配电网信息模型构建方法、装置及终端设备

摘要

本发明适用于配电网信息处理技术领域，提供了一种配电网信息模型构建方法、装置及终端设备，该方法包括：通过根据配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据；对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息；根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型；建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型，从而可以得到完整的配电网馈线信息模型，且建模过程处理信息较少，效率高。

说明书

技术领域

本发明属于配电网信息处理技术领域，尤其涉及一种配电网信息模型构建方法、装置及终端设备。

背景技术

随着电网自动化技术的快速发展，电网自动化系统的功能和性能不断提高，电力运行管理工作的自动化程度达到了很高的水平。

目前我国的中、低压配电网主要是不接地(或经消弧线圈接地)、单侧电源、辐射型供电网络，而且地区之间的继电保护及自动化发展水平很不均衡，整体水平不高。在这种形式下，大量分布式发电的并网运行将深刻影响配电网络的结构以及配电网中短路电流的大小、流向及分布，由此给配电网的运行与控制带来多方面的影响。而配电网馈线保护的主要作用也体现在提高供电可靠性上，因此馈线保护定值的研究对保证配电网的安全稳定运行有重要意义。对馈线保护定值的研究关键在于实现数据统一建模，以达到馈线支路各设备的属性、能力及行为的统一描述，这样才能使不同智能电气设备之间的信息共享和互操作成为可能。

然而现有的配电网馈线还没有形成完整的建模体系。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种配电网信息模型构建方法、装置及终端设备，旨在解决现有技术中没有完整的配电网馈线信息建模体系的问题。

为实现上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种配电网信息模型构建方法，包括：

根据配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据；

对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息；

根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型，所述映射CIM模型中的类和属性信息为所述标准CIM模型中存在对应的类和属性信息，所述扩展CIM模型中的类和属性信息为所述标准CIM模型中不存在的类和属性信息；

建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型。

作为本申请另一实施例，所述根据配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据，包括：

根据配电网支路的信息的业务需求及模块功能，提取配电网馈线支路运行所需的数据信息及设备。

作为本申请另一实施例，所述对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息，包括：

对所述数据信息及所述设备进行抽象分析，得到抽象特征；

对所述抽象特征进行分类，得到抽象类；

提取所述抽象类中的属性和对应的属性值。

作为本申请另一实施例，所述根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型，包括：

将所述抽象类和所述抽象类中的属性信息分别与标准CIM模型中的类和属性信息进行映射处理，确定映射类、所述映射类的属性信息、扩展类和所述扩展类的属性信息；

根据标准CIM模型中类和类的属性的命名，对所述映射类和所述映射类的属性信息中的属性进行命名，得到映射CIM模型；

对所述扩展类和所述扩展类的属性信息中的属性进行定义和命名，得到扩展CIM模型。

作为本申请另一实施例，在所述确定映射CIM模型和扩展CIM模型之后，还包括：

根据所述映射CIM模型和所述扩展CIM模型中分别确定的类和类的属性信息，建立所述映射CIM模型和所述扩展CIM模型之间对比的差异化分析表。

作为本申请另一实施例，所述建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型，包括：

根据所述差异化分析表，建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型。

作为本申请另一实施例，所述建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型，包括：

将所述扩展CIM模型中的类与所述映射CIM模型中的类建立类对应关系；

将所述扩展CIM模型中的类的属性与所述映射CIM模型中的类的属性建立属性对应关系；

将扩展CIM模型中的连接关系与所述映射CIM模型中的连接关系建立连接关系对应关系；

根据所述扩展CIM模型、所述映射CIM模型、所述类对应关系、所述属性对应关系以及所述连接关系对应关系，得到所述配电网信息的模型。

本发明实施例的第二方面提供了一种配电网信息模型构建装置，包括：

信息提取模块，用于根据配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据；

分析模块，用于对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息；

模型构建模块，用于根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型，所述映射CIM模型中的类和属性信息为所述标准CIM模型中存在对应的类和属性信息，所述扩展CIM模型中的类和属性信息为所述标准CIM模型中不存在的类和属性信息；

模型构建模块，还用于建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，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上述任一实施例所述的配电网信息模型构建方法所述的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，包括：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如上述任一实施例所述的配电网信息模型构建方法所述的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：与现有技术相比，本发明通过根据配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据；对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息；根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型；建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型，从而可以得到完整的配电网馈线信息模型，且建模过程处理信息较少，效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例提供的配电网信息模型构建方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的配电网信息模型构建装置的示例图；

图3是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

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，以便透彻理解本发明实施例。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发明。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发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的一种配电网信息模型构建方法的实现流程示意图，详述如下。

