一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，可實現(xiàn)程序運行時增加、刪除、修改開關(guān)估計的規(guī)則。引擎的設(shè)計基于Java的開閉思想和反射機制，每個開關(guān)估計的規(guī)則都寫成一個類，開關(guān)估計所采用的規(guī)則集由配置文件配置，用戶可在配置文件中增加新的規(guī)則類、刪除不需要的規(guī)則類、或修改現(xiàn)有的規(guī)則類，在程序運行時使用反射技術(shù)引入配置文件實現(xiàn)開關(guān)估計規(guī)則的動態(tài)加載、探知和自審，規(guī)則的擴展和替換都無須修改既有類庫和客戶端代碼，具有高度模塊化、良好的動態(tài)性和可擴展性等優(yōu)勢。本發(fā)明從架構(gòu)體系上將開關(guān)估計規(guī)則的設(shè)計與應(yīng)用功能的實現(xiàn)進行解耦，增強了電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則的可擴展性。
【專利說明】—種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則弓I擎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量提升引擎領(lǐng)域，具體為一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力需求的日益增長，電力調(diào)度和電網(wǎng)安全的重要性更加凸顯。而智能調(diào)度系統(tǒng)的基礎(chǔ)則是電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，只有基于高度可信的實時運行數(shù)據(jù)，才能實現(xiàn)對電網(wǎng)運行狀態(tài)的準(zhǔn)確感知、全面感知和快速感知。而新一代的調(diào)度自動化系統(tǒng)，其特點是不再局限于對實時運行數(shù)據(jù)進行采集處理，而是基于實時運行數(shù)據(jù)進行閉環(huán)自動控制，這就對電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的精確度和可靠性提出了更高要求。
[0003]由于量測系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)經(jīng)過廠站端電纜、變送器、遠(yuǎn)動通道、通信配線架、遠(yuǎn)動電纜、前置機等諸多環(huán)節(jié)才到達(dá)主站系統(tǒng)，任何一個環(huán)節(jié)不正常都會影響到數(shù)據(jù)的正確性，甚至?xí)霈F(xiàn)死數(shù)據(jù)或壞數(shù)據(jù)。直接用這些實測數(shù)據(jù)進行電網(wǎng)實時分析計算，可信度不高。因此需要通過狀態(tài)估計對實時采集數(shù)據(jù)進行分析處理，全面提升電網(wǎng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，這對提升現(xiàn)有調(diào)度自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:包括通過程序構(gòu)建的輸入層、元數(shù)據(jù)層、配置文件、運算層、輸出層，其中:
輸入層由多種數(shù)據(jù)解析插件模塊組成，以從各種格式的電力數(shù)據(jù)源解析得到數(shù)據(jù)并存儲到元數(shù)據(jù)節(jié)點中；
元數(shù)據(jù)層以三層Map的Key-Value對結(jié)構(gòu)來定義元數(shù)據(jù)節(jié)點，以此通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲各種格式的電力數(shù)據(jù)；
配置文件對多個開關(guān)估計規(guī)則進行管理，以實現(xiàn)規(guī)則集的動態(tài)增加、刪除和修改操
作；
運算層根據(jù)配置文件的規(guī)則集信息加載相應(yīng)的規(guī)則，對輸入的元數(shù)據(jù)進行開關(guān)估計運
算；
輸出層對運算的結(jié)果進行輸出顯示，本地/遠(yuǎn)程鏡像保存，或再轉(zhuǎn)換為元數(shù)據(jù)供其他應(yīng)用調(diào)用。
[0006]所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:遵循開閉原則的系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)核心結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，并提取可變化的部分，形成對變化的抽象，可擴展的范圍處在核心接口所允許的范圍內(nèi)，實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的柔性擴展。
[0007]所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:利用反射機制，在不需要修改既有類庫和客戶端代碼的基礎(chǔ)上，添加新的開關(guān)估計規(guī)則，修改或刪除既有的開關(guān)估計規(guī)則。
[0008]所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:通過三層Map的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來對輸入的電力數(shù)據(jù)進行管理。
