一种电网可视化感知模型构建方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电网可视化感知模型构建方法及系统，该方法先按照电网安全风险评估的目标进行态势感知需求分析，再根据态势感知需求分析的结果依次进行数据预处理和数据集成，建立环境要素和生产要素的数据之间的知识关联分析引擎，进而进行知识数据提取，得到空间和时间维度上的统计综合KPI数据，采用可视化技术将环境数据、统计综合KPI数据和知识数据进行图表的可视化展示，将态势感知与可视化视图交互，实现态势可视化，建立电网可视化感知模型。通过该模型能够及时获取和理解环境中的各种要素的信息以及对环境的未来状态进行预测，并将电网运行状态进行实时的展示，实现用户对电网知识更直观、快速的理解和使用。

【技术实现步骤摘要】
一种电网可视化感知模型构建方法及系统
本专利技术涉及一种智能电网运行安全
，特别是一种电网可视化感知模型构建方法及系统。
技术介绍
信息可视化是运用计算机图形或图像处理技术，将信息转换为图形或图像在计算机屏幕上显示出来，并进行交互的理论、方法和技术。针对智能电网知识进行可视化研究，一方面可以大大减少开发人员的工作难度和工作量，加快电网可视化的建设速度，有效解决电力企业“信息孤岛”问题；另一方面是更利于对突发事情应急的管理，当电力系统出现突发事故时，工作人员可以通过可视化显示的数据监控系统直接看到事故发生地的设备状态与事故原因，使得电网的运行更加安全、可靠，避免事故发生，避免人为操作失误造成的损失。目前信息可视化领域得到广泛采用的信息可视化模型的建立通常有四个阶段：原始数据、数据表、可视化结构和视图，依次通过三类变换：数据变换、可视化映射和视图变换分别相应实现各阶段的过渡。将现有的信息可视化模型应用到电网中，进行电网知识可视化应用，通过视图能够了解电网运行状态，缺点是电网运行中的信息可视化模型展现的视图是通过单一数据图标表示，电网知识可视化的表现形式单一，并没有关联与趋势的展示，工作人员无法看到电网运行的未来趋势发展的状态，不能较全面、实时地了解电网知识可视化所表达的含义，故电网运行存在一定的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术针对目前电网通常采用的信息可视化模型使得电网知识可视化的表现形式单一及不便于工作人员较全面、实时地了解电网知识可视化所表达的含义导致电网运行存在安全隐患等问题，提供一种电网可视化感知模型构建方法，将态势感知与可视化视图交互，实现态势可视化，形成趋势化态势感知指标，从而建立相应的电网可视化感知模型，通过该模型能够及时获取和理解环境中的各种要素的信息以及对环境的未来状态进行预测，并将电网运行状态进行实时的展示，提高电网可视化的层次水平，实现用户对电网知识更直观、快速的理解和使用。本专利技术还涉及一种电网可视化感知模型构建系统。本专利技术的技术方案如下：一种电网可视化感知模型构建方法，其特征在于，包括下述步骤：A、按照电网安全风险评估的目标进行态势感知需求分析，所述态势感知需求分析包括对目标所需感知的环境要素和生产要素的数据进行收集；B、根据态势感知需求分析的结果依次进行数据预处理和数据集成，所述数据预处理包括基于数据预处理技术抽取原始数据、进行数据清洗和数据格式转换，所述数据集成包括基于数据集成技术将数据按照环境要素和生产要素进行分类存放和数据去重处理以及数据关联分析；C、建立环境要素和生产要素的数据之间的知识关联分析引擎，进而进行知识数据提取，得到空间和时间维度上的统计综合KPI数据；D、采用可视化技术将环境数据、统计综合KPI数据和知识数据进行图表的可视化展示；E、将态势感知与可视化视图交互，实现态势可视化，建立电网可视化感知模型；所述态势可视化是将环境数据可视化、生产数据可视化和统计综合KPI数据可视化，进而形成趋势化态势感知指标。步骤B所述根据态势感知需求分析的结果采用数据接口采集或数据库访问或工具采集的方式依次进行数据预处理和数据集成。