使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法技术

本发明专利技术公开了提供一种使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法，首先，依照电网结构的自然特性，对以项目内容为独立存储体的项目体数据进行分等级、分区域地数据库管理,并使用压密格式存储和传输项目体数据；之后，每个项目体数据包含数据库管理系统预定义的各种电网元素的运行管理参数及地理信息数据,项目体数据关联的计算方法自动完成项目需要的电气拓扑、电参数统计和几何参数计算；本发明专利技术按照电网等级、运行管理单元为基础，以电网项目为基本存储单元的数据库管理架构，将传统GIS系统以电网元素为管理粒度提升为以电网项目为管理粒度,项目内开辟电网元素的存储单元，极大地提高了数据管理效率。

【技术实现步骤摘要】
使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法
本专利技术涉及电网网格化管理的
，尤其是涉及一种使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法。
技术介绍
目前,电力GIS应用系统的后台数据库基本都是关系型数据库，如：Oracle、SQLserver、DB2等经典关系型数据库管理系统，按电网元素分类存储在不同的记录表中，数据存储规模较少时，效率不是问题，当形成海量数据时项目目标数据的检索就会严重影响前台应用系统的效率，实际应用中许多系统已经因为数据库的高速膨胀而严重影响实用化水平；网格化规划、管理和服务是各电力公司现在和将来展开经营管理的重要理念，为网格化理念提供数据支撑的信息化系统要有快速、动态的表现网格内电网元素的技术能力。然而，现有技术框架往往是人工检索和计算网格内元素的综合数据，效率低下、数据不准确等问题比较严重。关系型数据存储由于体质结构原因构建快速稳健的网格化支撑架构在信息化技术实现上非常困难。申请公布号为CN108182194A的专利技术申请公开了一种基于电网GIS的网格化划分的管理方法，步骤1：在电网GIS地理图中按占地面积划分网格；步骤2：分别计算在一段时间范围内每个关键业务视角在每个网格内的可量化指标，并根据每个关键业务视角分配的权重比例，计算出每个网格内的配网运营趋势总指标；步骤3：按关注程度将配网运营趋势总指标分为5个等级，用从浅到深的颜色来填充网格。该专利技术申请通过细化管理单元，将多个业务系统的数据进行横向集成，对关键业务数据进行有效分析和深度挖掘，形成一个可以量化的指标数据，并结合电网GIS图形以不同的颜色直观标示出哪块区域比较薄弱，根据颜色的变化及时掌握配网的运营趋势情况，保证配网健康稳定的运行。然而，该专利技术申请只能进行电网运行参数的管理，不能够实现地理信息数据的管理。申请公布号为CN105069703A的专利技术申请公开了一种电网海量数据管理方法，该方法包括：构建电网用户数据管理系统，将各个电网子系统采集到的数据进行整合，并利用并行计算框架对电网用户的数据进行挖掘和分析；基于所述数据管理系统，利用分布式负载预测算法实现并行负载预测。该专利技术提出了一种电网海量数据管理方法，将电网用户各系统的数据进行融合和集成，并将传统数据计算方法迁移到分布式平台中，满足海量数据的运算要求。然而，该专利技术不能够适用于电网自动化计算管理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法，按照电网等级、运行管理单元为基础，以电网项目为基本存储单元的数据库管理架构，将传统GIS系统以电网元素为管理粒度提升为以电网项目为管理粒度,项目内开辟电网元素的存储单元，极大地提高了数据管理效率，以此数据服务框架为基础提供的网格化支持能力，能够自动、精准地计算网格内容，使网格化各种应用达到实时化运行水平。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法，包括以下步骤：步骤1、依照电网结构的自然特性，对以项目内容为独立存储体的项目体数据进行分等级、分区域地数据库管理,并使用压密格式存储和传输项目体数据；步骤2、每个项目体数据包含数据库管理系统预定义的各种电网元素的运行管理参数及地理信息数据,项目体数据关联的计算方法自动完成项目需要的电气拓扑、电参数统计和几何参数计算；步骤3、根据管理需求定义各种不同类型和级别的网格管理参数，自动计算各级网格的嵌套管理属性和网格的几何参数；步骤4、结合网格的几何参数和数据库管理系统内项目的网格管理参数利用几何平面碰撞检测技术海选网格内入选项目，以大幅提高网格计算的快速性、有效性和综合效率；步骤5、对海选入选的网格内项目进行交集和包含计算，精准计算出网格内包含的电网项目和电气元素，对多种网格参数进行统计计算。进一步地，在所述步骤1中，电网结构的自然特性包括等级和运行管理。进一步地，在所述步骤1中，项目体数据的存储方案如下：数据库管理系统同时管理多个实体电网区域，每个实体电网区域形成一个存储分区，每个存储分区是数据库管理系统的一个单位服务实例，并负责本分区内台帐、现状项目、规划项目、网格体系的全部管理任务，每个分区内根据项目类型分别开辟不同的存储子区，各项目存储体使用文件压密存储格式，且文件名称关联项目含义，扩展名统一使用“.geplan”后缀。进一步地，在所述步骤3中，网格管理参数计算包括地理面域的几何面积、几何包围盒、几何中心、供电半径和轮廓顶点组参数。进一步地，所述轮廓顶点组参数获得方法如下：a.标出项目内元素的几何坐标散点图排列；b.任意提取一个边缘元素作为第一个起点，然后向右/左作水平/垂直射线，之后逆时针/顺时针旋转射线，则与射线相交的元素即为第一个元素；c.将第一个元素作为第二个起点，然后以步骤b的方法得到第二个元素，以此类推循环作业，直到与射线相交的元素为第一个起点时结束作业，则循环作业过程中得到的各起点即为项目几何面域的轮廓顶点组。进一步地，在所述步骤2中，网格的几何参数计算包括网格包围盒、轮廓顶点组的参数计算。进一步地，在获得的项目几何面域的轮廓顶点组上，用一个四边不断向内收敛的四方形包围轮廓顶点组，各边第一次遇到顶点时停止收敛，全部结束收敛时的四方形为所述网格包围盒，四方形的对角点坐标即为所述网格包围盒坐标。进一步地，在所述步骤4中，利用几何平面碰撞检测技术海选网格内入选项目的方法如下：假设网格包围盒左上坐标参数为（Wj_min,Ww_max），右下坐标参数为（Wj_max,Ww_min），任一项目包围盒左上坐标参数为（Xj_min,Xw_max），右下坐标参数为（Xj_max,Xw_min），碰撞类型检测的算法判据为：1）包含判据[(Wj_min<Xj_min<Wj_max)and(Wj_min<Xj_max<Wj_max)]and[(Ww_min<Xw_min<Ww_max)and(Ww_min<Xw_max<Ww_max)]；2）相离判据[(Xj_min>Wj_maxorXj_min<Wj_min)and(Xj_max>Wj_maxorXj_max<Wj_min)]or[(Xw_min>Ww_maxorXw_min<Ww_min)and(Xw_max>Ww_maxorXw_max<Ww_min)]；3）交集判据：同时不满足包含判据和相离判据的计算事件判断为交集。进一步地，所述步骤5还包括判断某一元素与轮廓顶点组构成的多边形区域的几何关系，所述几何关系的判断规则如下：1)位于多边形区域外判据：从目标点作水平或垂直射线，计算累加射线在两个方向上与区域边界的交点数目，若交点数目都为偶数则判定目标点在区域外；2）多边形区域内（判据：从目标点作水平或垂直射线，计算累加射线在两个方向上与区域边界的交点数目，若交点数目都为奇数则判定目标点在区域内；3）在多边形区域的边界上判据：射线与区域边界的交点中包含目标点即可判断为在边界上。本专利技术的有益效果是：本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、依照电网结构的自然特性，对以项目内容为独立存储体的项目体数据进行分等级、分区域地数据库管理,并使用压密格式存储和传输项目体数据；步骤2、每个项目体数据包含数据库管理系统预定义的各种电网元素的运行管理参数及地理信息数据,项目体数据关联的计算方法自动完成项目需要的电气拓扑、电参数统计和几何参数计算；步骤3、根据管理需求定义各种不同类型和级别的网格管理参数，自动计算各级网格的嵌套管理属性和网格的几何参数；步骤4、结合网格的几何参数和数据库管理系统内项目的网格管理参数利用几何平面碰撞检测技术海选网格内入选项目，以大幅提高网格计算的快速性、有效性和综合效率；步骤5、对海选入选的网格内项目进行交集和包含计算，精准计算出网格内包含的电网项目和电气元素，对多种网格参数进行统计计算。

