本发明涉及电力网络技术领域，具体涉及一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统。所述系统包括：子网数据分析单元、子网数据规整单元、整合数据库、子网数据关联性分析单元和数据路径规划单元；其中子网数据分析单元获取数据后，分析得到数据的特征；子网数据规整单元利用得到的特征对数据进行规整；再通过整合数据库、子网数据关联性分析单元和数据路径规划单元完成数据的整合。本发明通过将各个电力子网的数据进行整合后，再进行分层，分层后的数据利用规划的路径构建数据链条；不仅可以实现数据的整合，还能保证数据在后续的调用和处理中能够以更高的效率被处理。
1.一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统，其特征在于，所述系统包括：子网数据分析单元、子网数据规整单元、整合数据库、子网数据关联性分析单元和数据路径规划单元；所述子网数据分析单元，配置用于对各个电力子网的数据进行数据分析，具体包括：在每个电力子网中随机获取定量的数据，再对数据进行数据类型、数据特征和数据格式分析，得到每个电力子网的数据分析结果；所述子网数据规整单元，配置用于对每个电力子网的数据，基于其对应的数据分析结果，进行规整，以使得每个电网子网的数据均满足其对应的数据分析结果中的数据类型、数据特征和数据格式，得到规整数据；所述整合数据库，所述整合数据库包括多个数据层，每个数据层用于存储一个电力子网的规整数据，同时将每个电力子网中单个规整数据作为每个数据层中的一个节点，并通过设置多个关联路径，将各个层间数据进行关联；所述子网数据关联性分析单元，配置用于基于得到的数据分析结果，分析各个电力子网之间的数据关联性，以得到不同子网之间关联的单个规整数据的数量，将关联的单个规整数据的数量超过设定的阈值的两个电力子网作为关联电力子网；所述数据路径规划单元，配置用于基于得到的关联电力子网、关联电力子网中关联的规整数据和层间数据之间的关联路径进行路径规划，构建数据链。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据分析结果由每个数据的数据类型、数据特征和数据格式组成；所述数据类型包括：数值类型、字符类型、日期类型、布尔类型、空间数据类型和JSON数据类型；所述数据特征通过将数据转换为二维平面数据，再对二维平面数据求取特征得到；所述数据格式包括：二进制格式、八进制格式和十六进制格式。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述将数据转换为二维平面数据，再对二维平面数据求取特征得到数据特征的过程具体包括：通过获取二维平面数据的局部特征进行数据特征提取；所述局部特征提取采用仿射变换对二维平面数据进行处理，对相邻区域的二维平面数据块特征进行求和池化操作而得到局部特征；所述局部特征保留二维平面数据内部块与块之间的空间信息。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据特征提取通过对二维平面数据进行分级，求取相应特征均值而得到全局特征；包括如下步骤：对二维平面数据进行了预处理，以消除数据噪声对二维平面数据的影响；提取局部特征，包括：对二维平面数据进行仿射变换，得到多张二维平面数据；对仿射变换后产生的所有二维平面数据进行二维平面数据块分割并提取特征，生成相应的特征向量图；在空间上叠加所有特征向量图，对相邻位置的二维平面数据块特征进行求和池化操作，得到相应局部特征；将二维平面数据中的所有局部特征按顺序连接起来，得到局部特征；提取数据特征，包括：使用一维提取方法对二维平面数据进行一维检测，得到相应的一维图；将得到的一维图进行数据标准化；定位二维平面数据块；对二维平面数据块分层级，得到多级二维平面数据块；对每一级的二维平面数据块进行平均池化操化，得到该级特征；对多级特征连接起来，得到数据特征。