分布式能源并网监测的数据解压缩系统、方法及其设备技术方案

本公开提供一种分布式能源并网监测的数据解压缩系统、方法及设备，数据解压缩系统包括：存储模块缓存接收到的电力数据；分割模块将电力数据分割为数据符号位、第一数据部分和第二数据部分；解压模块将第一数据部分解压得到第一解压数据部分的符号位和第一解压数据部分的数据位，并将第二数据部分解压得到第二解压数据部分；拼接模块拼接第一解压数据部分的符号位和第一解压数据部分的数据位得到第一解压数据部分，并拼接符号位、第一解压数据部分和第二解压数据部分得到目标数据。由此，能够为特定格式的浮点数解压缩还原，在数据以更低的传输压力在电网中传输以及在存储器中占用更少的存储空间的同时保证了数据的可靠性和可还原性。性和可还原性。性和可还原性。

【技术实现步骤摘要】
分布式能源并网监测的数据解压缩系统、方法及其设备


[0001]本公开涉及数据压缩领域，特别涉及一种分布式能源并网监测的数据解压缩系统、方法及其设备。

技术介绍

[0002]随着以风电、光电为代表的分布式绿色能源的装机量日益增多，国家电网在接入光伏、风电等分布式能源时，需要实时监控并网设备状态、接入电压、电流、电相均衡等实时数据，并将海量数据通过无线网、公网及专网传输至供电、配电指挥中心。以山东省为例，全省共有50万个台区，每天产生的数据量大概8000万条。
[0003]目前，在数据的存储和传输的过程中，一般采用普适性的数据格式。例如，在IEEE754标准中，浮点数可以通过三种不同的格式来表示，然而IEEE754标准中的格式属于普适性的数据格式，在应用于特定场景时可能会导致存储空间浪费的情况。
[0004]例如，Float型的浮点数占用4个字节(4Bytes)，其精度为十进制的7～8位，然而分布式能源的并网监测数据一般精度为十进制的3～4位。换言之，并网监测数据的精度要求远小于Float型的浮点数的所能表示的精度，使用类似Float型的普适性的数据格式会存在存储空间浪费的情况，同时还会加大数据的传输压力，难以满足目前分布式能源并网的边缘计算层的传输需求，这将直接影响到分布式能源调度、发电量预测以及故障监测的效果和质量。目前有解决上述问题的数据压缩方法，通过将数据压缩为特定非普适性的数据格式的数据再进行传输来满足上述传输需求，但是由于数据被压缩为了特定非普适性的数据格式，因此需要在接收到压缩数据后采用对应的解压缩方法才能将数据还原并利用还原的数据。进而在分布式电网环境下，对于这种特定的解压缩方法有对应的计算机处理环境。

