[发明专利]一种电网运行数据处理方法

权利要求书

1.一种电网运行数据处理方法，其特征在于，包括：

通过数据挖掘算法，对电网运行的多源数据进行整合分析和可视化结果展示；为用户提供可配置的数据图表设计器，以及用于发布数据分析结果的发布平台；

对历史的气象数据以及电网设备故障历史数据进行关联性分析，分析出由极端气候引起的故障数据；利用数据挖掘中的聚类、分类、关联性分析，将由极端气候所引起的电网故障信息通过可视化技术展示，并在此基础上统计累计次数，进行频率分析；

所述数据挖掘算法包括时间序列算法、关联算法以及大数据处理算法，将上述数据挖掘算法应用于数据综合分析，系统中的数据源包含EMS关系库、EMS实时库、电网模型数据、潮流数据，配电管理系统/电力调度生产管理系统以及气象信息数据，首先对这些数据进行数据整理、数据加载、数据转换；然后通过数据挖掘手段对不同业务数据进行处理与综合分析；

该方法还包括：

在电网无功设备管理中，系统将分散在各个数据库中的电压、功率、无功储备信息进行整合并进行可视化展示；将数据映像，建立视图，并对数据进行清洗、提取、加载、转换操作，最终形成数据仓库，根据数据仓库中的大量数据采用DM和OLAP分析方法将无功储备、无功设备的动作情况以及电压功率因数数据的分布情况利用饼形图或者柱状图展现出来；针对恶劣天气对电网的破坏情况，将历史的极端气象数据与电网故障信息数据进行关联分析，分析出电网设备所存在的薄弱节点；

在冲击负荷检测中，采用时间序列分析算法捕捉冲击负荷，对于冲击负荷带来的影响范围与程度结合保存在EMS系统的电力应用软件内存库中的电网在线灵敏度分析结果，分析冲击负荷的分布情况以及影响范围，以提出相关建议，该建议包括在状态估计计算的时候进行厂站或者测点屏蔽，退出VQC/AVC的闭环控制以防止频繁的调节导致设备故障；

对于时间序列库内部生成的时间序列库的标签号，先借助数据业务端的标签定义业务产生一个唯一且主备库一致的标签名，实现关键字到标签名的映射，标签定义业务将标签名通知时间序列库的标签定义过程，时间序列库根据标签名产生内部的采样定义点和标签号；

客户端可以通过数据业务端的标签定义业务向时间序列库的标签定义过程根据标签名取得时间序列库内的标签号；关键字/标签映射也在插件动态库中；

采样数据分为多个采样数据集，每个数据集的采样数据存入对应的时间序列库，多个时间序列库无交集地覆盖所有采样点，通过时间序列库集群形成一个逻辑可扩展的时间序列库池；

数据提交业务使用了共享内存FIFO与文件缓存相结合的两级缓存机制；时间序列库提交业务包含内存FIFO缓存和文件缓存两种，对应这两种缓存有3个线程；当外部请求提交的时候，请求处理线程将请求以结构化的方式存入内存FIFO缓存；当出现异常情况时，已用内存FIFO缓存长度超过阈值后，内存转存线程将把内存FIFO缓存的信息写入文件缓存；当异常情况处理后，时间序列库提交线程将优先提交文件缓存的采样数据，然后提交内存FIFO缓存的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：采用面向服务的体系架构，应用程序通过数据业务层的隔离和数据访问层的封装来实现各类应用对时间序列数据的访问；对时间序列库访问进行统一的管理和控制；数据层作为各种时间序列库及其访问接口，数据层之上为数据业务层，首先封装时间序列库统一访问接口，以屏蔽数据层各种类型时间序列库访问方式的差异；其次实现调度系统关键字/时间序列库标签的转换机制来完成采样点在调度系统和时间序列库之间的映射，提供了数据冗余备份机制和集群机制，在数据业务层中包括标签定义业务、采样定义业务、时间序列库提交业务和时间序列库查询业务；数据访问层包括定义采样点的工具、标签定义和提供给数据客户端访问数据业务端的各类接口，应用层通过底层封装，不关心时间序列库的类型、部署情况，通过数据访问层接口存取历史序列数据和获取历史断面数据；其中，数据业务层的时间序列库统一访问接口通过工厂模式以动态库插件方式对上层服务提供一致的访问方式，屏蔽下层时间序列库的差异，每个插件动态库匹配一种时间序列库；以关键字表征数据点，时间序列库通过标签号来表征，针对不同时间序列库特点，采用统一的关键字/标签映射技术；对于调度系统直接生成的时间序列库的标签号，直接由调度系统按照一定的策略生成不重复的标签号，生成后直接通知时间序列库的标签定义过程，标签定义过程在时间序列库中记录已定义的标签号；而对于时间序列库内部生成的时间序列库的标签号，先借助数据业务端的标签定义业务产生一个唯一且主备库一致的标签名作为桥梁，实现关键字到标签名的映射，标签定义业务将标签名通知时间序列库的标签定义过程，时间序列库根据标签名产生内部的采样定义点和标签号；

应用系统通过如下数据远程访问的机制访问数据源的数据：

步骤1：应用系统需将数据源中能够提供的数据类型注册到资源表中；

步骤2：应用系统中的应用程序调用数据访问接口；

步骤3：数据访问接口先通过远程资源定位服务；

步骤4：查询资源定位表；

步骤5：通过远程资源定位服务返回的地址信息，通过SOA总线代理；

步骤6：找到数据源的资源代理；

步骤7：将请求带到数据源的数据服务；

步骤8：数据源的数据服务取到数据后，逐级将结果返回给应用系统的数据访问接口，最后返回给调用程序；

建立安全访问控制策略，对系统中的所有访问者和所有服务都分配一个安全标识；然后通过电力调度证书认证系统，在标签基础上进行签名，扩展为安全标签，系统上下级数据调用中使用该安全标签，并按照标签中的安全策略进行数据访问控制；

时间序列内存库采用SOA，提供服务端和客户端；服务端接收基于PMU的前置应用报文，将数据存储在本地共享内存中，应用程序通过调用客户端接口访问服务端数据，时间序列内存库采用固定时间长度、数据值的间隔、下标直接定位的设计满足动态信息数据高速、海量、带时标特点的高效存储、检索要求；同时，时间序列内存库还提供支持多线程的数据访问及管理接口；

时间序列文件库采用高速索引与内存映射对压缩数据段进行文件读写，数据库访问提供3类接口:

1)数据库本地访问接口：通过本地访问接口，将实时库映射到进程地址空间；

2)数据库网络访问接口：在将数据库封装成服务的基础上，提供网络接口，供系统内部节点访问分布在系统内其他机器上的数据库；

3)数据库远程访问接口：在数据库封装成服务基础上，通过通信代理，使用安全防护手段，实现系统间的数据库远程访问,在数据库维护上，通过区域、厂站、节点/用户、设备之间的多重关联和级联组合关系，结合广域权限管理，实现数据库协作维护管理。