一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法及装置与流程

1.本技术涉及电力技术领域，尤其涉及一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法及装置。


背景技术：

2.近年来，为实现国家碳达峰、碳中和目标，电网公司积极建设以新能源为主体的新型电力系统，而数字电网是承载新型电力系统的最佳形态。低压配电台区是电网的重要组成部分，而目前高压主网的数字化程度比较成熟，特别是到电网的最末端，低压配电台区的数字化程度更低。为了能够更好地管理低压配电台区，打造数字化台区模型实现低压配电网数字化管理已然成为了目前电网公司需要重点发展的项目之一。
3.然而低压配电网设施、设备种类繁多，数据关系交错复杂，数字化难度较高，传统的低压配电网数字化模型构建没有考虑物理实体对象不同特征数据间的交错关联，不符合低压配电网的实际情况，导致现有的低压配电网台区数字化模型存在准确度低的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法及装置，用于解决现有的低压配电网台区数字化模型存在准确度低的技术问题。
5.本技术第一方面提供了一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法，包括：
6.基于目标低压配电台区中的实体对象，采集所述实体对象的特征数据；
7.基于所述特征数据，结合预设的特征数据类型与特征关联信息的对应关系，对不同的特征数据进行关联；
8.基于关联后的特征数据，构建与所述目标低压配电台区对应的台区数字孪生模型。
9.优选地，所述实体对象具体包括：电力设施、电气设备以及电力线路。
10.优选地，所述特征数据包括：静态属性数据、三维模型数据、文档数据、拓扑数据、监测计量点数据、动态监测数据以及潮流仿真数据。
11.优选地，所述基于所述特征数据，结合预设的特征数据类型与特征关联信息的对应关系，对不同的特征数据进行关联具体包括：
12.当待关联的特征数据为静态属性数据和三维模型数据时，则根据型号标识对所述静态属性数据和所述三维模型数据进行关联，其中，所述型号标识用于指示所述实体对象的型号参数，以便与所述三维模型数据的型号标识对应；
13.当待关联的特征数据为静态属性数据和拓扑数据时，则根据拓扑标识对所述静态属性数据和所述拓扑数据进行关联，其中，所述拓扑标识用于指示所述实体对象与其它实体对象的拓扑连接关系；
14.当待关联的特征数据为静态属性数据和文档数据时，则根据资产标识对所述静态
属性数据和所述文档数据进行关联，其中，所述资产标识用于指代所述实体对象；
15.当待关联的特征数据为监测计量点数据和静态属性数据时，则根据所述资产标识对所述静态属性数据和所述静态属性数据进行关联；
16.当待关联的特征数据为监测计量点数据和文档数据时，则根据所述资产标识对所述静态属性数据和所述文档数据进行关联；
17.当待关联的特征数据为监测计量点数据和动态监测数据时，则根据监测量标识对所述监测计量点数据和所述动态监测数据进行关联，其中，所述监测量标识用于指示所述动态监测数据中的监测变量；
18.当待关联的特征数据为拓扑数据和潮流仿真数据时，则根据变量标识对所述拓扑数据和潮流仿真数据进行关联，其中，所述变量标识为用于指示潮流计算解的标识，所述潮流计算解为通过基础电力潮流仿真计算得到的唯一解。
19.优选地，还包括：
20.获取所述目标低压配电台区范围内的地图数据；
21.根据地理位置信息对所述静态属性数据和所述地图数据进行关联，所述地理位置信息用于指示所述实体对象的地理位置。
22.本技术第二方面提供了一种低压配电台区数字孪生数据模型构建装置，包括：
23.特征数据获取单元，用于基于目标低压配电台区中的实体对象，采集所述实体对象的特征数据；
24.特征数据关联处理单元，用于基于所述特征数据，结合预设的特征数据类型与特征关联信息的对应关系，对不同的特征数据进行关联；
25.模型构建单元，用于基于关联后的特征数据，构建与所述目标低压配电台区对应的台区数字孪生模型。
26.优选地，所述实体对象具体包括：电力设施、电气设备以及电力线路。
27.优选地，所述特征数据包括：静态属性数据、三维模型数据、文档数据、拓扑数据、监测计量点数据、动态监测数据以及潮流仿真数据。
28.优选地，所述特征数据关联处理单具体用于：
29.当待关联的特征数据为静态属性数据和三维模型数据时，则根据型号标识对所述静态属性数据和所述三维模型数据进行关联，其中，所述型号标识用于指示所述实体对象的型号参数，以便与所述三维模型数据的型号标识对应；
30.当待关联的特征数据为静态属性数据和拓扑数据时，则根据拓扑标识对所述静态属性数据和所述拓扑数据进行关联，其中，所述拓扑标识用于指示所述实体对象与其它实体对象的拓扑连接关系；
31.当待关联的特征数据为静态属性数据和文档数据时，则根据资产标识对所述静态属性数据和所述文档数据进行关联，其中，所述资产标识用于指代所述实体对象；
