一种基于图数据库的电网调度方法及系统

技术领域

本发明涉及电网调度技术领域，具体涉及一种基于图数据库的电网调度方法及系统。

背景技术

电力设备和电网运行服务是国家电网的核心资产，电力设备的健康运维水平与电网安全运行水平休戚相关，研究电力设备质量的综合管理对电网的安全稳定运行以及设备的运营维护具有重要意义。

随着物联网技术的发展，国家电网有限公司电力设备管理相关的各业务部门已建立相应的信息管理系统，从电力设备不同侧面实现了采购、调度运行、检修维护等的全方位管理。然而传统的电网信息管理系统使用传统关系型数据库，其难以满足电力行业的发展需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于图数据库的电网调度方法及系统，以满足电力行业的发展需求。

作为本发明的一方面，提供一种基于图数据库的电网调度方法，其包括：

步骤S101，从多个电网管理系统中获取电力全景数据；

步骤S102，基于预设的数据抽取规则，对所述电力全景数据进行抽取处理，以得到关键数据；所述数据抽取规则包括新词发现、语义关联和事件关系；

步骤S103，根据所述关键数据得到构建数据；

步骤S104，根据所述构建数据构建图数据库，并进行存储；

步骤S105，根据所述图数据库推送多层次、多阶段的决策支持信息至电网调度人员。

优选地，所述电力全景数据包括历史存量的SCADA量测数据、电网拓扑数据、发电计据、负荷预测数据、检修计划、调度规程、调度预案、操作票、历史故障告警、地理信息及气象信息。

优选地，获取电力全景数据之后，所述方法还包括：

将非结构化的电力全景数据处理为结构化数据。

优选地，根据所述关键数据得到构建数据，具体包括：

将所述关键数据划分为训练集和测试集；

选取LSTM网络模型，采用所述训练集对所述LSTM进行参数训练，得到目标模型；

将所述测试集输入所述目标模型，得到所述构建数据。

优选地，所述图数据库包括调度规范图谱、调度预案图谱、电网事件图谱和异常事件图谱；

根据所述图数据库推送多层次、多阶段的决策支持信息至电网调度人员，具体包括：

在所述调度规范图谱中，获取当前电网态势的调度操作细则及注意事项，提供标准的处置指导；

在所述调度预案图谱中进行智能查询，提炼并推送适用于当前电网风险态势的事故预案中的关键信息；

基于所述电网事件图谱和异常事件图谱相似性进行推理，抽取并推送历史处置案例中的有效关键特征与对应操作信息。

相应地，本发明的另一方面，还提供一种基于图数据库的电网调度系统，其包括：

获取单元，用于从多个电网管理系统中获取电力全景数据；

抽取单元，用于基于预设的数据抽取规则，对所述电力全景数据进行抽取处理，以得到关键数据；所述数据抽取规则包括新词发现、语义关联和事件关系；

处理单元，用于根据所述关键数据得到构建数据；

构建单元，用于根据所述构建数据构建图数据库，并进行存储；

推送单元，用于根据所述图数据库推送多层次、多阶段的决策支持信息至电网调度人员。

优选地，所述电力全景数据包括历史存量的SCADA量测数据、电网拓扑数据、发电计据、负荷预测数据、检修计划、调度规程、调度预案、操作票、历史故障告警、地理信息及气象信息；

所述处理单元还用于将非结构化的电力全景数据处理为结构化数据。

优选地，所述构建单元进一步包括：

划分单元，用于将所述关键数据划分为训练集和测试集；

目标模型获得单元，用于选取LSTM网络模型，采用所述训练集对所述LSTM进行参数训练，得到目标模型；

构建数据获得单元，用于将所述测试集输入所述目标模型，得到所述构建数据。

优选地，所述图数据库包括调度规范图谱、调度预案图谱、电网事件图谱和异常事件图谱；

所述推送单元进一步包括：

指导信息获取单元，用于在所述调度规范图谱中，获取当前电网态势的调度操作细则及注意事项，提供标准的处置指导；

查询单元，用于在所述调度预案图谱中进行智能查询，提炼并推送适用于当前电网风险态势的事故预案中的关键信息；

推理处理单元，用于基于所述电网事件图谱和异常事件图谱相似性进行推理，抽取并推送历史处置案例中的有效关键特征与对应操作信息。

相应地，本发明的再一方面，还提供一种基于图数据库的电网调度系统，其包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行前述的方法。

