一种变电站监控信息数据的快速读取与分析方法技术

本发明专利技术公开了一种变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，针对变电站的一次设备接线图形、拓扑关系、设备信息、电气状态信息数据，采用XML技术解析CIM文件的方法，分析CIM与XML技术和变电站一次设备接线图形结构中的关联内容，将变电站一次设备接线图形数据实现共享应用；基于变电站一次设备拓扑图形的属性分析，从变电站监控信息数据库中提取一次设备拓扑图形的信息，按照CIM规约的格式，录入数据，应用CIM对象的概念，实现变电站、间隔和设备的拓扑结构的建立；基于CIM模型框架，利用XML字段名解析技术，实现EMS的图形的XML形式语言解析；建立基于变电站监控信息基础数据库和台账库二者之间松耦合的信息解析机制并实现数据库之间的数据交互，提高XML解析对象的关联工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站监控信息数据的快速读取与分析方法
本专利技术涉及一种变电站监控信息数据的解析方法，针对变电站的一次设备接线图形、拓扑关系、设备信息、电气状态信息等各种数据，采用XML技术解析CIM文件的方法，实现对上述数据的快速读取与分析。
技术介绍
在电力行业中，为了便于规范编制变电站监控信点表，同时兼顾已有变电站数据现有基础，在变电站的监控信息深度加工和解析研究方面得到了业界越来越多的关注和技术力量的投入。目前，变电站中的一次电力设备接线图自身属性和拓扑连接关系维护模型属于应用服务层，依据IEC61970CIM标准规范，采用CPU消耗低的轻量级解析公共信息模型CIM（CommonInformationModel）文件思想，借助可扩展标记语言XML（ExtensibleMarkupLanguage）技术识别图形文件中的对象、属性和关联关系。进而实现对变电站监控信息梳理过程中的规范化，保证现有变电站数据库构造不变的前提下，获取描述变电站监控信息拓扑关系的CIM文件。通过XML技术实现在CIM文件中识别事先约定的字段名称和标记符号的过程，可以降低海量监控信息的处理难度。因此，如何将CIM与XML技术整合，以提高变电站监控功能信息梳理和整合方面的工作效率，尚需要更多的技术研究和力量投入。
技术实现思路
为了实现变电站监控信息快速调用，建立健全和统一变电站监控信息点表编制工作。本专利技术提出了一种变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，针对变电站的一次设备接线图形、拓扑关系、设备信息、电气状态信息等各种数据采用XML技术解析CIM文件的方法，进行了深入分析，实现了对上述数据的快速读取与分析。本专利技术所采用的技术方案：一种变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，针对变电站的一次设备接线图形、拓扑关系、设备信息、电气状态信息数据，采用XML技术解析CIM文件的方法，实现对上述数据的快速读取与分析，其步骤如下：1）分析CIM与XML技术和变电站一次设备接线图形结构中的关联内容，利用CIM与XML技术，将变电站一次设备接线图形数据实现共享应用；2）基于变电站一次设备拓扑图形的属性分析，从变电站监控信息数据库中提取一次设备拓扑图形的信息，按照CIM规约的格式，录入数据，应用CIM对象的概念，实现变电站、间隔和设备的拓扑结构的建立；3）基于XML的CIM图形文件解析与实现：基于CIM模型框架，利用XML字段名解析技术，分析实现EMS的图形的XML形式语言解析。本专利技术的有益效果：1、本专利技术变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，基于变电站监控信息基础数据库和台账库，建立二者之间松耦合的信息解析机制并实现数据库之间的数据交互。实现了对变电站的一次设备接线图形、拓扑关系、设备信息、电气状态信息等各种数据的快速读取与分析。采用这种方式，既方便数据库的独立运行维护，又方便变电站监控信息的数据共享。2、本专利技术变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，利用CIM与XML技术，将变电站一次设备接线图形数据实现共享应用。