[发明专利]一种电网实时拓扑快速构建方法及设备

说明书

本发明公开了一种电网实时拓扑快速构建方法及设备，包括：获取电网数据；将所述电网数据解析为面向数据库节点和边的数据集，迁移到图数据库中，所述图数据库依据完整描述电力系统对象特性并与已有电力系统模型数据定义保持一致以及适应图数据库特性进行图数据库构建；对迁移数据集后的图数据库进行拓扑搜索分析，将电网划分为连通区域局部模型，对连通区域局部模型叠加开断设备的状态，细化为电气岛；以电气岛为范围进行开关的状态变化分析，形成最终的电网实时拓扑。优点：本发明可显著加快电网实时拓扑分析构建速度，为状态估计、潮流计算等电网在线分析等提供毫秒级的计算模型，从而提高大电网实时计算整体效率。

技术领域

本发明涉及一种电网实时拓扑快速构建方法及设备，属于电力信息技术领域。

背景技术

随着能源互联网的发展，电力系统的结构和运行方式日趋扩大和复杂化，对作为核心组成部分的电网管理控制系统处理电网的规模和计算速度提出了新的要求，为保障电力系统运行的安全性和经济性，要求现场运行人员能够快速、准确、全面的掌握电力系统的实际运行状态，预测和分析电力系统的运行趋势。与传统电网1～5分钟计算周期相比，能源互联网实时拓扑分析的计算周期需要大幅度缩短到秒级，从而为后续优化决策提供足够的分析时间。

在电力信息系统中，电网拓扑结构的描述和拓扑分析具有重要的地位，是电网运行中配电、调度等业务应用的基石。随着电气设备大规模接入，电网拓扑分析遇到了越来越多的瓶颈：电力设备量迅猛增长，导致电网拓扑数据几何级递增；电网实时数据展现需求及业务应用对电网拓扑数据实时更新及电网拓扑分析性能需求进一步的提高，而现有的网络拓扑分析基于特定的数据结构，无法很好的适应未来能源互联网发展的趋势，因此如何能灵活、高效率的设计出电网拓扑模型，以及如何利用电网拓扑模型更好的进行高效、智能的电力实时拓扑分析，对电网智能化系统业务与应用提供强有力支撑已成为业界热点。

近年来，基于“图论”的图数据库技术作为一种新型的数据管理方式及计算模式，由于其可以实现图型网络数据结构的分布式存储与并行处理[6]，成为具有复杂关联关系的海量数据存储和计算的热点模式[7]。现有的一些研究成果也验证了图数据库相比关系数据库的优势，不过关注点大多集中在电网运行管理，分析电网物理节点之间的连通性，未涉及到电力系统的实时拓扑关系，设计的图数据库模型对于实时变化的电网拓扑关系无法很好的适应，相比来说效率上有很大的提升空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电网实时拓扑快速构建方法及设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电网实时拓扑快速构建方法，包括：

获取电网数据；

将所述电网数据解析为面向数据库节点和边的数据集，迁移到图数据库中，所述图数据库依据完整描述电力系统对象特性并与已有电力系统模型数据定义保持一致以及适应图数据库特性进行图数据库构建；

对迁移数据集后的图数据库进行拓扑搜索分析，将电网划分为连通区域局部模型，对连通区域局部模型叠加开断设备的状态，细化为电气岛；

以电气岛为范围进行开关的状态变化分析，形成最终的电网实时拓扑。

进一步的，从电网模型库获取模型数据。

进一步的，所述图数据库依据完整描述电力系统对象特性并与已有电力系统模型数据定义保持一致以及适应图数据库特性进行图数据库构建，包括：

将电力系统设备实体设置为节点，各电力系统设备实体之间的连接线设置为边，对电力系统设备实体和连接线分别设定标签，将CIM/E模型中描述设备拓扑关系的物理属性设置为节点，根据设置的节点、边和标签构建图数据库的电力系统模型；

所述电力系统模型满足：可直接对所述电力系统模型的节点进行访问但不可直接对所述电力系统模型的边进行访问，对边的访问需要从节点出发进行遍历查询。