且有在局域網中遠程調用數據的要求,特別對于規劃和方式兩個部門,對數據的要求較高,并且使用頻繁。
潮流計算:指在給定電力系統網絡拓撲、元件參數和發電、負荷參量條件下,計算有功功率、無功功率及電壓在電力網中的分布。潮流計算是根據給定的電網結構、參數和發電機、負荷等元件的運行條件,確定電力系統各部分穩態運行狀態參數的計算。潮流計算是其他類型計算的基礎。
電網運行方式數據:電網運行方式計算是可指導電網調度運行、電網建設和電網生產管理,為電力系統運行、建設和生產提供依據,科學合理的運行方式計算結果是電網安全穩定運行的重要保障。電網運行方式計算所依賴的數據包括穩態潮流數據和暫態數據兩類。
發明內容
針對現有技術的不足,本發明的目的是提供一種基于C/S架構的電網運行方式數據管理 系統,另一目的是提供一種基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統的實現方法,本發明針對電網規劃、穩定仿真兩個領域對電網運行方式數據使用特點,進行了專門設計,簡化了操作并對數據進行校驗,有利于提高數據使用效率和質量。
本發明的目的是采用下述技術方案實現的:
本發明提供一種基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統,其改進之處在于,所述數據管理系統包括數據源服務器、中轉服務器和客戶端;所述數據源服務器通過自身IP接入局域網,所述中轉服務器通過自身IP接入局域網,通過局域網將數據源服務器中數據源的運行方式的描述信息提取收集到中轉服器中,所述中轉服務器還用于提供對數據的檢查以及潮流收斂性和參數校驗。
進一步地,所述數據源服務器按照其存儲的電網運行方式數據類型進行分類,包括網絡數據平臺的數據源服務器、文本類型數據的數據源服務器和數據庫文件類型數據的數據源服務器,每臺數據源服務器中設置數據管理與傳輸服務組件,用于處理數據調用和信息提取命令,信息包括數據名稱,數據節點規模,數據生成時間和數據保密級別。
進一步地,所述中轉服務器包括運行方式數據檢查模塊,用于對數據的檢查以及潮流收斂性和參數校驗,檢查的內容包括:
(1)檢查拓撲連接性:數據中的廠站、交直流線路、變壓器支路、并聯支路可能由多個小型電網自動拼接形成,可能形成孤立的電網;當出現此類電網時,數據管理系統提供警報信息;
(2)檢查數據的負荷位置:某些變壓器,高壓側掛有負荷,低壓側無負荷的情況,實際電網高壓側沒有負荷的,數據管理系統自動將負荷移至低壓側,作為低壓側的實際低壓網絡的等值負荷;
(3)檢查變壓器的運行方式:當廠站內有多臺變壓器時,包括500kV變電站的降壓變和直接接入500kV的電廠的升壓變;數據管理系統自動檢查其運行臺數和運行方式。
(4)檢查參數:檢查包括網架結構參數:交直流線路參數、變壓器參數和并聯支路參數以及不包括等值機的實際發電機的出力和機端電壓;
所述描述信息包括數據名稱,數據節點規模,數據生成時間和數據保密級別。
進一步地,在客戶端種查看各數據源服務器中運行方式數據信息,并通過中轉服務器下載數據到本地。
進一步地,所述數據管理系統將傳輸的命令和數據使用XML格式封裝,并通過HTTP協議進行發送,即使用標準的Internet調用協議完成數據管理系統所需的各類通訊要求。
本發明基于另一目的提供的一種基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統的實現方法,其改進之處在于,所述方法包括下述步驟:
A、設置數據文件保存到本地目錄位置、中轉服務器web地址、用戶名以及密碼;
B、用戶登錄數據管理系統的客戶端;
C、運行數據管理系統。
進一步地,所述步驟B包括下述步驟:
a、判斷用戶是否自動登錄:若自動登錄,讀取本地配置自動登錄,并判斷用戶名和密碼是否正確;若正確,則進行步驟b;否則,進行步驟c;若不自動登錄,則進行步驟b;
b、使用用戶名和密碼登錄系統;