所述数据清洗基于数据库SQL进行数据校验，包括是否零数据校验和是否错误格式校验，数据清洗完成后将数据存入临时数据库中；所述数据格式转换是将清洗完成后放入临时数据库中的数据按照态势感知所需数据结构进行格式转换，所述格式转换的内容包括日期格式处理、小数处理以及行列转换。步骤E所述态势感知与可视化视图交互包括理解电网态势和预测电网态势；所述理解电网态势通过对环境数据严重程度以及设备和电网潮流识别进行安全校验，并对未通过安全校验的设备和电网潮流对厂站母线的影响程度进行灵敏度计算；所述预测电网态势通过灵敏度计算结果，预知电网安全态势并确定安全风险应对策略和安全裕度调整策略。步骤E所述的态势可视化包括通过健康状态概率、警戒状态概率和故障状态概率三项指标可视化反映当前安全风险态势，以及通过潮流安全概率、潮流过载概率和潮流过载切负荷概率三项指标反映安全风险发展态势。一种电网可视化感知模型构建系统，其特征在于，包括依次连接的态势感知需求分析模块、数据预处理和集成模块、知识关联分析和知识提取模块、可视化数据模块、态势感知与可视化视图交互模块以及态势可视化模块，所述态势感知需求分析模块按照电网安全风险评估的目标进行态势感知需求分析，所述态势感知需求分析包括对目标所需感知的环境要素和生产要素的数据进行收集；所述数据预处理和集成模块根据态势感知需求分析的结果依次进行数据预处理和数据集成，所述数据预处理包括基于数据预处理技术抽取原始数据、进行数据清洗和数据格式转换，所述数据集成包括基于数据集成技术将数据按照环境要素和生产要素进行分类存放和数据去重处理以及数据关联分析；所述知识关联分析和知识提取模块建立环境要素和生产要素的数据之间的知识关联分析引擎，进而进行知识数据提取，得到空间和时间维度上的统计综合KPI数据；所述可视化数据模块采用可视化技术将环境数据、统计综合KPI数据和知识数据进行图表的可视化展示；所述态势感知与可视化视图交互模块基于态势感知的分层特性与可视化视图循环交互；所述态势可视化模块将环境数据可视化、生产数据可视化和统计综合KPI数据可视化，进而形成趋势化态势感知指标，建立电网可视化感知模型。所述数据预处理和集成模块根据态势感知需求分析的结果采用数据接口采集或数据库访问或工具采集的方式依次进行数据预处理和数据集成。所述数据预处理和集成模块先基于数据库SQL进行数据校验，包括是否零数据校验和是否错误格式校验，数据清洗完成后将数据存入临时数据库中，再将清洗完成后放入临时数据库中的数据按照态势感知所需数据结构进行格式转换，所述格式转换的内容包括日期格式处理、小数处理以及行列转换。所述态势感知与可视化视图交互模块包括理解电网态势和预测电网态势；所述理解电网态势通过对环境数据严重程度以及设备和电网潮流识别进行安全校验，并对未通过安全校验的设备和电网潮流对厂站母线的影响程度进行灵敏度计算；所述预测电网态势通过灵敏度计算结果，预知电网安全态势并确定安全风险应对策略和安全裕度调整策略。所述态势可视化模块包括通过健康状态概率、警戒状态概率和故障状态概率三项指标可视化反映当前安全风险态势，以及通过潮流安全概率、潮流过载概率和潮流过载切负荷概率三项指标反映安全风险发展态势。本专利技术的技术效果如下：本专利技术提供的电网可视化感知模型构建方法，先按照电网安全风险评估的目标进行态势感知需求分析，再根据态势感知需求分析的结果依次进行数据预处理和数据集成，建立环境要素和生产要素的数据之间的知识关联分析引擎，进而进行知识数据提取，得到空间和时间维度上的统计综合KPI数据，采用可视化技术将环境数据、统计综合KPI数据和知识数据进行图表的可视化展示，将态势感知与可视化视图交互，实现态势可视化，建立电网可视化感知模型。