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述子网数据规整单元进行规整的方法执行以下步骤：基于得到的电力子网的数据类型和数据格式，对该电力子网中所有的数据依次进行数据格式转换和数据类型转换，以使得该电力子网中所有的数据均转换为同一数据格式和同一数据类型；再对该电力子网中的所有数据进行数据特征转换，以使得电力子网中所有的数据均符合其对应的数据特征。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述整合数据库为一个集成数据库，其由多个子数据库组成，每个子数据库作为整合数据库中的一个数据层。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据路径规划单元，基于得到的关联电力子网、关联电力子网中关联的规整数据和层间数据之间的关联路径进行路径规划的过程具体包括：在关联电力子网中的关联的规整数据中随机选取任意个不完全隶属于同一层的关联的规整数据，在这些选取出的关联的规整数据中，将隶属于同一层的规整数据进行连接，将隶属于不同层的规整数据通过层间数据之间的关联路径进行连接，构成一条连接路径，在计算这个路径的路径复杂度；若计算出的路径复杂度低于设定的阈值，则将该条路径作为路径规划的结果；若计算出的路径复杂度超过设定的阈值，则将该条路径进行抛弃，重新执行路径规划的过程。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述计算路径复杂度的公式使用如下公式进行表示： 其中，ρ表示规整数据隶属于不同层的概率，
若选取出的规整数据均为同一层数据，则概率ρ为0；N表示筛选出规整数据的个数；K表示连接的关联路径的数量；trace()为连接路径复杂度计算函数，用以计算将隶属于同一层的规整数据进行连接得到的同一层路径的复杂度的函数，T为规整数据均值，其取值为规整数据个数除以层数；C为调整系数，取值范围为：10～15。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述连接路径复杂度计算函数使用如下公式进行表示： 其中α为复杂度系数范围为：3～6。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述在进行路径规划时，计算路径复杂度的次数不超过设定的计算阈值；所述设定的计算阈值等于电力子网的个数。
一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统
技术领域
[0001] 本发明属于电力网络技术领域，具体涉及一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统。
背景技术
[0002] 独立发电厂或小电力系统与相邻电力系统发生电气连接，进行功率交换的行为称为并网。
[0003] 电力并网存在多种形式，可以是多个不同的电力网络组成的并网，也可以是多个不同的电力网络和新能源网络组成的并网。由于传统化石能源带来的环境问题日益严重，以及传统化石能源面临的未来枯竭的问题，风能发电、太阳能发电等新能源电力以其独特优势已经成为当今能源电力领域发展方向。新能源电力接入电网的比例在这些年里有了很大的提高。
[0004] 由于不同的电力网络，以及电力网络和其他不同能源的网络之间的数据存在较大差异。使得数据子站的合并将会需要大量的计算和处理工作，消耗大量系统资源。
[0005] 专利申请号为CN201510276580.1的专利文献公开了一种光储微电网并网发电系统的控制方法，光伏发电电源经升压变换器连接直流母线，储能模块经双向DC‑DC变换器连接直流母线；DC‑AC并网逆变器的直流侧连接直流母线，交流侧经滤波电感后分别连接电网和负载；根据储能模块充电状态、光伏发电电源的输出功率、并网点电压跌落情况和电网的无功需求设定值，分别通过Boost升压变换器控制策略对光伏发电电源进行最大功率跟踪控制及恒压控制，通过双向DC‑DC变换器控制策略控制储能模块充放电，通过DC‑AC并网逆变器控制策略稳定并网点电压。
[0006] 其虽然实现了并网发电的功能，但对于不同电网的数据的整合，依然没有提及。可以看到，现有技术中，存在部分对不同电网并网的方案，但依旧没有针对不同电网数据整合的解决方案。
