面向多频域数据融合的数据混合存取方法、系统及介质与流程

专利检索2024-12-05  41


本发明属于电力调度自动化,具体涉及一种面向多频域数据融合的数据混合存取方法、系统及介质。


背景技术:

1、随着大规模新能源发电、高压直流输电以及大功率直流负荷的快速发展,电力系统“源-网-荷”各部分电力电子化程度逐年提高,电力电子设备之间、电力电子设备与电网之间相互作用产生随时间周期波动且振荡频率在较宽范围内变化的电气量,可能引起几hz到数千hz频率范围内的电网失稳振荡。监视这些宽频信号是发现、预警、处理宽频振荡的前提,是保障电网在新情况下安全稳定的必要条件。

2、当前,电网宽频广域监测主站系统中有高密度时间全断面数据、非连续宽范围频率量测、长时间录波文件等非标准数据,电力调度系统无法有效地收集和存储宽频量测数据。因此,如何高效存储和快速访问宽频量测数据是构建基于宽频量测的广域监测系统的关键环节。通过合理的数据存储和快速访问策略,可以有效地管理和利用电网宽频广域监测主站系统中的宽频量测数据,为电力系统的稳定运行和智能电网的发展提供有力支持。


技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题,提供一种面向多频域数据融合的数据混合存取方法、系统及介质,实现快速的写入和高效的查询功能。

2、为了实现上述目的,本发明有如下的技术方案:

3、第一方面,提供一种面向多频域数据融合的数据混合存取方法,包括:

4、依据宽频量测数据中不同频域数据之间的数学关系,统一不同频域数据的断面数据帧数;

5、使用统一的时序库数据表结构对断面数据帧数统一的不同频域数据进行存储;

6、通过毫秒级时间戳映射,将时序库数据表结构存储的数据降低至二个维度;

7、当查询设备断面数据时,通过数据降低至二个维度的时序库数据表结构,以设备的id作为标签,关键字为秒级时间和设备量测数据类型的映射毫秒级时间戳,反馈查询结果。

8、作为一种优选的方案,在所述依据宽频量测数据中不同频域数据之间的数学关系,统一不同频域数据的断面数据帧数的步骤中,根据宽频量测数据不同频域数据的特性,抽象出不同频域数据之间的数学关系,建立宽频量测数据数学模型;在所述使用统一的时序库数据表结构对断面数据帧数统一的不同频域数据进行存储的步骤中,通过关系型实时数据库装载宽频量测数据数学模型和对应参数;关系型实时数据库包括若干个时序库数据表,每一张时序库数据表对应一组设备。

9、作为一种优选的方案,在所述依据宽频量测数据中不同频域数据之间的数学关系,统一不同频域数据的断面数据帧数的步骤中,宽频量测数据中不同频域数据的采样帧数成比例,通过将空置的采样帧置为0,以及将多余的采样帧忽略,从而统一不同频域数据的断面数据帧数,使得不同频域的采样帧一致。

10、作为一种优选的方案,在所述使用统一的时序库数据表结构对断面数据帧数统一的不同频域数据进行存储的步骤中,所述时序库数据表结构涵盖设备量测数据类型、秒级断面数据、存储时间三个维度。

11、作为一种优选的方案,在所述通过毫秒级时间戳映射,将时序库数据表结构存储的数据降低至二个维度的步骤中,通过对设备量测数据类型与存储时间进行毫秒级时间戳映射,进而将三个维度降低至二个维度。

12、第二方面,提供一种面向多频域数据融合的数据混合存取系统,包括:

13、断面数据帧数统一模块,用于依据宽频量测数据中不同频域数据之间的数学关系,统一不同频域数据的断面数据帧数;

14、存储模块,用于使用统一的时序库数据表结构对断面数据帧数统一的不同频域数据进行存储;

15、毫秒级时间戳映射模块,用于通过毫秒级时间戳映射,将时序库数据表结构存储的数据降低至二个维度;

16、查询模块,用于当查询设备断面数据时,通过数据降低至二个维度的时序库数据表结构,以设备的id作为标签,关键字为秒级时间和设备量测数据类型的映射毫秒级时间戳,反馈查询结果。

17、作为一种优选的方案,所述断面数据帧数统一模块根据宽频量测数据不同频域数据的特性,抽象出不同频域数据之间的数学关系,建立宽频量测数据数学模型;所述存储模块通过关系型实时数据库装载宽频量测数据数学模型和对应参数;关系型实时数据库包括若干个时序库数据表,每一张时序库数据表对应一组设备。

18、作为一种优选的方案,所述断面数据帧数统一模块根据宽频量测数据中不同频域数据的采样帧数成比例,通过将空置的采样帧置为0,以及将多余的采样帧忽略,从而统一不同频域数据的断面数据帧数,使得不同频域的采样帧一致。

19、作为一种优选的方案,所述存储模块使用统一的时序库数据表结构对断面数据帧数统一的不同频域数据进行存储时,所述时序库数据表结构涵盖设备量测数据类型、秒级断面数据、存储时间三个维度。

20、作为一种优选的方案,所述毫秒级时间戳映射模块通过对设备量测数据类型与存储时间进行毫秒级时间戳映射,进而将三个维度降低至二个维度。

21、第三方面,提供一种电子设备,包括处理器和存储器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现所述面向多频域数据融合的数据混合存取方法。

22、第四方面,提供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至少一个指令,所述至少一个指令被处理器执行时实现所述面向多频域数据融合的数据混合存取方法。

23、相较于现有技术,本发明第一方面至少具有如下的有益效果:

24、每个宽频量测数据包含不同的宽频数据类型,不同范围的宽频数据所采集的帧数也不相同。本发明通过确定宽频量测数据中不同频域数据之间的数学关系,依据数学关系统一不同频域数据的断面数据帧数,使得不同频域数据的采样帧一致,这样可以使用统一的时序库数据表结构来存储广域动态数据和历史量测数据,从而有效扩展宽频量测数据量。在通常情况下,断面数据是按秒存储的,本发明通过毫秒级时间戳映射,将时序库数据表结构存储的数据降低至二个维度,例如x.001秒的数据代表设备量测数据类型1的断面数据,x.002秒的数据代表设备量测数据类型2的断面数据。进而,当查询设备断面数据时,通过数据降低至二个维度的时序库数据表结构,以设备的id作为标签,关键字为秒级时间和设备量测数据类型的映射毫秒级时间戳来反馈查询结果,例如查询设备001的量测数据类型12的第x秒断面数据,通过上述转换可得查询设备001的第x.012秒断面数据。本发明查询数据仅以秒级时间和测点类型映射的毫秒级时间戳作为关键字,能够高效的访问数据,实现了高密度的广域动态数据和频率非连续范围宽频量测数据的实时、准实时和历史存储以及快速访问。并且,由于在一个振荡事件中,振荡频率不是一直不变的,如果以频率作为索引,则有可能分散关注点。而本发明以设备的id作为监视对象,分析宽频量测数据之间的关联性,通过数学方式降低维度,减少存储和访问时所需的关键字数量,高效地混合存储和快速访问多频域数据,便于监视宽频数据在某一时刻发生的异动,进而进行聚合分析,有利于宽频应用的展开。

25、可以理解的是,上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。


技术特征:

1.一种面向多频域数据融合的数据混合存取方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述面向多频域数据融合的数据混合存取方法,其特征在于,在所述依据宽频量测数据中不同频域数据之间的数学关系,统一不同频域数据的断面数据帧数的步骤中,根据宽频量测数据不同频域数据的特性,抽象出不同频域数据之间的数学关系,建立宽频量测数据数学模型;在所述使用统一的时序库数据表结构对断面数据帧数统一的不同频域数据进行存储的步骤中,通过关系型实时数据库装载宽频量测数据数学模型和对应参数;关系型实时数据库包括若干个时序库数据表,每一张时序库数据表对应一组设备。

3.根据权利要求1所述面向多频域数据融合的数据混合存取方法,其特征在于,在所述依据宽频量测数据中不同频域数据之间的数学关系,统一不同频域数据的断面数据帧数的步骤中,通过将空置的采样帧置为0,以及将多余的采样帧忽略,从而统一不同频域数据的断面数据帧数,使得不同频域的采样帧一致。

4.根据权利要求1所述面向多频域数据融合的数据混合存取方法,其特征在于,在所述使用统一的时序库数据表结构对断面数据帧数统一的不同频域数据进行存储的步骤中,所述时序库数据表结构涵盖设备量测数据类型、秒级断面数据、存储时间三个维度。

5.根据权利要求4所述面向多频域数据融合的数据混合存取方法,其特征在于,在所述通过毫秒级时间戳映射,将时序库数据表结构存储的数据降低至二个维度的步骤中,通过对设备量测数据类型与存储时间进行毫秒级时间戳映射,进而将三个维度降低至二个维度。

6.一种面向多频域数据融合的数据混合存取系统,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述面向多频域数据融合的数据混合存取系统,其特征在于,所述断面数据帧数统一模块根据宽频量测数据不同频域数据的特性,抽象出不同频域数据之间的数学关系,建立宽频量测数据数学模型;所述存储模块通过关系型实时数据库装载宽频量测数据数学模型和对应参数;关系型实时数据库包括若干个时序库数据表,每一张时序库数据表对应一组设备。

8.根据权利要求6所述面向多频域数据融合的数据混合存取系统,其特征在于,所述断面数据帧数统一模块通过将空置的采样帧置为0,以及将多余的采样帧忽略,从而统一不同频域数据的断面数据帧数,使得不同频域的采样帧一致。

9.根据权利要求6所述面向多频域数据融合的数据混合存取系统,其特征在于,所述存储模块使用统一的时序库数据表结构对断面数据帧数统一的不同频域数据进行存储时,所述时序库数据表结构涵盖设备量测数据类型、秒级断面数据、存储时间三个维度。

10.根据权利要求9所述面向多频域数据融合的数据混合存取系统,其特征在于,所述毫秒级时间戳映射模块通过对设备量测数据类型与存储时间进行毫秒级时间戳映射,进而将三个维度降低至二个维度。

11.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至5中任意一项所述面向多频域数据融合的数据混合存取方法。

12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令,所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任意一项所述面向多频域数据融合的数据混合存取方法。


技术总结
本发明公开了一种面向多频域数据融合的数据混合存取方法、系统及介质,方法包括依据宽频量测数据中不同频域数据之间的数学关系,统一不同频域数据的断面数据帧数;使用统一的时序库数据表结构对断面数据帧数统一的不同频域数据进行存储;通过毫秒级时间戳映射,将时序库数据表结构存储的数据降低至二个维度;当查询设备断面数据时,通过数据降低至二个维度的时序库数据表结构,以设备的ID作为标签,关键字为秒级时间和设备量测数据类型的映射毫秒级时间戳,反馈查询结果。本发明通过数学方式降低维度,减少了存储和访问时所需的关键字数量,高效地混合存储和快速访问多频域数据,便于监视宽频数据在某一时刻发生的异动,进而进行聚合分析。

技术研发人员:石舵,熊浩,施琳,王艳,张琦兵,孙名扬,邓雨田,张刘冬,彭志强,陈艳,于芳,张鸿,董可为,郑明忠,冯凯,庄卫金
受保护的技术使用者:中国电力科学研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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