实现了CIM文件中的对象的共有属性的合并，同时在拓扑图形数据库中进行图形对象模型的分类管理，降低CIM文件和数据库数据量复杂程度。达到CIM文件中的对象的共有属性合并，提高XML解析对象的关联工作效率的目的。3、本专利技术变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，应用CIM对象的概念，分别实现了变电站、间隔和设备的拓扑结构的建立；基于CIM模型框架，实现了XML解析CIM文件的对象关联工作，在CIM文件中植入关联标记符，实现图元的物理和逻辑上的图形连接工作预分析，提高XML解析文件的规范集成程度。附图说明图1：CIM格式文件在设备接线图形中的关联关系；图2：利用CIM对象展现变电站关联模型；图3：构建CIM可识别的间隔对象关联模型。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1本专利技术变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，针对变电站的一次设备接线图形、拓扑关系、设备信息、电气状态信息数据，采用XML技术解析CIM文件的方法，实现对上述数据的快速读取与分析，其步骤如下：1）分析CIM与XML技术和变电站一次设备接线图形结构中的关联内容，利用CIM与XML技术，将变电站一次设备接线图形数据实现共享应用；2）基于变电站一次设备拓扑图形的属性分析，从变电站监控信息数据库中提取一次设备拓扑图形的信息，按照CIM规约的格式，录入数据，应用CIM对象的概念，实现变电站、间隔和设备的拓扑结构的建立；3）基于XML的CIM图形文件解析与实现：基于CIM模型框架，利用XML字段名解析技术，分析实现EMS的图形的XML形式语言解析；建立基于变电站监控信息基础数据库和台账库二者之间松耦合的信息解析机制并实现数据库之间的数据交互，达到CIM文件中的对象的共有属性合并，提高XML解析对象的关联工作效率的目的。实施例2本专利技术变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，具体实现过程如下：1、CIM格式文件在一次设备接线图形中的关联关系在变电站监控信息数据模型中，调取一次设备接线图信息。同时，借助应用层的中间件技术将图形信息转化为“标记符号+字段名称+字段内容”主体格式以CIM文件形式输出。设立一次设备唯一标示ID号，制定在CIM文件中规约的内容包含：变电站、电抗器、电力电容器、电流互感器、电压互感器、断路器、隔离开关、间隔单元、母线、所用变压器、主要变压器、阻波器[5]。在以上内容的基础上分别建立三层映射，在CIM映射中的一次设备表达内容为：物理属性Ph；电气属性El；联线属性Li。其中，CIM格式文件中的内容与变电站监控信息数据模型一次设备接线拓扑图形的具体关联内容如图1所示。2、基于变电站一次设备拓扑图形的属性分析从变电站监控信息数据库中提取一次设备拓扑图形的信息，按照CIM规约的格式，录入数据。按照拓扑图形的关联关系，以信息含量递减的原则分析拓扑图形内容。具体按照“变电站—间隔—设备”的逻辑构建变电站监控对象拓扑图形模型[6]，分别构造CIM识别对象模型。2.1构建CIM可识别变电站对象关联模型建立以变电站为单元的拓扑模型框架，对外分析：关联存在关联属性的其它变电站，设立是否存在连接关系的标志符，以变电站名称为索引，建立变电站外部拓扑关联模型，通过识别变电站名称，获取拓扑模型连接属性；对内分析：建立变电站属性、电压等级和接线方式的变电站内部的关联模型，获取变电站这一层级的拓扑图形连接属性。按照上述的变电站层级（间隔层级以上）分析内容，建立变电站对象的拓扑对象模型如图2所示，关联变电站拓扑分析模型的内外连接模型，同时对外连接的变电站模型的内部内容同时拓扑为变电站属性、电压等级、接线方式。变电站属性分为智能站和常规站；电压等级分为500、330、220、110、66、35、20、10kV；接线方式分为双母双分段、双母单分线、双母、单母分段、线变组、3/2接线、单母、双母+旁路、单母+旁路、正常旁路[7]。通过以上的拓扑关系管理机制，实现CIM文件的共同属性集成和合并管理。2.2构建CIM可识别的间隔对象关联模型根据间隔数据，实现间隔类型和间隔属性两部分的对象实体建立。