发明内容
[0007] 本发明的主要目的在于提供一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统，通过将各个电力子网的数据进行整合后，再进行分层，分层后的数据利用规划的路径构建数据链条；不仅可以实现数据的整合，还能保证数据在后续的调用和处理中能够以更高的效率被处理。
[0008] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0009] 一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统，所述系统包括：子网数据分析单元、子网数据规整单元、整合数据库、子网数据关联性分析单元和数据路径规划单元；所述子网数据分析单元，配置用于对各个电力子网的数据进行数据分析，具体包括：在每个电力子网中随机获取定量的数据，再对数据进行数据类型、数据特征和数据格式分析，得到每个电力子网的数据分析结果；所述子网数据规整单元，配置用于对每个电力子网的数据，基于其对应的数据分析结果，进行规整，以使得每个电网子网的数据均满足其对应的数据分析结果中的数据类型、数据特征和数据格式，得到规整数据；所述整合数据库，所述整合数据库包括多个数据层，每个数据层用于存储一个电力子网的规整数据，同时将每个电力子网中单个规整数据作为每个数据层中的一个节点，并通过设置多个关联路径，将各个层间数据进行关联；所述子网数据关联性分析单元，配置用于基于得到的数据分析结果，分析各个电力子网之间的数据关联性，以得到不同子网之间关联的单个规整数据的数量，将关联的单个规整数据的数量超过设定的阈值的两个电力子网作为关联电力子网；所述数据路径规划单元，配置用于基于得到的关联电力子网、关联电力子网中关联的规整数据和层间数据之间的关联路径进行路径规划，构建数据链。
[0010] 进一步的，所述数据分析结果由每个数据的数据类型、数据特征和数据格式组成；所述数据类型包括：数值类型、字符类型、日期类型、布尔类型、空间数据类型和JSON数据类型；所述数据特征通过将数据转换为二维平面数据，再对二维平面数据求取特征得到；所述数据格式包括：二进制格式、八进制格式和十六进制格式。
[0011] 进一步的，所述将数据转换为二维平面数据，再对二维平面数据求取特征得到数据特征的过程具体包括：通过获取二维平面数据的局部特征进行数据特征提取；所述局部特征提取采用仿射变换对二维平面数据进行处理，对相邻区域的二维平面数据块特征进行求和池化操作而得到局部特征；所述局部特征保留二维平面数据内部块与块之间的空间信息。
[0012] 进一步的，所述数据特征提取通过对二维平面数据进行分级，求取相应特征均值而得到全局特征；包括如下步骤：对二维平面数据进行了预处理，以消除数据噪声对二维平面数据的影响；提取局部特征，包括：对二维平面数据进行仿射变换，得到多张二维平面数据；对仿射变换后产生的所有二维平面数据进行二维平面数据块分割并提取特征，生成相应的特征向量图；在空间上叠加所有特征向量图，对相邻位置的二维平面数据块特征进行求和池化操作，得到相应局部特征；将二维平面数据中的所有局部特征按顺序连接起来，得到局部特征；提取数据特征，包括：使用一维提取方法对二维平面数据进行一维检测，得到相应的一维图；将得到的一维图进行数据标准化；定位二维平面数据块；对二维平面数据块分层级，得到多级二维平面数据块；对每一级的二维平面数据块进行平均池化操化，得到该级特征；对多级特征连接起来，得到数据特征。
[0013] 进一步的，所述子网数据规整单元进行规整的方法执行以下步骤：基于得到的电力子网的数据类型和数据格式，对该电力子网中所有的数据依次进行数据格式转换和数据类型转换，以使得该电力子网中所有的数据均转换为同一数据格式和同一数据类型；再对该电力子网中的所有数据进行数据特征转换，以使得电力子网中所有的数据均符合其对应的数据特征。
[0014] 进一步的，所述整合数据库为一个集成数据库，其由多个子数据库组成，每个子数据库作为整合数据库中的一个数据层。
