电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法
【专利摘要】本发明公开了一种电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，将电网调控一体化系统现有的关系模型无缝转换为多维数据模型，以支持后续多维观察、数据钻取以及复杂的多维数据集运算等功能，并在建立多维数据模型的过程中形成了相关标准，对推进电网科学发展，提高电网管理水平具有重要意义。
【专利说明】电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，属于电力调度自动化【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着电力系统的飞速发展，人们对电网运行数据的监控、分析的要求越来越高。目前，现有的电网调控一体化系统大多采用的是面向对象的关系模型，关系模型虽然具备良好的扩展性，通用性强，但难以支持多维观察、数据钻取以及多维数据集运算等功能，不利于数据的综合分析和处理。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，将电网调控一体化系统现有的关系模型无缝转换为多维数据模型，对推进电网科学发展，提高电网管理水平具有重要意义。
[0004]为解决上述问题，本发明具体采用以下技术方案:
电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤I)设计电网调控一体化系统的主题；
步骤2)根据步骤I)中建立的电网调控一体化系统的主题设计相对应的维度，并分别为各维度建立相对应的维度表；
步骤3)根据步骤I)中建立的电网调控一体化系统的主题设计相对应的事实表；
步骤4)将在同一主题下步骤2)、步骤3)中建立的电网调控一体化系统的维度表、事实表建立多维数据模型的相关表结构，将各相关表结构与步骤I)中建立的电网调控一体化系统的主题相对应并建立多维数据模型的子模型，将各主题对应的子模型相结合得到多维数据模型。
[0005]前述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述步骤I)中，所述主题包括遥测越限主题、遥控变位主题、数据跳变主题、数据不刷新主题、事故分析主题、五类告警主题、母线电压越限主题、断面越限主题。
[0006]前述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述维度包括日期、时间、电压等级、区域、厂站、责任区、告警类型、五类分组，所述五类分组包括事故、异常、越限、变位、告知，所述告警类型包括事故信息、遥测越限、遥信变位、
告警直传等。
[0007]前述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述多维数据模型的子模型为星型模型或雪花模型。
[0008]前述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述步骤4)中，利用转换软件将电网调控一体化系统关系模型中的数据加载到建立的多维数据模型的事实表中，实现电网电控一体化系统面向对象关系模型转换成多维数据模型。
[0009]前述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述转换软件为ETL工具。
[0010]本发明的有益效果:本发明提供的一种电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，将电网调控一体化系统现有的关系模型无缝转换为多维数据模型，以支持后续多维观察、数据钻取以及复杂的多维数据集运算等功能，并在建立多维数据模型的过程中形成了相关标准。该电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法以星型模型、雪花模型为参考，采用星型模型、雪花模型设计的多维数据模型有利于提高查询的效率，而且星型模型、雪花模型比较直观，通过分析星型模型、雪花模型，很容易组合出各种查询，使得WEB技术等前端技术对多维数据模型进行全面展示。利用已建立的模型并利用BI (商业智能)分析主要工具比如pentaho的前端展示的dashboard模块和report模块进行查询主题的展示，利用BI工具的展示模块的图元和报表可以对已建立多维数据模型从多维度、多角度进行丰富的展现。本发明提供的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法对推进电网科学发展，提高电网管理水平具有重要意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为以事故分析为主题的电网调控一体化系统多维数据模型的设计图。
【具体实施方式】
[0012]下面以事故分析主题为例并结合附图1对本发明作进一步说明。
[0013]电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤I)设计电网调控一体化系统的主题；
结合电网调度、监控的特点，对电网调控一体化系统现有的关系模型中的数据进行分析,主要根据电网调控关键的指标数据并结合电网调控一体化系统中与指标数据相关的数据进行分析，根据分析的结果(主要包括关键指标以及指标涉及的相关数据)设计电网调控一体化系统的主题，电网调控关键指标包括遥测越限时间、遥控次数、事故发生次数、断面越限的时间、母线电压越限时间、数据不刷新时间、数据跳变次数、电量、负荷值等。建立电网调控一体化系统的主题是建立电网调控一体化系统多维数据模型的首要工作，主题的建立对于多维数据模型的建模非常重要，只有丰富的关于电网调控的主题的建立，才能建立出丰富、深入的多维数据模型。根据相关经验，总结出遥测越限主题、遥控变位主题、数据跳变主题、数据不刷新主题、事故分析主题、五类告警主题、母线电压越限主题、断面越限主题等多个电网调控一体化系统的分析主题，涉及电网调控主要的数据主题，能全面展现电网的运行状况。
