一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法技术

本发明专利技术公开了一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，终端设备向上级边缘节点注册源端一次设备模型，同时上报该终端设备所连接的其它终端设备；边缘节点把同一拓扑节点内终端设备的源端一次设备模型进行焊接，组装成源端模型片段；边缘节点把源端模型片段上送到主站系统；主站系统分析源端模型片段中的空挂端点，以及空挂端点在所属的源端一次设备模型中配置的可连接的其它一次设备，形成边界连接线列表，根据边界连接线列表，进行源端模型片段的拼接。本发明专利技术可以实现源端模型自动注册、边缘节点自动进行模型焊接并进行模型发布共享、主站订阅模型和模型拼接。

A method of source model maintenance and sharing in the environment of power Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法
本专利技术涉及一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，属于电力物联网

技术介绍
目前，电力物联网技术的发展和电力自动化设备在配电和用电领域的普及，以及智慧家庭、智慧楼宇、智能电网等应用需求的日益增多，更多的电力设备需要快捷的接入电网，同时多级主站电力监控系统需要分别对接入的电力设备进行建模，完成设备模型构建、设备模块使能、设备数据通讯交互等功能，最终实现电力源端设备全模型在主站的构建，并进一步实现业务数据的接入，为上层应用分析提供模型数据服务。现有模型维护都是在边缘节点进行人工建模维护，没有从终端设备自动获取源端设备模型，并且进行自动模型焊接的过程；同时现有边缘节点维护的模型没有和主站进行共享的方式，在主站系统还需要进行设备模型的人工建模过程。现有边缘节点和主站模型分别维护的过程可能存在不一致的情况，而且在新设备接入和设备变更时不能自动更新模型。
技术实现思路
目的：为了克服电力物联网环境下现有技术中存在的多次模型人工维护、源端模型无法多级共享的问题和缺陷，本专利技术提供一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，可以实现源端模型自动注册、边缘节点自动进行模型焊接并进行模型发布共享、主站订阅模型和模型拼接。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，包括如下步骤：终端设备自动和上级边缘节点通信，向上级边缘节点注册源端一次设备模型，同时上报该终端设备所连接的其它终端设备；边缘节点获取下级终端设备上报的运行信息、网络连通信息，对所管辖的终端设备进行网络拓扑，分析出下辖终端设备的连通性，得到拓扑节点；边缘节点把同一拓扑节点内终端设备的源端一次设备模型进行焊接，组装成源端模型片段；边缘节点把源端模型片段上送到主站系统；主站系统分析源端模型片段中的空挂端点，以及空挂端点在所属的源端一次设备模型中配置的可连接的其它一次设备，形成边界连接线列表，根据边界连接线列表，进行源端模型片段的拼接。作为优选方案，还包括如下步骤：主站系统根据边缘节点上送的源端模型片段，结合主站业务进行模型切片订阅，并下发给边缘节点订阅的模型切片需求；边缘节点根据订阅的模型切片需求，按照不同主站系统和业务类型对源端模型片段进行分类和单独存储，形成不同的模型切片，并将与订阅的模型切片需求相应的模型切片上传给主站系统；作为优选方案，还包括如下步骤：当边缘节点下辖的终端设备增加、删除、更换时，边缘节点根据变化后的终端模型对应的一次设备进行焊接，更新模型切片中的源端一次设备模型，通知更新的模型切片所属的主站系统进行模型切片的订阅；主站系统下发订阅的模型切片需求，边缘节点将更新的模型切片上传给主站系统。作为优选方案，所述源端一次设备模型包括：公共信息模型、量测模型，公共信息模型包括一次设备的台账信息、参数信息；量测模型包括从一次设备采集的量测点的信息。作为优选方案，边缘节点把同一拓扑节点内终端设备的源端一次设备模型进行焊接，包括如下步骤：边缘节点遍历所有源端一次设备模型，根据一次设备不同端点配置的所能够连接的一次设备列表，并且结合连通信息，分析出该一次设备的每个端点所连接一次设备情况，并把所有连接的一次设备端点作为一个焊接点；遍历所有一次设备，把所有拓扑连通的一次设备划分在一起，形成拓扑节点；将在边缘节点下的同一个拓扑节点内一次设备拓扑连通，并且通过连接点焊接成一个源端模型片段。作为优选方案，终端设备、边缘节点、主站系统之间通过消息队列遥测传输协议进行通信。作为优选方案，所述主站系统采用云平台上的虚拟主站，或者物理服务器上的主站。有益效果：本专利技术提供的一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，取得了源端模型一次维护多级、多次共享的进步，同时在源端模型维护时，只要人工进行基本的源端模型所连设备的配置，后续模型焊接和模型拼接的过程都可以自动完成，节省了边缘节点和主站系统大量人工维护的过程。由于源端模型都是通过源端维护后和多级主站共享的，避免了不同主站多次维护的过程。