步骤101，根据配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据。

在本实施例中，配电网信息模型也可以称为配电网馈线支路信息模型，其是系统各功能模块信息交互的基础。配电网支路的信息建模需要根据配电网馈线支路的业务需求进行，在详细分析配电网支路各业务及模块功能的基础上，提取出配电网馈线支路运行控制所需要的信息。

可选的，本步骤可以包括根据配电网支路的信息的业务需求及模块功能，提取配电网馈线支路运行所需的数据信息及设备。

步骤102，对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息。

可选的，属性信息可以包括属性(属性名称)和对应的属性值。

可选的，本步骤中对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息，可以包括：

对所述数据信息及所述设备进行抽象分析，得到抽象特征；对所述抽象特征进行分类，得到抽象类；提取所述抽象类中的属性和对应的属性值。

在对数据信息及所述设备进行抽象分析时，可以将提取的抽象特征表示为标准公共信息(Public Information Model，CIM)模型中的类，也就是说根据标准CIM模型中的类的特征对数据信息及设备进行分析。

在本实施例中，CIM模型为用对象类和属性及他们之间的关系来描述电力企业的所有主要对象，特别是那些与电力运行有关的对象。CIM是用面向对象建模技术定义的，CIM规范使用UMI定义成一组包，所有对象因针对的业务类别不同被划分到不同包(Package)内，例如，可以包括核心包、域包、发电包、发电动态包等等。每个Package由若干个类(Class)组成。Class是对象基础特点的抽象。每个Class可有多个属性(Attribute)，表征该Class的共有特质。类间的逻辑关系包括关联、聚集及继承等，各个包间的依赖关系则通过层级嵌套来体现。CIM模型用通用建模语言(UML)来描述，应用场景由图(Diagram)来可视化表征。在应用中通常根据实际情况抽取对应的模型子集，使得模型更符合实际需要。

步骤103，根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型。

可选的，所述映射CIM模型中的类和属性信息为所述标准CIM模型中存在对应的类和属性信息，所述扩展CIM模型中的类和属性信息为所述标准CIM模型中不存在的类和属性信息。

可选的，在本步骤中可以包括：将所述抽象类和所述抽象类中的属性信息分别与标准CIM模型中的类和属性信息进行映射处理，确定映射类、所述映射类的属性信息、扩展类和所述扩展类的属性信息；根据标准CIM模型中类和类的属性的命名，对所述映射类和所述映射类的属性信息中的属性进行命名，得到映射CIM模型；对所述扩展类和所述扩展类的属性信息中的属性进行定义和命名，得到扩展CIM模型。

可选的，在本步骤之后，即在所述确定映射CIM模型和扩展CIM模型之后，还包括：

根据所述映射CIM模型和所述扩展CIM模型中分别确定的类和类的属性信息，建立所述映射CIM模型和所述扩展CIM模型之间对比的差异化分析表。

从差异化分析表中可以看出配电网信息中标准CIM模型中的类和扩展了的类，以便于后续对扩展的类进行大数据分析后纳入进标准CIM模型中，补充完善标准CIM模型，也便于对配电网信息进行分析，容易查找模型构建过程中出现的错误。

步骤104，建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型。

映射CIM模型中包含了与标准CIM模型中相同的类和对应的属性，扩展CIM模型中均是新命名的类以及对应的属性。在对CIM模型进行扩展构建新的配电网信息模型时，对标准CIM模型进行扩展，需遵循以下原则：

(1)扩展部分须并入一个与IEC61970/IEC61968包并列的包中，扩展包与原模型包间可建立依赖关系。包内还可根据扩展类别的数量划分为多个扩展子包；

(2)不应在原模型类中新增属性，而是以继承关系添加新类。这样既保证原模型的完整性，又可兼容实际需求，使得扩展类和原始类容易区分；

(3)应把握建模粒度，将扩展对象的公共部分进行抽象和归类作为父类，而后在其子类中扩展对象的私有部分。类间关系的扩展也不能对原模型作出更改。若扩展类需和原模型中的某个类建立逻辑关系，则可在该类下继承一个子类，为子类和扩展类建立关联关系。

可选的，本步骤中建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型，可以包括：

根据所述差异化分析表，建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型。

可选的，本步骤中建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型，可以包括：

将所述扩展CIM模型中的类与所述映射CIM模型中的类建立类对应关系；

将所述扩展CIM模型中的类的属性与所述映射CIM模型中的类的属性建立属性对应关系；

将扩展CIM模型中的连接关系与所述映射CIM模型中的连接关系建立连接关系对应关系；

根据所述扩展CIM模型、所述映射CIM模型、所述类对应关系、所述属性对应关系以及所述连接关系对应关系，得到所述配电网信息的模型。

在本实施例中，通过建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，使得扩展CIM模型和映射CIM模型的类、类的属性及连接关系一一对应，使配电网支路信息与构建的CIM模型之间形成一一对应的映射关系。