[0015] 进一步的，所述数据路径规划单元，基于得到的关联电力子网、关联电力子网中关联的规整数据和层间数据之间的关联路径进行路径规划的过程具体包括：在关联电力子网中的关联的规整数据中随机选取任意个不完全隶属于同一层的关联的规整数据，在这些选取出的关联的规整数据中，将隶属于同一层的规整数据进行连接，将隶属于不同层的规整数据通过层间数据之间的关联路径进行连接，构成一条连接路径，在计算这个路径的路径复杂度；若计算出的路径复杂度低于设定的阈值，则将该条路径作为路径规划的结果；若计算出的路径复杂度超过设定的阈值，则将该条路径进行抛弃，重新执行路径规划的过程。
[0016] 进一步的，所述计算路径复杂度的公式使用如下公式进行表示：其中，ρ表示规整数据隶属于不同层的概率，若选取出
的规整数据均为同一层数据，则概率ρ为0；N表示筛选出规整数据的个数；K表示连接的关联路径的数量；trace()为连接路径复杂度计算函数，用以计算将隶属于同一层的规整数据进行连接得到的同一层路径的复杂度的函数，T为规整数据均值，其取值为规整数据个数除以层数；C为调整系数，取值范围为：10～15。
[0017] 进一步的，所述连接路径复杂度计算函数使用如下公式进行表示：其中α为复杂度系数范围为：3～6。
[0018] 进一步的，所述在进行路径规划时，计算路径复杂度的次数不超过设定的计算阈值；所述设定的计算阈值等于电力子网的个数。
[0019] 本发明的一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统，其通过将各个电力子网的数据进行整合后，再进行分层，分层后的数据利用规划的路径构建数据链条；不仅可以实现数据的整合，还能保证数据在后续的调用和处理中能够以更高的效率被处理。主要通过以下过程实现：
[0020] 1.通过数据规整和数据分层实现整合：本发明通过数据规整来将各个电力子网的数据进行统一，统一后的数据将能够更好的进行存储，虽然进行规整后不同电力子网的数据依然不同，但本发明借用集成数据库，使用分层的方法来存储不同制式的数据，以完成整合；这样做不仅可以避免了不同电力子网数据之间的干扰，还可以避免对不同的电力子网的数据均进行处理，出现数据被破坏的情况，提升了数据的完整性，使得整合后依然能够保持数据的完整性；
[0021] 2.数据的关联：本发明将数据进行分层后又对数据进行了关联，关联数据的操作可以使得整个分层数据都整合到一起，完成数据的整合；又因为关联的数据通过规划路径的方式将关键的数据进行连接，可以使得在后续进行调用和处理时，提升数据调用的效率，在现有技术中，单纯的数据整合，由于数据量增大，往往会导致后续的数据利用率降低，但如果将这些关联的数据进行连接，则可以避免这种问题的出现。
附图说明
[0022] 图1为本发明实施例提供的一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统的方法流程示意图；
[0023] 图2为本发明实施例提供的一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统的对不同电网子网的数据进行数据规整的示意图；
[0024] 图3为本发明实施例提供的一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统的关联的层间数据的结构示意图。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。
[0026] 实施例1