32.当待关联的特征数据为监测计量点数据和静态属性数据时，则根据所述资产标识对所述静态属性数据和所述静态属性数据进行关联；
33.当待关联的特征数据为监测计量点数据和文档数据时，则根据所述资产标识对所述静态属性数据和所述文档数据进行关联；
34.当待关联的特征数据为监测计量点数据和动态监测数据时，则根据监测量标识对
所述监测计量点数据和所述动态监测数据进行关联，其中，所述监测量标识用于指示所述动态监测数据中的监测变量；
35.当待关联的特征数据为拓扑数据和潮流仿真数据时，则根据变量标识对所述拓扑数据和潮流仿真数据进行关联，其中，所述变量标识为用于指示潮流计算解的标识，所述潮流计算解为通过基础电力潮流仿真计算得到的唯一解。
36.优选地，还包括：
37.地图数据获取单元，用于获取所述目标低压配电台区范围内的地图数据；
38.地图数据关联处理单元，用于根据地理位置信息对所述静态属性数据和所述地图数据进行关联，所述地理位置信息用于指示所述实体对象的地理位置。
39.从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：
40.本技术提供的方法基于目标低压配电台区中的实体对象，采集实体对象的特征数据，然后以实体对象的特征数据为基础，结合预设的特征数据类型与特征关联信息的对应关系，按照不同特征数据对应的特征关联信息，为不同的特征数据建立关联关系，最后基于关联后的特征数据，构建与所述目标低压配电台区对应的台区数字孪生模型，通过本技术方法构建的台区数字孪生模型，更符合低压配电网的实际情况，解决了现有的低压配电网台区数字化模型存在准确度低的技术问题。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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技术的一些实施例，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它的附图。
42.图1为本技术提供的一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法的第一个实施例的流程示意图。
43.图2为本技术提供的一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法的第二个实施例的流程示意图。
44.图3为本技术供的一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法的特征数据关联关系示意图。
45.图4为本技术提供的一种低压配电台区数字孪生数据模型构建装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
46.本技术实施例提供了一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法、装置、终端及介质，用于解决现有的低压配电网台区数字化模型存在准确度低的技术问题。
47.为使得本技术的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
48.下面为本技术提供的第一个实施例的详细说明。
49.请参阅图1，本实施例提供了一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法，包括：
50.步骤101、基于目标低压配电台区中的实体对象，采集实体对象的特征数据。
51.需要说明的是，首先，基于需要进行数字模型构建的目标低压配电台区，根据该目标低压配电台区的实体对象，并采集这些实体对象的特征数据。
52.步骤102、基于特征数据，结合预设的特征数据类型与特征关联信息的对应关系，对不同的特征数据进行关联。
53.其中，本实施例提及的特征关联信息通常为特征数据中包含的一些特定字段信息。
54.需要说明的是，在对不同的特征数据进行关联处理的过程中，根据待关联的特征数据类型对应的特征关联信息，再基于待关联的特征数据中共有特征关联信息，为两种以上不同的特征数据建立关联关系。
55.步骤103、基于关联后的特征数据，构建与目标低压配电台区对应的台区数字孪生模型。
56.需要说明的是，经过步骤102的关联处理后，便可基于关联后的特征数据，构建与目标低压配电台区对应的台区数字孪生模型。
57.本技术提供的方法基于目标低压配电台区中的实体对象，采集实体对象的特征数据，然后以实体对象的特征数据为基础，结合预设的特征数据类型与特征关联信息的对应关系，按照不同特征数据对应的特征关联信息，为不同的特征数据建立关联关系，最后基于关联后的特征数据，构建与目标低压配电台区对应的台区数字孪生模型，通过本技术方法构建的台区数字孪生模型，更符合低压配电网的实际情况，解决了现有的低压配电网台区数字化模型存在准确度低的技术问题。