实施本发明，具有如下的有益效果：

本发明提供一种基于图数据库的电网调度方法及系统，实施本发明实施例，从多个电网管理系统中获取电力全景数据；基于预设的数据抽取规则，对所述电力全景数据进行抽取处理，以得到关键数据；根据所述关键数据得到构建数据；根据所述构建数据构建图数据库，并进行存储；根据所述图数据库推送多层次、多阶段的决策支持信息至电网调度人员；本发明实施例利用图数据库推送决策支持信息给电网调度人员，可以提高数据查询检索效率，满足具有海量数据的电力行业的发展需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1是本发明提供的一种基于图数据库的电网调度方法的一个实施例的主流程图；

图2是本发明提供的一种基于图数据库的电网调度系统的第一实施例的结构图；

图3是图2中构建单元的结构示意图；

图4是图2中的推送单元的结构示意图；

图5是本发明提供的一种基于图数据库的电网调度系统的第二实施例的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

为更好地理解本发明实施例，先对所涉及的相关知识做如下描述：

与基于索引的关系型数据结构的本质不同，图数据库以“节点”和“边”为基本存储单元来存储数据，利用节点之间物理上相互“指向”的特点，能够对相邻节点提供“无索引”的关联操作，具有状态实时动态更新的特点，支持大数据分布式存储和并行计算，有效提高了数据存储与处理的效率，特别适合于管理、处理与分析大量对象之间存在相互依赖关系的应用问题，是专门处理“海量关系”的数据库。

请参考图1，本发明实施例提供了一种基于图数据库的电网调度方法，包括：

步骤S101，从多个电网管理系统中获取电力全景数据。

其中，所述电力全景数据包括但不仅限于历史存量的SCADA量测数据、电网拓扑数据、发电计据、负荷预测数据、检修计划、调度规程、调度预案、操作票、历史故障告警、地理信息及气象信息等。

步骤S102，将非结构化的电力全景数据处理为结构化数据。

步骤S103，基于预设的数据抽取规则，对所述电力全景数据进行抽取处理，以得到关键数据。

其中，所述数据抽取规则包括但不仅限于新词发现、语义关联和事件关系等。

步骤S104，根据所述关键数据得到构建数据。

随着大数据及机器学习技术的飞速发展，循环神经网络(RNN)、长期记忆(LSTM)及混合模型聚类等算法，都逐步被应用到电力行业中。在本实施例中，同样采用了LSTM模型进行数据构建，具体过程如下：

将所述关键数据划分为训练集和测试集；

选取LSTM网络模型，采用所述训练集对所述LSTM进行参数训练，得到目标模型；

将所述测试集输入所述目标模型，得到所述构建数据。

需要说明的是，在具体应用时，还可不断地对上述目标模型进行迭代、更新，以使得通过上述目标模型得到更为准备的构建数据，从而为后续图数据库的构建提供更好的基础。

步骤S105，根据所述构建数据构建图数据库，并进行存储。

其中，所构建的图数据库包括但不仅限于调度规范图谱、调度预案图谱、电网事件图谱和异常事件图谱等。

步骤S106，根据所述图数据库推送多层次、多阶段的决策支持信息至电网调度人员。

具体地，步骤S106包括：

在所述调度规范图谱中，获取当前电网态势的调度操作细则及注意事项，提供标准的处置指导；

在所述调度预案图谱中进行智能查询，提炼并推送适用于当前电网风险态势的事故预案中的关键信息；

基于所述电网事件图谱和异常事件图谱相似性进行推理，抽取并推送历史处置案例中的有效关键特征与对应操作信息。

实施本发明实施例的电网调度方法，从多个电网管理系统中获取电力全景数据；基于预设的数据抽取规则，对所述电力全景数据进行抽取处理，以得到关键数据；根据所述关键数据得到构建数据；根据所述构建数据构建图数据库，并进行存储；根据所述图数据库推送多层次、多阶段的决策支持信息至电网调度人员；即，本发明实施例利用图数据库推送决策支持信息给电网调度人员，可以提高数据查询检索效率，满足具有海量数据的电力行业的发展需求。