模型构建步骤如下：(1)间隔类型①.构建间隔类型实体，间隔类型名称=本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，针对变电站的一次设备接线图形、拓扑关系、设备信息、电气状态信息数据，采用XML技术解析CIM文件的方法，实现对上述数据的快速读取与分析，其步骤如下：1）分析CIM与XML技术和变电站一次设备接线图形结构中的关联内容，利用CIM与XML技术，将变电站一次设备接线图形数据实现共享应用；2）基于变电站一次设备拓扑图形的属性分析，从变电站监控信息数据库中提取一次设备拓扑图形的信息，按照CIM规约的格式，录入数据，应用CIM对象的概念，实现变电站、间隔和设备的拓扑结构的建立；3）基于XML的CIM图形文件解析与实现：基于CIM模型框架，利用XML字段名解析技术，分析实现EMS的图形的XML形式语言解析；建立基于变电站监控信息基础数据库和台账库二者之间松耦合的信息解析机制并实现数据库之间的数据交互，达到CIM文件中的对象的共有属性合并，进而提高XML解析对象的关联工作效率。

【技术特征摘要】
1.一种变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，针对变电站的一次设备接线图形、拓扑关系、设备信息、电气状态信息数据，采用XML技术解析CIM文件的方法，实现对上述数据的快速读取与分析，其步骤如下：1）分析CIM与XML技术和变电站一次设备接线图形结构中的关联内容，利用CIM与XML技术，将变电站一次设备接线图形数据实现共享应用；2）基于变电站一次设备拓扑图形的属性分析，从变电站监控信息数据库中提取一次设备拓扑图形的信息，按照CIM规约的格式，录入数据，应用CIM对象的概念，实现变电站、间隔和设备的拓扑结构的建立；3）基于XML的CIM图形文件解析与实现：基于CIM模型框架，利用XML字段名解析技术，分析实现EMS的图形的XML形式语言解析；建立基于变电站监控信息基础数据库和台账库二者之间松耦合的信息解析机制并实现数据库之间的数据交互，达到CIM文件中的对象的共有属性合并，进而提高XML解析对象的关联工作效率。2.根据权利要求1所述的变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，其特征在于：步骤1）建立CIM格式文件在一次设备接线图形中的关联关系：在变电站监控信息数据模型中，调取一次设备接线图信息；同时，借助应用层的中间件技术将图形信息转化为“标记符号+字段名称+字段内容”主体格式以CIM文件形式输出；设立一次设备唯一标示ID号，制定在CIM文件中规约的内容包含：变电站、电抗器、电力电容器、电流互感器、电压互感器、断路器、隔离开关、间隔单元、母线、所用变压器、主要变压器、阻波器；在以上内容的基础上分别建立三层映射，在CIM映射中的一次设备表达内容为：物理属性Ph；电气属性El；联线属性Li。3.根据权利要求2所述的变电站监控信息数据的快速读取与分析方法，其特征在于：步骤2）中，按照拓扑图形的关联关系，以信息含量递减的原则分析拓扑图形内容：2.1）构建CIM可识别变电站对象关联模型：建立以变电站为单元的拓扑模型框架，对外分析：关联存在关联属性的其它变电站，设立是否存在连接关系的标志符，以变电站名称为索引，建立变电站外部拓扑关联模型，通过识别变电站名称，获取拓扑模型连接属性；对内分析：建立变电站属性、电压等级和接线方式的变电站内部的关联模型，获取变电站这一层级的拓扑图形连接属性；按照上述的变电站层级分析内容，建立变电站对象的拓扑对象模型；2.2）构建CIM可识别的间隔对象关联模型：根据间隔数据，实现间隔类型和间隔属性两部分的对象实体建立，模型构建步骤如下：(1)间隔类型①构建间隔类型实体，间隔类型名称={主变本体，主变高压侧，主变...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀东，苏迪，曹国记，吕鹍，张凤，宋勋，韩松，李昊，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司中牟县供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41