[0014]以事故分析主题为例，首先需要明确事故分析主题的关键指标是事故发生的次数，有了该主题的关键指标可以考虑从日期、时间(日间时间)、厂站、区域、电压等级等维度对事故分析主题的关键指标事故发生次数进行全面分析。事故分析主题相应的关键指标数据和维度数据都可以从电网调控一体化系统中的事故信息表中获得。
[0015]步骤2)根据步骤I)中建立的电网调控一体化系统的主题设计相对应的维度，并分别为各维度建立相对应的维度表；
电网调控一体化系统的各主题明确了主题相应的展示的指标和展示的角度，并根据电网调控一体化系统现有的关系模型中的数据分析出主要的维度，一般包括日期、时间(日间时间)、电压等级、区域、厂站、责任区、告警类型、五类分组(事故、异常、越限、变位、告知等五类分组)等主要的维度，并分别为各维度建立维度表，有了丰富的维度表可以对电网调控一体化系统的主题从多个维度进行分析。以事故分析主题为例，对现有的电网调控一体化系统关系模型中的数据进行分析，建立五个维度表，分别为日期维度、时间维度、电压等级维度、厂站维度、区域维度。
[0016]步骤3)根据步骤I)中建立的电网调控一体化系统的主题设计相对应的事实表； 设计的事实表主要是对指标的数据值进行存储，建立关键指标的多个相关的事实表，
需要考虑事实表的分析粒度和计量单位。事实表主要存储电网调控主题的关键指标数据，是位于星型模型中心的位置，主要揭示主题的关键指标值。维度表位于星形图星角上，其作用是限制查询结果，将数据过滤使得从指标实体查询返回较少的行，从而缩小访问范围。每个维度表有自己的属性，维度表和事实表通过关键字相关联。维度表与事实表一起构成了电网调控一体化系统多维数据模型的基础。
[0017]步骤4)将在同一主题下步骤2)、步骤3)中建立的电网调控一体化系统的维度表、事实表建立多维数据模型的相关表结构，将各相关表结构与步骤I)中建立的电网调控一体化系统的主题相对应并建立多维数据模型的子模型，将各主题对应的子模型相结合得到多维数据模型。该多维数据模型的子模型为星型模型或雪花模型，即建立的多维数据模型以星型模型、雪花模型为参考的，星型模型、雪花模型的参考有利于多维数据模型查询效率的提高，且星型模型、雪花模型比较直观，通过星型模型、雪花模型容易组合出各种查询，使得该多维数据模型的前端展现出更多的查询主题。
[0018]以事故分析主题为例，建立事故分析主题下的事实表以及日期、日间时间、电压等级、厂站、区域等五个维度表的相关表结构，事实表和五个维度表组合在一起就形成事故分析主题的多维数据模型。如图1所示，图中位于中心位置的是存储关键指标事故发生次数的事实表，位于四周的与事实表相关联的是日期、日间时间、电压等级、厂站、区域等维度表。
[0019]以相同的步骤将其它主题建立与事故分析多维数据模型类似的模型，各主题根据各自的关键指标建立不同的多维子模型，将各多维子模型相结合得到各主题相对应的多维数据模型。由于事故分析主题只有一个关键指标，因此只需要建立一个多维子模型，即为事故分析主题下的多维数据模型。
[0020]该多维数据模型建立后，利用转换软件如ETL工具将电网调控一体化系统关系模型中的数据加载到该建立的多维数据模型的事实表中，从而实现电网电控一体化系统面向对象的关系模型转换成多维数据模型。
[0021]该多维数据模型的关键是从不同的企业运作的电网调控一体化系统的关系模型数据中提取出有用的数据并进行清理，以保证数据的正确性，然后经过抽取、转换和装载，即ETL过程，合并到一个企业级的数据仓库里，从而得到企业数据的一个全局多维数据视图，在此基础上利用合适的查询和分析工具、数据挖掘工具、OLAP工具等对多维数据进行分析和处理。
[0022]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)设计电网调控一体化系统的主题； 步骤2)根据步骤I)中建立的电网调控一体化系统的主题设计相对应的维度，并分别为各维度建立相对应的维度表； 步骤3)根据步骤I)中建立的电网调控一体化系统的主题设计相对应的事实表； 步骤4)将在步骤2)、步骤3)中同一主题下建立的电网调控一体化系统的维度表、事实表建立多维数据模型的相关表结构，将各相关表结构与步骤I)中建立的电网调控一体化系统的主题相对应并建立多维数据模型的子模型，将各主题对应的子模型相结合得到多维数据模型。
2.根据权利要求1所述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述步骤I)中，所述主题包括遥测越限主题、遥控变位主题、数据跳变主题、数据不刷新主题、事故分析主题、五类告警主题、母线电压越限主题、断面越限主题。
3.根据权利要求1所述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述维度包括日期、时间、电压等级、区域、厂站、责任区、告警类型、五类分组，所述五类分组包括事故、异常、越限、变位、告知，所述告警类型包括事故信息、遥测越限、遥信变位、告警直传。
4.根据权利要求1所述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述多维数据模型的子模型为星型模型或雪花模型。
5.根据权利要求4所述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述步骤4)中，利用转换软件将电网调控一体化系统关系模型中的数据加载到建立的多维数据模型的事实表中，实现电网电控一体化系统面向对象的关系模型转换成多维数据模型。
6.根据权利要求5所述的电网调控一体化系统多维数据模型的建模方法，其特征在于，所述转换软件为ETL工具。
【文档编号】G06Q10/06GK104299102SQ201410598540
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】尹寿垚, 张勇, 宋鑫, 张哲 , 季堃, 郭骏, 孟勇亮, 杨健, 翟毅, 宁剑, 杨启京, 王茂海, 牛四清, 罗亚洲, 司佳伟, 王晓忠 申请人:国电南瑞科技股份有限公司, 国家电网公司华北分部