58.以上内容便是本技术提供的关于一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法的第一个实施例的详细说明，下面内容为本技术提供的一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法的第二个实施例的详细说明
59.请参阅图2，本技术第二个实施例在上面提及的第一个实施例的内容基础上，还包括以下特征：
60.进一步地，实体对象具体包括：电力设施、电气设备以及电力线路。
61.进一步地，特征数据包括：静态属性数据、三维模型数据、文档数据、拓扑数据、监测计量点数据、动态监测数据以及潮流仿真数据。
62.在本实施例，在数字孪生台区中物理实体，包括：电力设施、电气设备、电线等。每个物理实体对应有静态属性数据、三维模型数据、文档数据。
63.其中，静态属性数据包含设备本身参数、地理位置信息、编号等，主要包含以下几项：型号标识、额定电压、地理信息、位置信息、运行状态、生产厂家、运行分接档位、相数、拓扑标识、资产标识等；对于电线类还包含：敷设方式、芯数、电压等级、载流量、长度、是否主干线、产权单位、施工单位、维护单位。
64.三维模型数据主要涵盖低压配电台区设备、架空导线、地下电缆等重要的对象。对于模型主要要求如下：一是该对象应该通过三维立体模型真实反映该对象在配电网管理环
境中具体空间形态，互相关系，具备三维空间可量度性；二是三维模型是可以进行组装、其位置与大小信息可以进行修改。维配电模型库是主要的低压配电台区设备在三维设计参数形象直观呈现。在三维场景中，设计人员对于三维模型进行交互操作，表面上是矢量点、线、面修改，其实最终变动对象是三维模型本身，而非二维矢量数据。
65.文档数据具体指的是与该实体对象有关的一些文档文本数据，主要与项目管理相关的文档，包括前期规划的架空导线路径协议、地下电缆设计说明书、配电设备的技术参数等。
66.在数字台区中物理实体之间的拓扑连接关系由拓扑数据集进行存储，拓扑数据集与电气一次接线图形成唯一对应关系。
67.拓扑数据集是表达物理实体对象连接关系的数据集，包括电气设备的一次连接关系，监测控制设备的二次连接关系，电线、设备放置的物理连接关系，在拓扑数据中能够记录物理实体的父子节点，表达唯一的拓扑关系，与gis系统的电气一次接线图唯一对应。
68.部分物理实体是有监测计量点的，例如变压器出线处、重点分支处、用户进线处存在监测计量设备，并且同一个监测计量点可能包含多个物理实体的监测，是一个一对多的关系。例如同一个监测计量点可以监测多个回路的用电信息。监测计量点数据是二次设备的特有数据集，表达二次设备与一次设备、周围环境、事件的对应关系，监测计量点数据能够记录多个一次设备或者多种环境类、设备类的动态监测数据
69.动态监测数据包含监测计量点能够监测的所有数据类型，不仅包括用电信息，还包括了环境、事件等动态变化数据。动态监测数据是监测计量数据的特有数据集，记录监测计量点的动态监测数据，带有时间标记，包括了电压、电流、有功功率、无功功率、温度、湿度、漏电事件等随时间变化的数据
70.潮流仿真数据提供基础电力潮流计算算法规则数据集，具体通过仿真计算算法只包含潮流计算方法规则。
71.进一步地，请参阅图3，本实施例提及的基于特征数据，结合预设的特征数据类型与特征关联信息的对应关系，对不同的特征数据进行关联具体包括：
72.当待关联的特征数据为静态属性数据和三维模型数据时，则根据型号标识对静态属性数据和三维模型数据进行关联，其中，型号标识用于指示实体对象的型号参数，以便与三维模型数据的型号标识对应。
73.需要说明的是，本实施例的静态属性数据与三维模型数据通过型号标识进行关联，能够唯一表示某个物理实体对应的三维模型，属性数据还包含物理实体的放置位置、朝向、仰角等空间信息，辅助三维模型在地图数据中展示。
74.当待关联的特征数据为静态属性数据和拓扑数据时，则根据拓扑标识对静态属性数据和拓扑数据进行关联，其中，拓扑标识用于指示实体对象与其它实体对象的拓扑连接关系。
75.需要说明的是，静态属性数据与拓扑数据通过拓扑标识进行关联，拓扑标识指在拓扑数据集中的父子节点编号，在拓扑数据中，拓扑标识之间的连接关系构成完整的拓扑图，通过拓扑标识指向唯一对应的物理实体。
76.当待关联的特征数据为静态属性数据和文档数据时，则根据资产标识对静态属性数据和文档数据进行关联，其中，资产标识用于指代实体对象。
77.需要说明的是，属性数据与文档数据通过资产标识进行关联，资产标识是物理实体的唯一对应编号，通过资产标识指向对应的文档数据，主要是非结构性数据，包含说明书、合同、视频、图片等。
78.当待关联的特征数据为监测计量点数据和静态属性数据时，则根据资产标识对静态属性数据和静态属性数据进行关联。
79.需要说明的是，属性数据与监测计量点数据通过资产标识进行关联，一个监测计量点可以对应多个物理实体，属于一对多的关系，监测计量点数据通过资产标识指向它监测的物理实体。
80.当待关联的特征数据为监测计量点数据和文档数据时，则根据资产标识对静态属性数据和文档数据进行关联。
81.当待关联的特征数据为监测计量点数据和动态监测数据时，则根据监测量标识对监测计量点数据和动态监测数据进行关联，其中，监测量标识用于指示动态监测数据中的监测变量。