【技术特征摘要】
1.使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、依照电网结构的自然特性，对以项目内容为独立存储体的项目体数据进行分等级、分区域地数据库管理,并使用压密格式存储和传输项目体数据；步骤2、每个项目体数据包含数据库管理系统预定义的各种电网元素的运行管理参数及地理信息数据,项目体数据关联的计算方法自动完成项目需要的电气拓扑、电参数统计和几何参数计算；步骤3、根据管理需求定义各种不同类型和级别的网格管理参数，自动计算各级网格的嵌套管理属性和网格的几何参数；步骤4、结合网格的几何参数和数据库管理系统内项目的网格管理参数利用几何平面碰撞检测技术海选网格内入选项目，以大幅提高网格计算的快速性、有效性和综合效率；步骤5、对海选入选的网格内项目进行交集和包含计算，精准计算出网格内包含的电网项目和电气元素，对多种网格参数进行统计计算。2.根据权利要求1所述的使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法，其特征在于：在所述步骤1中，电网结构的自然特性包括等级和运行管理。3.根据权利要求2所述的使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法，其特征在于，在所述步骤1中，项目体数据的存储方案如下：数据库管理系统同时管理多个实体电网区域，每个实体电网区域形成一个存储分区，每个存储分区是数据库管理系统的一个单位服务实例，并负责本分区内台帐、现状项目、规划项目、网格体系的全部管理任务，每个分区内根据项目类型分别开辟不同的存储子区，各项目存储体使用文件压密存储格式，且文件名称关联项目含义，扩展名统一使用“.geplan”后缀。4.根据权利要求1所述的使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法，其特征在于：在所述步骤3中，网格管理参数计算包括地理面域的几何面积、几何包围盒、几何中心、供电半径和轮廓顶点组参数。5.根据权利要求4所述的使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理的方法，其特征在于，所述轮廓顶点组参数获得方法如下：a.标出项目内元素的几何坐标散点图排列；b.任意提取一个边缘元素作为第一个起点，然后向右/左作水平/垂直射线，之后逆时针/顺时针旋转射线，则与射线相交的元素即为第一个元素；c.将第一个元素作为第二个起点，然后以步骤b的方法得到第二个元素，以此类推循环作业，直到与射线相交的元素为第一个起点时结束作业，则循环作业过程中得到的各起点即为项目几何面域的轮廓顶点组。6.根据权利要求5所述的使用电网层级存储数据库架构实现网格化管理...

【专利技术属性】
技术研发人员：余清润，刘向实，张静，胡志勇，尚光伟，龚正国，徐华楠，杨娟，司都，秦亚东，陈庆岩，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司南阳供电公司，
类型：发明
国别省市：河南,41