本专利技术根据态势感知需求分析的结果通过数据预处理和数据集成处理，完成数据清洗、格式转换、数据分类存放、去重处理以及数据关联分析，将态势感知技术应用到电网运行领域，提高建模准确性和建模效率；通过对相同、相似的数据建立知识关联分析引擎，能够了解电网运行环境和设备等安全运行信息，通过知识关联分析引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网可视化感知模型构建方法，其特征在于，包括下述步骤：A、按照电网安全风险评估的目标进行态势感知需求分析，所述态势感知需求分析包括对目标所需感知的环境要素和生产要素的数据进行收集；B、根据态势感知需求分析的结果依次进行数据预处理和数据集成，所述数据预处理包括基于数据预处理技术抽取原始数据、进行数据清洗和数据格式转换，所述数据集成包括基于数据集成技术将数据按照环境要素和生产要素进行分类存放和数据去重处理以及数据关联分析；C、建立环境要素和生产要素的数据之间的知识关联分析引擎，进而进行知识数据提取，得到空间和时间维度上的统计综合KPI数据；D、采用可视化技术将环境数据、统计综合KPI数据和知识数据进行图表的可视化展示；E、将态势感知与可视化视图交互，实现态势可视化，建立电网可视化感知模型；所述态势可视化是将环境数据可视化、生产数据可视化和统计综合KPI数据可视化，进而形成趋势化态势感知指标。

【技术特征摘要】
1.一种电网可视化感知模型构建方法，其特征在于，包括下述步骤：A、按照电网安全风险评估的目标进行态势感知需求分析，所述态势感知需求分析包括对目标所需感知的环境要素和生产要素的数据进行收集；B、根据态势感知需求分析的结果依次进行数据预处理和数据集成，所述数据预处理包括基于数据预处理技术抽取原始数据、进行数据清洗和数据格式转换，所述数据集成包括基于数据集成技术将数据按照环境要素和生产要素进行分类存放和数据去重处理以及数据关联分析；C、建立环境要素和生产要素的数据之间的知识关联分析引擎，进而进行知识数据提取，得到空间和时间维度上的统计综合KPI数据，为后续的态势感知作支撑；D、采用可视化技术将环境数据、统计综合KPI数据和知识数据进行图表的可视化展示；E、将态势感知与包括所述统计综合KPI数据的可视化视图交互，实现态势可视化，建立电网可视化感知模型；所述态势可视化是将环境数据可视化、生产数据可视化和统计综合KPI数据可视化，进而形成趋势化态势感知指标，以获取和理解环境中的各种要素的信息以及对环境的未来状态进行预测，并将电网运行状态进行实时的展示。2.根据权利要求1所述的电网可视化感知模型构建方法，其特征在于，步骤B所述根据态势感知需求分析的结果依次进行数据预处理和数据集成具体为采用数据接口采集或数据库访问或工具采集的方式依次进行数据预处理和数据集成。3.根据权利要求2所述的电网可视化感知模型构建方法，其特征在于，所述数据清洗基于数据库SQL进行数据校验，包括是否零数据校验和是否错误格式校验，数据清洗完成后将数据存入临时数据库中；所述数据格式转换是将清洗完成后放入临时数据库中的数据按照态势感知所需数据结构进行格式转换，所述格式转换的内容包括日期格式处理、小数处理以及行列转换。4.根据权利要求1至3之一所述的电网可视化感知模型构建方法，其特征在于，步骤E所述态势感知与包括所述统计综合KPI数据的可视化视图交互包括理解电网态势和预测电网态势；所述理解电网态势通过对环境数据严重程度以及设备和电网潮流识别进行安全校验，并对未通过安全校验的设备和电网潮流对厂站母线的影响程度进行灵敏度计算；所述预测电网态势通过灵敏度计算结果，预知电网安全态势并确定安全风险应对策略和安全裕度调整策略。5.根据权利要求1所述的电网可视化感知模型构建方法，其特征在于，步骤E所述的态势可视化包括通过健康状态概率、警戒状态概率和故障状态概率三项指标可视化反映当前安全风险态势，以及通过潮流安全概率、潮流过载概率和潮流过载切负荷概率三项指标反映安全风险发展态势。6.一种电网可视化感知模型构建系统，其特征在于，包括依次连接的态势感知需求分析模块、数据预处理和集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珍意，蔡华祥，赵川，张茂林，蒋亚坤，赵莹，宋振涛，李峰，雷炳银，
申请(专利权)人：云南电力调度控制中心，易能中国电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53