基于相同的发明构思，如图2所示，示出了本发明提供的一种基于图数据库的电网调度系统的第一实施例的结构示意图。一并结合图3和图4所示，在本实施例中，所述系统包括：

获取单元10，用于从多个电网管理系统中获取电力全景数据；其中，所述电力全景数据包括但不仅限于历史存量的SCADA量测数据、电网拓扑数据、发电计据、负荷预测数据、检修计划、调度规程、调度预案、操作票、历史故障告警、地理信息及气象信息等；

抽取单元11，用于基于预设的数据抽取规则，对所述电力全景数据进行抽取处理，以得到关键数据；所述数据抽取规则包括但不仅限于新词发现、语义关联和事件关系等；

处理单元12，用于将非结构化的电力全景数据处理为结构化数据，以及根据所述关键数据得到构建数据；

构建单元13，用于根据所述构建数据构建图数据库，并进行存储；其中，所述图数据库包括但不仅限于调度规范图谱、调度预案图谱、电网事件图谱和异常事件图谱等

推送单元14，用于根据所述图数据库推送多层次、多阶段的决策支持信息至电网调度人员。

进一步地，构建单元13进一步包括：

划分单元130，用于将所述关键数据划分为训练集和测试集；

目标模型获得单元131，用于选取LSTM网络模型，采用所述训练集对所述LSTM进行参数训练，得到目标模型；

构建数据获得单元132，用于将所述测试集输入所述目标模型，得到所述构建数据。

进一步地，推送单元14进一步包括：

指导信息获取单元140，用于在所述调度规范图谱中，获取当前电网态势的调度操作细则及注意事项，提供标准的处置指导；

查询单元141，用于在所述调度预案图谱中进行智能查询，提炼并推送适用于当前电网风险态势的事故预案中的关键信息；

推理处理单元142，用于基于所述电网事件图谱和异常事件图谱相似性进行推理，抽取并推送历史处置案例中的有效关键特征与对应操作信息。

可选地，在本发明另一优选实施例中，如图5所示，示出了基于图数据库的电网调度系统的主结构示意图，在本实施例中，所述系统可以包括：一个或多个处理器101、一个或多个输入设备102、一个或多个输出设备103和存储器104，上述处理器101、输入设备102、输出设备103和存储器104通过总线105相互连接。存储器104用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器101被配置用于调用所述程序指令执行图1示出的方法。

应当理解，在本发明实施例中，所称处理器101可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

输入设备102可以包括键盘等，输出设备103可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。

该存储器104可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器101提供指令和数据。存储器104的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器104还可以存储设备类型的信息。

具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器101、输入设备102、输出设备103可执行本发明实施例提供的基于图数据库的电网调度方法的实施例中所描述的实现方式，在此不再赘述。

实施本发明实施例所提供的电网调度系统，利用图数据库推送决策支持信息给电网调度人员，可以提高数据查询检索效率，满足具有海量数据的电力行业的发展需求。

相应地，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现：上述基于图数据库的电网调度方法。

所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的系统的内部存储单元，例如系统的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述系统的外部存储设备，例如所述系统上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述系统的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述系统所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请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。另外，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，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

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发明实施例方案的目的。

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，也可以是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。

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-OnlyMemory)、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。

实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：

本发明提供一种基于图数据库的电网调度方法及系统，通过从多个电网管理系统中获取电力全景数据；基于预设的数据抽取规则，对所述电力全景数据进行抽取处理，以得到关键数据；根据所述关键数据得到构建数据；根据所述构建数据构建图数据库，并进行存储；根据所述图数据库推送多层次、多阶段的决策支持信息至电网调度人员；本发明实施例利用图数据库推送决策支持信息给电网调度人员，可以提高数据查询检索效率，满足具有海量数据的电力行业的发展需求。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。