另外在边缘节点按照不同主站业务需求分别存储模型切片，能够隔离不同主站和不同业务的源端模型耦合，保持源端模型和纵向业务的独立性。同时重复发挥边缘节点的计算和存储能力。附图说明图1是本专利技术的源端模型维护和共享整体流程图；图2是本专利技术中边缘节点焊接过程示意图；图3是本专利技术中主站系统模型拼接过程示意图；图4是本专利技术中模型切片和共享流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。本专利技术中所描述的主站系统可以是运行于云平台上的虚拟主站系统，也可以是运行于常规物理服务器上的调度监控主站。本专利技术采用通用的物联网环境，包含终端设备、边缘节点、主站系统三层结构，终端设备用于采集监测与其连接的一次设备的信息，并构建源端一次设备模型，再向所属边缘节点注册源端一次设备模型；边缘节点用于组装焊接源端一次设备模型，并将边缘节点范围内的由源端一次设备模型组装焊接的源端模型片段发布共享给主站系统；主站系统用于拼接源端模型片段，构建完整的电力系统设备模型。在构建完整的电力系统设备模型之后，主站系统、边缘节点、终端设备之间可以根据业务需要进行运行数据的交互。典型的上行数据传输方式为，终端设备用于采集一次设备运行数据，并且通过MQTT（MessageQueuingTelemetryTransport,消息队列遥测传输）等主流传输协议上送到边缘节点，边缘节点汇总本节点范围内所有一次设备运行数据，并且采用MQTT传输协议上送主站系统；典型下行数据传输方式为，主站系统根据业务应用需求，控制边缘节点或者终端设备对应的一次设备的运行状态，可以通过MQTT传输协议把控制数据发送给边缘节点或者终端设备对应的一次设备进行执行。如图1所示，本专利技术提供一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，包含如下具体步骤：（1）终端设备即插即用终端设备中存储监测的电网一次设备的公共信息模型和量测模型，公共信息模型和量测模型组成源端一次设备模型，其中，公共信息模型中包括一次设备的台账信息、参数信息；量测模型中包括从一次设备采集的量测点的信息。比如一条负荷设备是一次设备，其有专门的终端设备负责采集和控制该负荷设备，那么这台终端设备中就存储了该负荷设备的公共信息模型（包含名称、唯一编码、额定电流、阻抗参数、端点数量等）和量测模型（包含有功功率、无功功率、电流、电压等量测对象）。公共信息模型和量测模型依据IEC-61970和IEC-61850建模规范进行描述。终端设备采用即插即用的方式，在终端设备接入时就配置该终端设备需要包含的一次设备的公共信息模型、量测模型信息，同时配置该终端设备通信交互的上级边缘节点和平级的终端设备。其中，平级的终端设备配置具体通信端点。比如断路器是双端点设备，其两端能够连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，其特征在于：包括如下步骤：/n终端设备自动和上级边缘节点通信，向上级边缘节点注册源端一次设备模型，同时上报该终端设备所连接的其它终端设备；/n边缘节点获取下级终端设备上报的运行信息、网络连通信息，对所管辖的终端设备进行网络拓扑，分析出下辖终端设备的连通性，得到拓扑节点；/n边缘节点把同一拓扑节点内终端设备的源端一次设备模型进行焊接，组装成源端模型片段；边缘节点把源端模型片段上送到主站系统；/n主站系统分析源端模型片段中的空挂端点，以及空挂端点在所属的源端一次设备模型中配置的可连接的其它一次设备，形成边界连接线列表，根据边界连接线列表，进行源端模型片段的拼接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，其特征在于：包括如下步骤：
终端设备自动和上级边缘节点通信，向上级边缘节点注册源端一次设备模型，同时上报该终端设备所连接的其它终端设备；
边缘节点获取下级终端设备上报的运行信息、网络连通信息，对所管辖的终端设备进行网络拓扑，分析出下辖终端设备的连通性，得到拓扑节点；
边缘节点把同一拓扑节点内终端设备的源端一次设备模型进行焊接，组装成源端模型片段；边缘节点把源端模型片段上送到主站系统；
主站系统分析源端模型片段中的空挂端点，以及空挂端点在所属的源端一次设备模型中配置的可连接的其它一次设备，形成边界连接线列表，根据边界连接线列表，进行源端模型片段的拼接。


2.根据权利要求1所述的一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，其特征在于：还包括如下步骤：
主站系统根据边缘节点上送的源端模型片段，结合主站业务进行模型切片订阅，并下发给边缘节点订阅的模型切片需求；
边缘节点根据订阅的模型切片需求，按照不同主站系统和业务类型对源端模型片段进行分类和单独存储，形成不同的模型切片，并将与订阅的模型切片需求相应的模型切片上传给主站系统。


3.根据权利要求2所述的一种电力物联网环境下源端模型维护和共享方法，其特征在于：还包括如下步骤：
当边缘节点下辖的终端设备增加、删除、更换时，边缘节点根据变化后的终端模型对应的一次设备进行焊接，更新模型切片中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德贺，解凯，顾全，施志良，吉跃瑾，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32