[0009]所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:每個開關(guān)估計規(guī)則以類的形式出現(xiàn)，程序運行時根據(jù)配置文件動態(tài)實例化一個或任意幾個類，并喚起其方法。
[0010]所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:由配置文件對規(guī)則集信息進行管理，配置文件可以直接進行讀寫或通過開關(guān)估計操作界面進行讀寫。
[0011]所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:具有一套圖形化的數(shù)據(jù)鏈配置界面和開關(guān)估計操作界面，通過界面，用戶可以方便的動態(tài)配置規(guī)則集、輸入和輸出數(shù)據(jù)鏈，以及開關(guān)估計的案例計算。
[0012]所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:通過如下方法來使用:
步驟1:數(shù)據(jù)鏈配置界面啟動，通過界面把輸入電力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三層Map輸入元數(shù)據(jù)；步驟2:開關(guān)估計操作界面啟動，配置輸入網(wǎng)架元數(shù)據(jù)和輸入量測元數(shù)據(jù)，配置輸出格式和輸出元數(shù)據(jù)；
步驟3:通過開關(guān)估計操作界面，查看或改寫配置文件，實現(xiàn)開關(guān)估計規(guī)則的動態(tài)修改，也可通過配置文件直接修改開關(guān)估計規(guī)則；
步驟4:若要增加新規(guī)則，需要完成規(guī)則所對應(yīng)類的編寫，然后把類名添加到配置文件即可實現(xiàn)新規(guī)則的引入；
步驟5:通過開關(guān)估計操作界面，完成開關(guān)估計算法的運算和結(jié)果的輸出。
[0013]所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:作為電網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量提升引擎的前期預(yù)處理模塊。
[0014]本發(fā)明可實現(xiàn)在不需要修改既有類庫和客戶端代碼的前提下，動態(tài)地增加、刪除或修改規(guī)則，從系統(tǒng)設(shè)計上將電力數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用功能實現(xiàn)進行解耦，將開關(guān)估計規(guī)則設(shè)計與應(yīng)用功能實現(xiàn)進行解耦，實現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的柔性擴展，具有高度模塊化、良好的動態(tài)性和可擴展性等優(yōu)勢。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
(1)，引擎的輸入層和元數(shù)據(jù)層將各種格式的電力數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換成三層Map的Key-Value對結(jié)構(gòu)的元數(shù)據(jù)，通過三層Map通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對輸入的電力數(shù)據(jù)進行管理，實現(xiàn)了電力數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用功能實現(xiàn)的解耦。
[0016](2)，開關(guān)估計規(guī)則引擎具有擴展性，可以針對不同應(yīng)用，可以動態(tài)添加、刪除或修改相應(yīng)的開關(guān)估計規(guī)則，以改變軟件既有的規(guī)則，滿足應(yīng)用對新規(guī)則的需求。
[0017](3)，開關(guān)估計規(guī)則引擎具有穩(wěn)定性，系統(tǒng)已有的軟件模塊，特別是最重要的抽象層模塊不能被修改，可擴展的范圍處在核心接口所允許的范圍內(nèi)，從系統(tǒng)設(shè)計上將開關(guān)估計規(guī)則的設(shè)計與應(yīng)用功能的實現(xiàn)進行解耦。
[0018](4)，引擎通過配置文件對開關(guān)估計規(guī)則集進行管理，軟件運行時可以動態(tài)實例化配置文件中任意開關(guān)估計類，并喚起其具體方法。使得軟件系統(tǒng)可復(fù)用，并且易于維護?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)層次、處理流程及操作界面圖；
圖2為本發(fā)明的一種涉及具體開關(guān)估計運算框架結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0020]一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，包括通過程序構(gòu)建的輸入層、元數(shù)據(jù)層、配置文件、運算層、輸出層，其中:
輸入層由多種數(shù)據(jù)解析插件模塊組成，以從各種格式的電力數(shù)據(jù)源解析得到數(shù)據(jù)并存儲到元數(shù)據(jù)節(jié)點中；