[0027] 如图1所示，一种应用于电力并网的涉外数据子站整合系统，所述系统包括：子网数据分析单元、子网数据规整单元、整合数据库、子网数据关联性分析单元和数据路径规划单元；所述子网数据分析单元，配置用于对各个电力子网的数据进行数据分析，具体包括：在每个电力子网中随机获取定量的数据，再对数据进行数据类型、数据特征和数据格式分析，得到每个电力子网的数据分析结果；所述子网数据规整单元，配置用于对每个电力子网的数据，基于其对应的数据分析结果，进行规整，以使得每个电网子网的数据均满足其对应的数据分析结果中的数据类型、数据特征和数据格式，得到规整数据；所述整合数据库，所述整合数据库包括多个数据层，每个数据层用于存储一个电力子网的规整数据，同时将每个电力子网中单个规整数据作为每个数据层中的一个节点，并通过设置多个关联路径，将各个层间数据进行关联；所述子网数据关联性分析单元，配置用于基于得到的数据分析结果，分析各个电力子网之间的数据关联性，以得到不同子网之间关联的单个规整数据的数量，将关联的单个规整数据的数量超过设定的阈值的两个电力子网作为关联电力子网；所述数据路径规划单元，配置用于基于得到的关联电力子网、关联电力子网中关联的规整数据和层间数据之间的关联路径进行路径规划，构建数据链。
[0028] 参考图2，因为不同电力子网的数据制式不同，这种制式的不同不仅体现在数据内容上，还体现在数据的格式、特征和类型上。如果直接将这些数据进行整合，则会导致整合后的数据之间彼此差异性过大，有的数据往往较大，有的数据又较小，数据之间的格式和类型均存在差异，使得存储的空间也难以被很好的利用，降低数据存储的效率。同时，因为数据制式的不同，又会导致数据在整合过程中造成数据的破坏，因为不同的制式的数据在整合过程中，往往需要采用不同的方法进行处理，如果只采用一种方法进行处理，则会同一方法对不同数据造成损坏，而如果采用多种方法，则又会增加系统资源的消耗。
[0029] 参考图3，数据的层间关联可以提升数据层间的联系，而数据路径规划，则可以提升不同层间数据的处理效率和调用效率。
[0030] 实施例2
[0031] 在上一实施例的基础上，所述数据分析结果由每个数据的数据类型、数据特征和数据格式组成；所述数据类型包括：数值类型、字符类型、日期类型、布尔类型、空间数据类型和JSON数据类型；所述数据特征通过将数据转换为二维平面数据，再对二维平面数据求取特征得到；所述数据格式包括：二进制格式、八进制格式和十六进制格式。
[0032] 实施例3
[0033] 在上一实施例的基础上，所述将数据转换为二维平面数据，再对二维平面数据求取特征得到数据特征的过程具体包括：通过获取二维平面数据的局部特征进行数据特征提取；所述局部特征提取采用仿射变换对二维平面数据进行处理，对相邻区域的二维平面数据块特征进行求和池化操作而得到局部特征；所述局部特征保留二维平面数据内部块与块之间的空间信息。
[0034] 具体的，在将数据转换为二维平面数据时，其实质是将数据在平面直角坐标系中展开。将数据映射到平面直角坐标系中，坐标系中的每个点都将可以视为图像中的一个像素点，因此可以使用图像特征提取的方式来获取特征。
[0035] 实施例4
[0036] 在上一实施例的基础上，所述数据特征提取通过对二维平面数据进行分级，求取相应特征均值而得到全局特征；包括如下步骤：对二维平面数据进行了预处理，以消除数据噪声对二维平面数据的影响；提取局部特征，包括：对二维平面数据进行仿射变换，得到多张二维平面数据；对仿射变换后产生的所有二维平面数据进行二维平面数据块分割并提取特征，生成相应的特征向量图；在空间上叠加所有特征向量图，对相邻位置的二维平面数据块特征进行求和池化操作，得到相应局部特征；将二维平面数据中的所有局部特征按顺序连接起来，得到局部特征；提取数据特征，包括：使用一维提取方法对二维平面数据进行一维检测，得到相应的一维图；将得到的一维图进行数据标准化；定位二维平面数据块；对二维平面数据块分层级，得到多级二维平面数据块；对每一级的二维平面数据块进行平均池化操化，得到该级特征；对多级特征连接起来，得到数据特征。
[0037] 实施例5
[0038] 在上一实施例的基础上，所述子网数据规整单元进行规整的方法执行以下步骤：基于得到的电力子网的数据类型和数据格式，对该电力子网中所有的数据依次进行数据格式转换和数据类型转换，以使得该电力子网中所有的数据均转换为同一数据格式和同一数据类型；再对该电力子网中的所有数据进行数据特征转换，以使得电力子网中所有的数据均符合其对应的数据特征。