82.需要说明的是，监测计量点数据与动态监测数据通过监测标识进行关联，一个监测计量点有多个监测的物理量，属于一对多的关系，每个动态监测数据有唯一的监测标识，通过监测标识指向不同的监测物理量
83.当待关联的特征数据为拓扑数据和潮流仿真数据时，则根据变量标识对拓扑数据和潮流仿真数据进行关联，其中，变量标识为用于指示潮流计算解的标识，潮流计算解为通过基础电力潮流仿真计算得到的唯一解。
84.需要说明的是，潮流仿真数据与拓扑数据、动态监测数据通过变量标识进行关联，其中变量标识是在数字孪生仿真计算中存在唯一的潮流计算解，每一个仿真计算算法通过唯一的变量标识指向电力潮流节点再指向某个时间断面的动态检测数据。
85.进一步地，还包括：
86.步骤1001、获取目标低压配电台区范围内的地图数据。
87.其中，地图数据包含了矢量数据、dem地形数据、栅格影像数据等，主要包含以下几项：基础地理信息数据、人文特征数据、地形信息中的等高线矢量数据、物体之间的相对位置信息数据。
88.步骤1002、根据地理位置信息对静态属性数据和地图数据进行关联，地理位置信息用于指示实体对象的地理位置。
89.需要说明的是，静态属性数据与地图数据通过地理位置信息字段进行关联，能够唯一表示某个物理实体在地图上的坐标位置。
90.以上内容为本技术提供的一种低压配电台区数字孪生数据模型构建方法的第二个实施例的详细说明，下面内容为本技术提供的一种低压配电台区数字孪生数据模型构建装置的一个实施例的详细说明。
91.请参阅图4，本技术第三个实施例提供了一种低压配电台区数字孪生数据模型构建装置，包括：
92.特征数据获取单元201，用于基于目标低压配电台区中的实体对象，采集实体对象的特征数据；
93.特征数据关联处理单元202，用于基于特征数据，结合预设的特征数据类型与特征
关联信息的对应关系，对不同的特征数据进行关联；
94.模型构建单元203，用于基于关联后的特征数据，构建与目标低压配电台区对应的台区数字孪生模型。
95.进一步地，实体对象具体包括：电力设施、电气设备以及电力线路。
96.进一步地，特征数据包括：静态属性数据、三维模型数据、文档数据、拓扑数据、监测计量点数据、动态监测数据以及潮流仿真数据。
97.进一步地，特征数据关联处理单具体用于：
98.当待关联的特征数据为静态属性数据和三维模型数据时，则根据型号标识对静态属性数据和三维模型数据进行关联，其中，型号标识用于指示实体对象的型号参数，以便与三维模型数据的型号标识对应；
99.当待关联的特征数据为静态属性数据和拓扑数据时，则根据拓扑标识对静态属性数据和拓扑数据进行关联，其中，拓扑标识用于指示实体对象与其它实体对象的拓扑连接关系；
100.当待关联的特征数据为静态属性数据和文档数据时，则根据资产标识对静态属性数据和文档数据进行关联，其中，资产标识用于指代实体对象；
101.当待关联的特征数据为监测计量点数据和静态属性数据时，则根据资产标识对静态属性数据和静态属性数据进行关联；
102.当待关联的特征数据为监测计量点数据和文档数据时，则根据资产标识对静态属性数据和文档数据进行关联；
103.当待关联的特征数据为监测计量点数据和动态监测数据时，则根据监测量标识对监测计量点数据和动态监测数据进行关联，其中，监测量标识用于指示动态监测数据中的监测变量；
104.当待关联的特征数据为拓扑数据和潮流仿真数据时，则根据变量标识对拓扑数据和潮流仿真数据进行关联，其中，变量标识为用于指示潮流计算解的标识，潮流计算解为通过基础电力潮流仿真计算得到的唯一解。
105.进一步地，还包括：
106.地图数据获取单元2001，用于获取目标低压配电台区范围内的地图数据；
107.地图数据关联处理单元2002，用于根据地理位置信息对静态属性数据和地图数据进行关联，地理位置信息用于指示实体对象的地理位置。
108.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
109.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
110.本技术的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的
数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
111.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。
112.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。
113.所述集成的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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
114.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的精神和范围。