c、中轉服務器驗證用戶信息并查詢對應權限;
d、用戶已登錄客戶端。
進一步地,所述步驟C包括下述步驟:
<1>用戶輸入查詢信息,查詢信息包括搜索關鍵字,客戶端向中轉服務器發送查詢請求;
<2>當中轉服務器接收到客戶端的查詢請求后,從保存的數據記錄中查詢與請求中所攜帶查詢條件相匹配的數據記錄,接著對查詢到的數據記錄根據修改時間排序,根據其用戶等級篩選出其有權限查看的運行方式數據,最后向客戶端返回查詢結果;
<3>客戶端接收到該查詢結果后,選擇需要的運行方式數據,將需求信息發送給中轉服務器;
<4>中轉服務器接收需求信息后,從數據源服務器中提取數據,通過數據映射將其轉換為標準電網格式;然后對數據進行全面校驗;若校驗不正確,發出警告,提示數據無效;若正確,發送給各個客戶端,供仿真分析使用。
進一步地,對數據進行全面校驗包括判斷數據潮流是否收斂。
與現有技術比,本發明達到的有益效果是:
1、本發明提供的數據管理系統適應多種平臺:系統實現基于面向對象、直譯式計算機程序設計語言python和面向對象的框架Qt,因此具備良好的跨平臺性。
2、安全便捷的數據傳輸:基于HTTP和XML的數據傳輸方式可適應電力相關機構局域網的安全檢查機制,數據在實際使用前只將描述信息上傳到中轉服務器可減少通訊量,節省局域網帶寬。
3、數據的智能處理:對不同數據源方式計算數據的集中管理,統一數據出口,并可自動 對數據進行潮流收斂性校驗。
4、基于用戶權限的數據管理系統:基于用戶權限的身份認證模式,使用一套用戶名密碼管理多個數據源的數據,并根據相應的權限管理對應的方式數據,保證了數據的安全。
附圖說明
圖1是本發明提供的基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統的物理部署圖;
圖2是本發明提供的數據管理系統登錄流程圖;
圖3是本發明提供的數據管理系統運行流程圖;
圖4是本發明提供的電網運行方式數據展示頁面圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明。
一、數據管理系統總體架構:
本發明的目的是提供一種在電網相關機構局域網內使用的,滿足電網規劃仿真人員對多種來源的運行方式數據高效使用的數據管理系統及方法。其物理部署圖如圖1所示,數據管理系統包括數據源服務器、中轉服務器和客戶端;數據源服務器通過自身IP接入局域網,中轉服務器通過自身IP接入局域網,通過局域網將數據源服務器中數據源的運行方式的描述信息提取收集到中轉服器中,所述中轉服務器還用于提供對數據的檢查以及潮流收斂性和參數校驗。
在電力相關單位中,目前共存有多種電網運行方式數據類型,包括網絡數據平臺,文本類型數據,數據庫文件類型數據。本系統將這三類數據所在的計算機看作數據源,其中部署“數據管理與傳輸服務”組件,用來處理數據調用和信息提取命令。各個數據源服務器通過各自IP接入局域網。
中轉服器通過自身IP接入局域網,通過網絡將各個數據源的運行方式數據的描述信息提取收集到中轉服器中。描述信息包含數據名稱,數據節點規模,數據生成時間,數據保密級別等。中轉服務器還提供對數據潮流收斂性和參數的校驗。
客戶端計算機中安裝本發明系統客戶端,可查看各數據源中運行方式數據信息,并通過中轉服務器下載數據到本地。
二、基于客服端/服務器架構的系統通訊:
局域網內各個數據源操作系統不同,調用方法各異。因此,需要一種一般方法使用和管 理各數據源,使之能夠一起無縫地工作。
以前,創建這類復雜的分布式管理系統是使用一個對象模型,例如Microsoft的DCOM或Object Management Group的Internet Inter-ORB協議(IIOP)或Common Object Request Broker Architecture(CORBA)。但是,電力相關機構局域網中一般存在嚴格的網絡安全系統,保證要讓每數據源使用此類模型復雜且難以實現的。