[0039] 本发明通过数据规整来将各个电力子网的数据进行统一，统一后的数据将能够更好的进行存储，虽然进行规整后不同电力子网的数据依然不同，但本发明借用集成数据库，使用分层的方法来存储不同制式的数据，以完成整合；这样做不仅可以避免了不同电力子网数据之间的干扰，还可以避免对不同的电力子网的数据均进行处理，出现数据被破坏的情况，提升了数据的完整性，使得整合后依然能够保持数据的完整性。
[0040] 实施例6
[0041] 在上一实施例的基础上，所述整合数据库为一个集成数据库，其由多个子数据库组成，每个子数据库作为整合数据库中的一个数据层。
[0042] 实施例7
[0043] 在上一实施例的基础上，所述数据路径规划单元，基于得到的关联电力子网、关联电力子网中关联的规整数据和层间数据之间的关联路径进行路径规划的过程具体包括：在关联电力子网中的关联的规整数据中随机选取任意个不完全隶属于同一层的关联的规整数据，在这些选取出的关联的规整数据中，将隶属于同一层的规整数据进行连接，将隶属于不同层的规整数据通过层间数据之间的关联路径进行连接，构成一条连接路径，在计算这个路径的路径复杂度；若计算出的路径复杂度低于设定的阈值，则将该条路径作为路径规划的结果；若计算出的路径复杂度超过设定的阈值，则将该条路径进行抛弃，重新执行路径规划的过程。
[0044] 本发明通过将各个电力子网的数据进行整合后，再进行分层，分层后的数据利用规划的路径构建数据链条；不仅可以实现数据的整合，还能保证数据在后续的调用和处理中能够以更高的效率被处理。
[0045] 实施例8
[0046] 在上一实施例的基础上，所述计算路径复杂度的公式使用如下公式进行表示：其中，ρ表示规整数据隶属于不同层的概率，若选取出
的规整数据均为同一层数据，则概率ρ为0；N表示筛选出规整数据的个数；K表示连接的关联路径的数量；trace()为连接路径复杂度计算函数，用以计算将隶属于同一层的规整数据进行连接得到的同一层路径的复杂度的函数，T为规整数据均值，其取值为规整数据个数除以层数；C为调整系数，取值范围为：10～15。
[0047] 本发明将数据进行分层后又对数据进行了关联，关联数据的操作可以使得整个分层数据都整合到一起，完成数据的整合；又因为关联的数据通过规划路径的方式将关键的数据进行连接，可以使得在后续进行调用和处理时，提升数据调用的效率，在现有技术中，单纯的数据整合，由于数据量增大，往往会导致后续的数据利用率降低，但如果将这些关联的数据进行连接，则可以避免这种问题的出现。
[0048] 实施例9
[0049] 在上一实施例的基础上，所述连接路径复杂度计算函数使用如下公式进行表示：其中α为复杂度系数范围为：3～6。
[0050] 具体的，本发明所使用的路径规划方法，没有使用传统的基于蚁群算法的路径规划，而是直接通过计算复杂度来确定。在随机选取数据的时候，可能导致规划的路径的复杂度较高，而导致该条路径不是最优路径。所以需要设定规划的次数，在有限次树内，复杂度最低的路径即为最优路径。虽然相较于传统算法可能无法找到最优路径，但其可以通过设定次数，来找到较优路径，又因为使用的路径复杂度来判定，而不是蚁群算法这样需要消耗大量的系统资源，可以提升系统效率。
[0051] 实施例10
[0052] 在上一实施例的基础上，所述在进行路径规划时，计算路径复杂度的次数不超过设定的计算阈值；所述设定的计算阈值等于电力子网的个数。
[0053] 虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明所公开的系统和方法可以以许多其他特定形式来体现。
[0054] 本发明的实例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文本所给出的细节。例如，各种元件或部件可以在另一系统中组合或合并，或者某些特征可以省略或不实施。
[0055] 此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法进行组合或合并。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、设备或中间部件间接地耦合或通信。其他变化、替代和改变的示例可以由本领域的技术人员在不脱离本文精神和所公开的范围的情况下确定。