元數(shù)據(jù)層以三層Map的Key-Value對結(jié)構(gòu)來定義元數(shù)據(jù)節(jié)點，以此通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲各種格式的電力數(shù)據(jù)；
配置文件對多個開關(guān)估計規(guī)則進行管理，以實現(xiàn)規(guī)則集的動態(tài)增加、刪除和修改操
作；
運算層根據(jù)配置文件的規(guī)則集信息加載相應(yīng)的規(guī)則，對輸入的元數(shù)據(jù)進行開關(guān)估計運
算；
輸出層對運算的結(jié)果進行輸出顯示，本地/遠(yuǎn)程鏡像保存，或再轉(zhuǎn)換為元數(shù)據(jù)供其他應(yīng)用調(diào)用。
[0021]遵循開閉原則的系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)核心結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，并提取可變化的部分，形成對變化的抽象，可擴展的范圍處在核心接口所允許的范圍內(nèi)，實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的柔性擴展。
[0022]利用Java的反射機制，在不需要修改既有類庫和客戶端代碼的基礎(chǔ)上，添加新的開關(guān)估計規(guī)則，修改或刪除既有的開關(guān)估計規(guī)則。
[0023]通過三層Map的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來對輸入的電力數(shù)據(jù)進行管理。
[0024]每個開關(guān)估計規(guī)則以類的形式出現(xiàn)，程序運行時根據(jù)配置文件動態(tài)實例化一個或任意幾個類，并喚起其方法。
[0025]由配置文件對規(guī)則集信息進行管理，配置文件可以直接進行讀寫或通過開關(guān)估計操作界面進行讀寫。
[0026]具有一套圖形化的數(shù)據(jù)鏈配置界面和開關(guān)估計操作界面，通過界面，用戶可以方便的動態(tài)配置規(guī)則集、輸入和輸出數(shù)據(jù)鏈，以及開關(guān)估計的案例計算。
[0027]—種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，通過如下方法來使用:
步驟1:數(shù)據(jù)鏈配置界面啟動，通過界面把輸入電力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三層Map輸入元數(shù)據(jù)；步驟2:開關(guān)估計操作界面啟動，配置輸入網(wǎng)架元數(shù)據(jù)和輸入量測元數(shù)據(jù)，配置輸出格式和輸出元數(shù)據(jù)；
步驟3:通過開關(guān)估計操作界面，查看或改寫配置文件，實現(xiàn)開關(guān)估計規(guī)則的動態(tài)修改，也可通過配置文件直接修改開關(guān)估計規(guī)則；
步驟4:若要增加新規(guī)則，需要完成規(guī)則所對應(yīng)類的編寫，然后把類名添加到配置文件即可實現(xiàn)新規(guī)則的引入；
步驟5:通過開關(guān)估計操作界面，完成開關(guān)估計算法的運算和結(jié)果的輸出。
[0028]本發(fā)明可作為電網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量提升引擎的前期預(yù)處理模塊。[0029]如圖1所示。本發(fā)明為一種可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，具有高度模塊化、良好動態(tài)性、可擴展性和分層解耦等特點。輸入層和元數(shù)據(jù)層用于將E格式等其它格式的電力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成三層Map元數(shù)據(jù)，運算層和輸出層的數(shù)據(jù)輸入都是基于通用的三層Map元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用功能實現(xiàn)的解耦。屬于運算層的開關(guān)估計不涉及具體的開關(guān)估計規(guī)則，具體的開關(guān)估計規(guī)則由程序運行時讀配置文件來獲取，實現(xiàn)開關(guān)估計規(guī)則設(shè)計與應(yīng)用功能實現(xiàn)的解耦。引擎運算結(jié)果可以實現(xiàn)本地/遠(yuǎn)程鏡像存儲，也可以實現(xiàn)輸出元數(shù)據(jù)到容器中，供后續(xù)拓?fù)涔烙嫛顟B(tài)估計等環(huán)節(jié)使用。另外，用戶與輸入層、元數(shù)據(jù)層的交互是通過數(shù)據(jù)鏈配置界面完成的，用戶與運算層、輸出層的交互是通過開關(guān)估計操作界面完成的。