本發明數據管理系統采用HTTP和XML解決這個問題。針對系統存在3種類型計算機(包括中轉服務器,工作人員的仿真分析使用的計算機,數據源服務器),系統將傳輸的命令和數據使用XML格式封裝,然后通過HTTP來發送,即使用標準的Internet調用協議就可完成系統所需的各類通訊要求。XML格式的信息被接受后,通過組件進行解析,再啟動相關進程執行命令。本發明通訊機制可以適應在不同的操作系統的數據源。客戶端、中轉服務器、數據源之間的通訊和數據傳輸除了需要使用HTTP傳輸外,與其他無關,可以符合局域網內的嚴格安全機制。
三、運行方式數據檢查模塊:
中轉服務器包括運行方式數據檢查模塊,用于對數據的檢查以及潮流收斂性和參數校驗,檢查的內容包括:
(1)檢查拓撲連接性:數據中的廠站、交直流線路、變壓器支路、并聯支路可能由多個小型電網自動拼接形成,可能形成孤立的電網。當出現此類電網時,系統提供警報信息。
(2)檢查數據的負荷位置:某些變壓器,高壓側掛有負荷,低壓側無負荷。而實際電網高壓側沒有負荷的。此時系統自動應將負荷移至低壓側,作為低壓側的實際低壓網絡的等值負荷。
(3)檢查變壓器的運行方式:當廠站內有多臺變壓器時,包括500kV變電站的降壓變和直接接入500kV的電廠的升壓變。系統自動檢查其運行臺數、運行方式。
(4)檢查參數:檢查包括網架結構參數如交直流線路參數、變壓器參數、并聯支路參數等,以及實際發電機(不包括等值機)的出力和機端電壓。
本發明提供一種基于C/S架構的電網運行方式數據管理系統的實現方法,包括下述步驟:
A、設置數據文件保存到本地目錄位置、中轉服務器web地址、用戶名以及密碼;系統啟動后,自動從多個數據源收集運行方式描述信息。在使用前,如圖2所示,首先需要設置“保存到本地目錄”位置,中轉服務器web地址,用戶名及密碼。用戶登錄客戶端后,系統自動確定其查看權限。
B、用戶登錄數據管理系統的客戶端;其流程圖如圖2所示,包括下述步驟:
a、判斷用戶是否自動登錄:若自動登錄,讀取本地配置自動登錄,并判斷用戶名和密碼是否正確;若正確,則進行步驟b;否則,進行步驟c;若不自動登錄,則進行步驟b;
b、使用用戶名和密碼登錄系統;
c、中轉服務器驗證用戶信息并查詢對應權限;
d、用戶已登錄客戶端。
C、運行數據管理系統,其流程圖如圖3所示,包括下述步驟:
<1>用戶輸入查詢信息,查詢信息包括搜索關鍵字,客戶端向中轉服務器發送查詢請求;
<2>當中轉服務器接收到客戶端的查詢請求后,從保存的數據記錄中查詢與請求中所攜帶查詢條件相匹配的數據記錄,接著對查詢到的數據記錄根據修改時間排序,根據其用戶等級篩選出其有權限查看的運行方式數據,最后向客戶端返回查詢結果;
<3>客戶端接收到該查詢結果后,選擇需要的運行方式數據,將需求信息發送給中轉服務器;
<4>中轉服務器接收需求信息后,從數據源服務器中提取數據,通過數據映射將其轉換為標準電網格式;然后對數據進行全面校驗(包括判斷數據潮流是否收斂);若校驗不正確,發出警告,提示數據無效;若正確,發送給各個客戶端,供仿真分析使用。電網運行方式數據展示頁面圖如圖4所示。
最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制,盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明,所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者等同替換,而未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換,其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。

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