Iec61970歷史數據的聚集操作實現方法
2023-04-26 15:22:16 3
Iec61970歷史數據的聚集操作實現方法
【專利摘要】本發明公開了一種IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法，涉及電力系統中的能量管理系統【技術領域】，包括以下步驟：設置歷史數據的過濾條件，根據過濾條件遍歷歷史數據的同時進行基本聚集運算，根據基本聚集運算結果計算聚集操作的結果。本發明能夠提高配電網系統的運算效率和運算速度，能及時確保配電網系統的正常運行，避免故障和經濟損失，節約配電網系統的資源，降低配電網系統的開發和維護成本。
【專利說明】IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統中的能量管理系統【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著科技的進步，能量管理系統內部的各種應用及能量管理系統與其它系統間通過IEC61970實現數據通信。基於IEC61970 (國際電工委員會制定的《能量管理系統應用程式接口(EMS-API)》系列國際標準)標準，支持OMG HDAIS數據接口和聚集操作，實現高速的歷史數據訪問及歷史數據的統計處理，形成歷史數據的聚集操作實現方法。在配電網系統中，需要將歷史數據形成報表，並在配電網系統中對報表進行統計運算。通常產生的歷史數據量非常巨大，有時每分鐘就會產生大量的數據。配電網系統中通過IEC61970實現數據通信，現有技術實現歷史數據聚集操作時是每計算一次聚集操作都要遍歷一遍歷史數據，遍歷的過程中進行複雜的聚集運算，對報表進行統計運算就會耗費較長的時間，佔用較多的系統資源，繼而導致配電網系統效率低下，運行速度慢，造成故障和經濟損失，影響了工作的正常進行。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法，提高配電網系統的運算效率和運算速度，能及時確保配電網系統的正常運行，避免故障和經濟損失，節約配電網系統的資源，降低配電網系統的開發和維護成本。
[0004]為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是:一種IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法，包括以下步驟:
(a)設置歷史數據的過濾條件；
(b)根據過濾條件遍歷歷史數據，同時進行基本聚集運算；
(C)根據基本聚集運算結果計算聚集操作的結果。
[0005]進一步的技術方案，所述(a)過濾條件包括開始時間、結束時間和間隔時間；所述開始時間和結束時間用以指明讀取從開始時間到結束時間內的歷史數據；所述間隔時間為將開始時間至結束時間分成若干時間段時，每一時間段的時間長短，用以指明每次進行聚集運算的數據量。
[0006]進一步的技術方案，所述(b)根據過濾條件遍歷歷史數據，同時進行基本聚集運算，具體方法為:以開始時間指定的歷史數據作為起始點遍歷，每當遍歷到滿足間隔時間指定的數據範圍時，對該範圍的數據進行基本聚集運算，直到遍歷到結束時間指定的歷史數據為止，得出每一時間間隔內的基本聚集運算結果。
[0007]進一步的技術方案，所述基本聚集運算包括求和、求平方和及求插值；所述根據基本聚集運算結果計算聚集操作的結果的具體方法為:套用與基本聚集運算相配套的計算聚集操作結果的求值公式。
[0008]進一步的技術方案，所述歷史數據為經過壓縮編碼的數據，所述根據基本聚集運算結果計算聚集操作的結果，還包括根據解碼公式對歷史數據進行解碼。
[0009]進一步的技術方案，所用歷史數據為經過壓縮編碼的數據，所述套用與基本聚集運算相配套的計算聚集操作結果的求值公式還包括根據解碼公式對歷史數據進行解碼。
[0010]採用上述技術方案所產生的有益效果在於:本發明運算效率高，運算速度快，能及時確保配電網系統的正常運行，避免故障和經濟損失，節約資源，降低開發和維護成本；簡化了實現數據聚集的操作步驟，壓縮了實現流程，對大量數據進行聚集操作時效率更高；實現聚集操作的過程中無需多次遍歷數據，只要遍歷一次數據即可，且該方法對聚集操作進行分解，分成基本聚集操作和複雜聚集操作，遍歷數據時只需要執行非常簡單的基本聚集操作，計算速度快，計算完成後便可釋放數據資源，最後統一進行複雜聚集操作，因此資源佔用率低；基於IEC61970GID標準，支持豐富的聚集操作，如求和、差值、平均值、加權平均值、標準差、最大值和最小值等，滿足數據處理的功能要求，運算操作豐富。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和最佳實施例對本發明作進一步詳細的說明。
實施例
[0013]如圖1所示，為IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法的流程圖。 [0014]對2013年8月5日已經進行數據壓縮的歷史數據，按照每5分鐘的時間間隔求均方根，包括以下步驟:
(a)設置歷史數據的過濾條件，過濾條件包括開始時間、結束時間和間隔時間。開始時間和結束時間指明了總數據量，即需要讀取的數據是哪個歷史時間段內的；間隔時間指明了每次進行聚集運算的數據量，即以多少時間內的數據為單元進行運算。
[0015]開始時間為2013年8月5日00時00分00秒，結束時間為2013年8月5日23點59分59秒，間隔時間為5分。
[0016](b)根據過濾條件遍歷歷史數據的同時進行基本聚集運算。以開始時間指定的歷史數據作為起始點遍歷，每當遍歷到滿足間隔時間指定的數據範圍時，對該範圍的數據進行基本聚集運算，之後以此類推繼續遍歷，直到遍歷到結束時間指定的歷史數據為止，得出每一時間間隔內的基本聚集運算結果。
[0017]具體方法是從2013年8月5日00時00分00秒開始遍歷歷史數據，到2013年8月5日00時05分00秒後，按照公式(I)和公式(2)對遍歷的數據進行運算，公式(I)和公式(2)分別為:
meta—sum = X^X2...+xn (I)
meta—quadraticsum = X^X22...+xn2 (2)
其中，X1, X2,…Xn是歷史數據值，η是採樣區間內的數據值的個數,meta_sum表示X1,X2,...Xn 白勺和，meta—quadraticsum 表7]^ X1, x2， -..Xn 的平方和；
計算完成後保存結果，然後繼續遍歷，遍歷從2013年8月5日00時05分00秒到2013年8月5日OO時10分OO秒的數據後，繼續按照公式(I)和公式(2)對遍歷的數據進行基本聚集運算，以此類推，直到遍歷到2013年8月5日23時59分59秒的數據，並完成基本聚集運算後結束遍歷。此時歷史數據求和、歷史數據平方和各得到288個運算結果，共576個結果值。
[0018](c)根據基本聚集運算結果計算聚集操作的結果。根據上個步驟中得到的基本聚集運算結果，套用求值公式，並且將數據進行解碼，最終得到結果值。
[0019]根據上述步驟得到的576個結果值，結合解碼公式(3)和求值公式(4)，計算均方根結果的同時對原始數據進行解碼，公式(3)和公式(4)如下:
解碼公式=ax+b (3)
均方根=sqrt ([a2 (xj+xj+...+xn2)+nb2+2ab (XjX2+...+xn) ]/n) (4)
其中，a和b分別為解碼公式的係數，
最終，2013年8月5日的歷史數據按照5分鐘的時間間隔求均方根，共得到288個運算結果。
[0020]本發明可實現的聚集操作如表1所示。
[0021]表1本發明可實現的聚集操作
【權利要求】
1.一種IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法，其特徵在於包括以下步驟: (a)設置歷史數據的過濾條件； (b)根據過濾條件遍歷歷史數據，同時進行基本聚集運算； (c)根據基本聚集運算結果計算聚集操作的結果。
2.根據權利要求1所述的IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法，其特徵在於所述(a)過濾條件包括開始時間、結束時間和間隔時間；所述開始時間和結束時間用以指明讀取從開始時間到結束時間內的歷史數據；所述間隔時間為將開始時間至結束時間分成若干時間段時，每一時間段的時間長短，用以指明每次進行聚集運算的數據量。
3.根據權利要求1所述的IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法，其特徵在於所述(b)根據過濾條件遍歷歷史數據，同時進行基本聚集運算，具體方法為:以開始時間指定的歷史數據作為起始點遍歷，每當遍歷到滿足間隔時間指定的數據範圍時，對該範圍的數據進行基本聚集運算，直到遍歷到結束時間指定的歷史數據為止，得出每一時間間隔內的基本聚集運算結果。
4.根據權利要求1或3所述的IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法，其特徵在於所述基本聚集運算包括求和、求平方和及求插值；所述根據基本聚集運算結果計算聚集操作的結果的具體方法為:套用與基本聚集運算相配套的計算聚集操作結果的求值公式。
5.根據權利要求1至3中任一權利要求所述的IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法，其特徵在於所述歷史數據為經過壓縮編碼的數據，所述根據基本聚集運算結果計算聚集操作的結果，還包括根據解碼公式對歷史數據進行解碼。
6.根據權利要求4所述的IEC61970歷史數據的聚集操作實現方法，其特徵在於所用歷史數據為經過壓縮編碼的數據，所述套用與基本聚集運算相配套的計算聚集操作結果的求值公式還包括根據解碼公式對歷史數據進行解碼。
【文檔編號】G06F19/00GK103942442SQ201410173955
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】段珺, 康勇, 李國冀, 朱泳, 趙宇晗, 崔立祥, 呂志平, 嶽素華, 宋勝參, 姚躍, 李英銳, 陳巖 申請人:國家電網公司, 國網河北省電力公司, 國網河北省電力公司邢臺供電分公司