技术实现思路

[0005]本公开提出了一种分布式能源并网监测的数据解压缩系统，目的在于为数据压缩系统提供对应的数据解压技术方案，并且与现有的电网数据解压缩技术相比，具有节省数据的存储空间和降低数据的传输压力的效果。
[0006]本公开第一方面提供了一种分布式能源并网监测的数据解压缩系统，用于电网边缘计算层的数据解压，所述电网边缘计算层包括数据压缩系统和数据解压缩系统，所述数据压缩系统将压缩后的电力数据发送至所述数据解压缩系统，所述电力数据包括1位的数据符号位、表征5位阶数位的第一数据部分和表征18位尾数位的第二数据部分，所述数据解压缩系统包括存储模块、分割模块、解压模块和拼接模块；所述存储模块配置为缓存接收到的电力数据到第一存储单元；所述分割模块配置为将所述第一存储单元中的所述电力数据分割为所述数据符号位、所述第一数据部分和所述第二数据部分；所述解压模块配置为将所述第一数据部分右移4位得到所述第一解压数据部分的符号位，将所述第一数据部分左移3位得到第一解压数据部分的数据位；所述解压模块还配置为将所述第二数据部分左移5位得到第二解压数据部分；以及所述拼接模块配置为拼接所述第一解压数据部分的符号位
和所述第一解压数据部分的数据位得到第一解压数据部分，以及拼接所述数据符号位、所述第一解压数据部分和所述第二解压数据部分得到目标数据。
[0007]由于普适性的数据格式的数据长度较长，应用于电力数据时存在存储空间浪费的现象，进而需要设计一种非普适性的数据格式，旨在减少存储空间的浪费。将原格式的数据转换为特定格式的数据要经过数据压缩，而压缩后的数据并不能直接使用，需要对压缩后的数据进行数据还原，也就是数据解压缩，得到的解压缩后的数据称为目标数据，从而在维持了数据压缩后具有的有用之处如降低传输成本以及节省存储空间的同时也保证了数据能够被用作进一步的使用。在一种将32位浮点数压缩为24位浮点数的压缩场景下，能够有效地实现电力数据在分布式电网场景中以更少的存储空间存储和以更低的传输压力传输。24位的数据格式为非普适性的数据格式，在电网接收到了24位的压缩态数据后对数据的使用需要经过解压缩还原的步骤，也即将24位数据还原为原来的32位数据。
[0008]在本公开第一方面所涉及的数据解压缩系统中，可选地，在所述得到目标数据之后，缓存所述目标数据到所述存储模块的第二存储单元。在这种情况下，解压缩后还原得到的电力数据由于被缓存下来而能够进行复用。还原后的电力数据存储到存储模块中特定的单元块中，与接收到的电力数据存储到的单元块相隔离。
[0009]在本公开第一方面所涉及的数据解压缩系统中，可选地，所述目标数据是长度为32位的IEEE754标准Float型数据。在这种情况下，目标数据的长度为解压缩前的电力数据的长度，且32位的IEEE754标准Float型数据属于普适性的数据格式，便于目标数据(还原后的电力数据)被使用。
[0010]在本公开第一方面所涉及的数据解压缩系统中，可选地，所述电力数据为数据压缩系统和数据解压缩系统实时传输的电力数据。在这种情况下，电力数据由于是实时传输的，电网边缘计算层会对电力数据进行相应的实时性的监控。通常，传入的电力数据为时序性的电力数据。
[0011]在本公开第一方面所涉及的数据解压缩系统中，可选地，所述电力数据为从数据压缩系统汇总传输的电力数据。在这种情况下，数据压缩系统合并打包电力数据，再发送至数据解压缩系统，这种传输电力数据的方式为汇总传输，能够对大量的电力数据进行解压，从而实现多组电力数据汇总。
[0012]在本公开第一方面所涉及的数据解压缩系统中，可选地，所述电力数据为在分布式能源采集并压缩的电力数据，所述分布式能源包括光伏电站、风力电站和水力电站的至少一种。在这种情况下，数据解压缩系统接收到的电力数据为来自光伏电站、风力电站和水力电站等分布式电站的电力数据。
[0013]在本公开第一方面所涉及的数据解压缩系统中，可选地，所述电力数据包括电流、电压、功率和电能中的至少一种。在这种情况下，由于在光伏电站、风力电站或水力电站等分布式能源中，比较重要的数据包括电流、电压、功率和电能，分布式能源会存储并上传大量的电流、电压、功率和电能等电力数据至数据中心，而数据解压缩系统接收的电力数据便能够对应其中的至少一种。
[0014]本公开第二方面涉及一种分布式能源并网监测的数据解压缩方法，包括：缓存接收到的电力数据；将所述电力数据分割为数据符号位、第一数据部分和第二数据部分；将所述第一数据部分右移4位得到第一解压数据部分的符号位，将第一数据部分左移3位得到第
一解压数据部分的数据位；将所述第二数据部分左移5位得到第二解压数据部分；拼接所述第一解压数据部分的符号位和所述第一解压数据部分的数据位得到第一解压数据部分，以及拼接所述数据符号位、所述第一解压数据部分和所述第二解压数据部分得到目标数据。
[0015]本公开所涉及的数据解压缩方法，能够将利用单精度浮点数压缩原理进行压缩过的海量多源异构数据通过解压缩的方式还原到原始数据，将压缩后的三个字节解压缩为原来的四个字节，精度方面该数据解压缩算法在保证电力行业数据5位十进制精度的前提下，对高度压缩过的浮点数进行还原，满足对更高数据精度的需求，且该系统适用于电力行业的分布式能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式能源并网监测的数据解压缩系统，用于电网边缘计算层的数据解压，所述电网边缘计算层包括数据压缩系统和数据解压缩系统，所述数据压缩系统将压缩后的电力数据发送至所述数据解压缩系统，所述电力数据包括1位的数据符号位、表征5位阶数位的第一数据部分和表征18位尾数位的第二数据部分，其特征在于，所述数据解压缩系统包括：存储模块、分割模块、解压模块和拼接模块；所述存储模块配置为缓存接收到的电力数据到第一存储单元；所述分割模块配置为将所述第一存储单元中的所述电力数据分割为所述数据符号位、所述第一数据部分和所述第二数据部分；所述解压模块配置为将所述第一数据部分右移4位得到第一解压数据部分的符号位，将所述第一数据部分左移3位得到第一解压数据部分的数据位；所述解压模块还配置为将所述第二数据部分左移5位得到第二解压数据部分；以及所述拼接模块配置为拼接所述第一解压数据部分的符号位和所述第一解压数据部分的数据位得到第一解压数据部分，以及拼接所述数据符号位、所述第一解压数据部分和所述第二解压数据部分得到目标数据。2.根据权利要求1所述的数据解压缩系统，其特征在于，在所述得到目标数据之后，缓存所述目标数据到所述存储模块的第二存储单元。3.如权利要求1所述的数据解压缩系统，其特征在于：所述目标数据是长度为32位的IEEE754标准Float型数据。4.如权利要求1所述的数据解压缩系统，其特征在于：所述电力...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨会轩，苏明，李欣，张瑞照，刘金会，
申请(专利权)人：北京华清未来能源技术研究院有限公司华科因诺江苏能源科技有限公司华科因诺青岛能源科技有限公司北京华清智汇能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：