数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本申请适用于数字孪生技术领域，提供了数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备，该数字孪生电网组件化映射方法包括：对智能电网的业务实体单元进行划分；采集智能电网用电组件的用电数据，对用电数据进行预处理，得到用电组件的输入数据；基于用电组件的输入数据，构建组件模型，得到用电组件的电压和状态变量；根据用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的用电组件向数字孪生电网中的用电组件的映射。本申请实现了业务驱动下对应电网组件的动态映射。通过对组件的灵活调配，在业务驱动下将组件从物理电网映射至数字孪生电网，进一步实现对智能电网实体端具体业务功能下组件的有效监控。下组件的有效监控。下组件的有效监控。

【技术实现步骤摘要】
数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备


[0001]本申请属于数字孪生
，尤其涉及数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]电网主要以物理对象的形式为人们提供服务，在电网中加入仿真系统，便于输电网的潮流计算与规划，但是难以对电网中元器件之间的强依赖关系进行解耦，导致电网业务执行效率低下、维护管理成本高昂。近年来，国内外学者主要针对电网线路进行映射，主要采用弹性理论对网络进行拓扑分析，对组件化关系缺乏考虑，同时未充分考虑业务驱动下的映射方法。
[0003]当前已有研究主要应用仿真系统进行业务规划，将业务驱动应用于组件级映射的技术尚不存在。

技术实现思路

[0004]为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了数字孪生电网组件化映射方法、装置及电子设备。
[0005]本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种数字孪生电网组件化映射方法，包括：对智能电网的业务实体单元进行划分；采集所述智能电网用电组件的用电数据，对所述用电数据进行预处理，得到所述用电组件的输入数据；基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量；根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
[0007]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述对智能电网的业务实体单元进行划分，包括：基于所述智能电网的业务特性，将所述智能电网划分为用电组件、输电组件和发电组件，确定所述智能电网的用电组件及其排列顺序。
[0008]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述用电组件的用电数据，包括：所述用电组件的电能示值、电压、电流、功率、设备状态和事件。
[0009]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述对所述用电数据进行预处理，包括：对所述用电数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约，得到所述用电组件的输入数据。
[0010]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量，包括：通过
[0011][0012]构建所述组件模型，其中，f1、f2为任意向量函数，分别定义外部方程和内部方程，i
为直通变量的向量，v为跨变量的向量，y为内部状态变量的向量，u为独立控制的向量。
[0013]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述通过构建所述组建模型，得到所述用电组件的电压和状态变量，包括：通过
[0014][0015]得到所述用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，其中：v0(t)、y0(t)是前一迭代的状态变量的值。m
10
、m
20
表示前一迭代的系统方程的失配。
[0016]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射，包括：根据所述用电组件的电压v(t)和状态变量y(t)，通过使用RT
‑
LAB对所述用电组建的电压和状态变量进行实时仿真，得到数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
[0017]上述数字孪生电网组件化映射方法，实现了业务驱动下对应电网组件的动态映射。通过对组件的灵活调配，在业务驱动下将组件从物理电网映射至数字孪生电网，进一步实现对智能电网实体端具体业务功能下组件的有效监控。
[0018]第二方面，本申请实施例提供了一种数字孪生电网组件化映射装置，包括：划分模块，用于对智能电网的业务实体单元进行划分；采集处理模块，用于采集所述用电组件的用电数据，对所述用电数据进行预处理，得到所述用电组件的输入数据；构建模块，用于基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量；映射模块，用于根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射。
[0019]第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的数字孪生电网组件化映射方法。
[0020]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的数字孪生电网组件化映射方法。
[0021]可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
[0022]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本申请一实施例提供的数字孪生电网组件化映射方法的应用场景示意图；
[0025]图2是本申请一实施例提供的基于业务驱动的数字孪生电网框架图；
[0026]图3是本申请一实施例提供的数字孪生电网组件化映射方法的流程示意图；
[0027]图4是本申请一实施例提供的组件构成示意图；
[0028]图5是本申请一实施例提供的数字孪生电网组件化映射装置的结构示意图；
[0029]图6是本申请一实施例提供的数字孪生电网组件化映射装置的结构示意图；
[0030]图7是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0031]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0032]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0033]还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0034]如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，包括：对智能电网的业务实体单元进行划分；采集所述智能电网用电组件的用电数据，对所述用电数据进行预处理，得到所述用电组件的输入数据；基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量；根据所述用电组件的电压和状态变量，建立物理空间中的所述用电组件向数字孪生电网中的所述用电组件的映射。2.如权利要求1所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述对智能电网的业务实体单元进行划分，包括：基于所述智能电网的业务特性，将所述智能电网划分为用电组件、输电组件和发电组件，确定所述智能电网的用电组件及所述用电组件的排列顺序。3.如权利要求1所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述用电组件的用电数据，包括：所述用电组件的电能示值、电压、电流、功率、设备状态和事件。4.如权利要求1或3所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述对所述用电数据进行预处理，包括：对所述用电数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约，得到所述用电组件的输入数据。5.如权利要求1所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述基于所述用电组件的输入数据，构建组件模型，得到所述用电组件的电压和状态变量，包括：通过构建所述组件模型，其中，f1、f2为任意向量函数，分别定义外部方程和内部方程，i为直通变量的向量，v为跨变量的向量，y为内部状态变量的向量，u为独立控制的向量。6.如权利要求5所述的数字孪生电网组件化映射方法，其特征在于，所述通过构建所述组建模型，得到所述用电组...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵辉，胡平，陈志永，冯喜春，张菁，韩璟琳，李光毅，苑鲁峰，何鑫，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司北京中电普华信息技术有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：