上述配电网信息模型构建方法，通过根据配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据；对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息；根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型；建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型，从而可以得到完整的配电网馈线信息模型，且建模过程处理信息较少，效率高。可以保证原映射CIM模型的完整性，又可兼容实际需求，容易查找模型构建过程中出现的错误。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的配电网信息模型构建方法，图2示出了本发明实施例提供的配电网信息模型构建装置的示例图。如图2所示，该装置可以包括：信息提取模块201、分析模块202以及模型构建模块203。

信息提取模块201，用于根据配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据；

分析模块202，用于对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息；

模型构建模块203，用于根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型，所述映射CIM模型中的类和属性信息为所述标准CIM模型中存在对应的类和属性信息，所述扩展CIM模型中的类和属性信息为所述标准CIM模型中不存在的类和属性信息；

模型构建模块203，还用于建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型。

可选的，信息提取模块201根据配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据时，可以用于：

根据配电网支路的信息的业务需求及模块功能，提取配电网馈线支路运行所需的数据信息及设备。

可选的，分析模块202对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息时，可以用于：

对所述数据信息及所述设备进行抽象分析，得到抽象特征；

对所述抽象特征进行分类，得到抽象类；

提取所述抽象类中的属性和对应的属性值。

可选的，模型构建模块203根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型时，可以用于：

将所述抽象类和所述抽象类中的属性信息分别与标准CIM模型中的类和属性信息进行映射处理，确定映射类、所述映射类的属性信息、扩展类和所述扩展类的属性信息；

根据标准CIM模型中类和类的属性的命名，对所述映射类和所述映射类的属性信息中的属性进行命名，得到映射CIM模型；

对所述扩展类和所述扩展类的属性信息中的属性进行定义和命名，得到扩展CIM模型。

可选的，在模型构建模块203确定映射CIM模型和扩展CIM模型之后，还用于：

根据所述映射CIM模型和所述扩展CIM模型中分别确定的类和类的属性信息，建立所述映射CIM模型和所述扩展CIM模型之间对比的差异化分析表。

可选的，在模型构建模块203建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型时，可以用于：

根据所述差异化分析表，建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型。

可选的，在模型构建模块203建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型时，可以用于：

将所述扩展CIM模型中的类与所述映射CIM模型中的类建立类对应关系；

将所述扩展CIM模型中的类的属性与所述映射CIM模型中的类的属性建立属性对应关系；

将扩展CIM模型中的连接关系与所述映射CIM模型中的连接关系建立连接关系对应关系；

根据所述扩展CIM模型、所述映射CIM模型、所述类对应关系、所述属性对应关系以及所述连接关系对应关系，得到所述配电网信息的模型。

上述配电网信息模型构建装置，通过根据信息提取模块配电网支路的信息提取配电网馈线支路运行所需的数据；分析模块对所述数据进行抽象分析，得到抽象类和所述抽象类中的属性信息；模型构建模块根据所述抽象类和所述抽象类中的属性信息与标准CIM模型中的类和属性信息，确定映射CIM模型和扩展CIM模型，以及建立所述扩展CIM模型和所述映射CIM模型的依赖关系，得到所述配电网信息的模型，从而可以得到完整的配电网馈线信息模型，且建模过程处理信息较少，效率高。可以保证原映射CIM模型的完整性，又可兼容实际需求，容易查找模型构建过程中出现的错误。

图3是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图3所示，该实施例的终端设备300包括：处理器301、存储器302以及存储在所述存储器302中并可在所述处理器301上运行的计算机程序303，例如配电网信息模型构建程序。所述处理器301执行所述计算机程序303时实现上述配电网信息模型构建方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104，所述处理器301执行所述计算机程序303时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图2所示模块201至203的功能。

示例性的，所述计算机程序303可以被分割成一个或多个程序模块，所述一个或者多个程序模块被存储在所述存储器302中，并由所述处理器301执行，以完成本发明。所述一个或多个程序模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序303在所述配电网信息模型构建装置或者终端设备300中的执行过程。例如，所述计算机程序303可以被分割成信息提取模块201、分析模块202以及模型构建模块203，各模块具体功能如图2所示，在此不再一一赘述。

所述终端设备300可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器301、存储器302。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端设备300的示例，并不构成对终端设备300的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器301可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器302可以是所述终端设备300的内部存储单元，例如终端设备300的硬盘或内存。所述存储器302也可以是所述终端设备300的外部存储设备，例如所述终端设备300上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器302还可以既包括所述终端设备300的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器302用于存储所述计算机程序以及所述终端设备300所需的其他程序和数据。所述存储器302还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。