[0030]實施例1，圖2是可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎在實際工程上的應(yīng)用實例。圖2中共有基于交流線段、變壓器繞組、負(fù)荷、發(fā)電機和補償器等5個開關(guān)估計規(guī)則，相應(yīng)規(guī)則對應(yīng)的類分別是 CRuleAccordACLine、CRuleAccordWindings、CRuleAccordLoacUCRuIeAccordGen>CRuIeAccordShu nt?各個規(guī)則類實現(xiàn)以后，類名要添加到配置文件中。開關(guān)估計規(guī)則引擎運行以后，通過讀取配置文件來加載相應(yīng)的5個開關(guān)估計類并喚起其具體方法，從而實現(xiàn)對輸入三層Map元數(shù)據(jù)進行開關(guān)估計，并根據(jù)需要產(chǎn)生相應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)，以用戶參考或后續(xù)處理環(huán)節(jié)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:包括通過程序構(gòu)建的輸入層、元數(shù)據(jù)層、配置文件、運算層、輸出層，其中: 輸入層由多種數(shù)據(jù)解析插件模塊組成，以從各種格式的電力數(shù)據(jù)源解析得到數(shù)據(jù)并存儲到元數(shù)據(jù)節(jié)點中； 元數(shù)據(jù)層以三層Map的Key-Value對結(jié)構(gòu)來定義元數(shù)據(jù)節(jié)點，以此通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲各種格式的電力數(shù)據(jù)； 配置文件對多個開關(guān)估計規(guī)則進行管理，以實現(xiàn)規(guī)則集的動態(tài)增加、刪除和修改操作； 運算層根據(jù)配置文件的規(guī)則集信息加載相應(yīng)的規(guī)則，對輸入的元數(shù)據(jù)進行開關(guān)估計運算； 輸出層對運算的結(jié)果進行輸出顯示，本地/遠(yuǎn)程鏡像保存，或再轉(zhuǎn)換為元數(shù)據(jù)供其他應(yīng)用調(diào)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:遵循開閉原則的系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)核心結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，并提取可變化的部分，形成對變化的抽象，可擴展的范圍處在核心接口所允許的范圍內(nèi)，實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的柔性擴展。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:利用反射機制，在不需要修改既有類庫和客戶端代碼的基礎(chǔ)上，添加新的開關(guān)估計規(guī)則，修改或刪除既有的開關(guān)估計規(guī)則。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:通過三層Map的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來對輸入的電力數(shù)據(jù)進行管理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:每個開關(guān)估計規(guī)則以類的形式出現(xiàn)，程序運行時根據(jù)配置文件動態(tài)實例化一個或任意幾個類，并喚起其方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:由配置文件對規(guī)則集信息進行管理，配置文件可以直接進行讀寫或通過開關(guān)估計操作界面進行讀寫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:具有一套圖形化的數(shù)據(jù)鏈配置界面和開關(guān)估計操作界面，通過界面，用戶可以方便的動態(tài)配置規(guī)則集、輸入和輸出數(shù)據(jù)鏈，以及開關(guān)估計的案例計算。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:通過如下方法來使用: 步驟1:數(shù)據(jù)鏈配置界面啟動，通過界面把輸入電力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三層Map輸入元數(shù)據(jù)；步驟2:開關(guān)估計操作界面啟動，配置輸入網(wǎng)架元數(shù)據(jù)和輸入量測元數(shù)據(jù)，配置輸出格式和輸出元數(shù)據(jù)； 步驟3:通過開關(guān)估計操作界面，查看或改寫配置文件，實現(xiàn)開關(guān)估計規(guī)則的動態(tài)修改，也可通過配置文件直接修改開關(guān)估計規(guī)則； 步驟4:若要增加新規(guī)則，需要完成規(guī)則所對應(yīng)類的編寫，然后把類名添加到配置文件即可實現(xiàn)新規(guī)則的引入； 步驟5:通過開關(guān)估計操作界面，完成開關(guān)估計算法的運算和結(jié)果的輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)、可擴展的電網(wǎng)開關(guān)估計規(guī)則引擎，其特征在于:作為電網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量提升 引擎的前期預(yù)處理模塊。
【文檔編號】G06Q50/06GK103618379SQ201310500746
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】黃少偉, 陳穎, 葛愿, 余諾, 汪石農(nóng) 申請人:蕪湖大學(xué)科技園發(fā)展有限公司