[发明专利]电网大规模拓扑结构构建方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别是涉及电网大规模拓扑结构构建方法与系统。

背景技术

电网拓扑结构构建是根据开关状态将由各种电力设备(如发电机、负荷馈线、并联电抗器、变压器、输电线等)连接的网络表示成能用于电力系统分析计算的数学模型，它是电力系统仿真和分析计算的基础。

电力网络拓扑结构构建要求很高的实时性和可靠性，随着电网建设的升级，对电网动态性规划的需求变得日益突出，未来的电网不再是单向层次化的电网，而是双向互动性的电网，电网拓扑的变化也变得日益复杂，需要快速获取大范围电网的拓扑结构，以支持潮流分析、故障检测等上层应用，显然传统分层、局部计算在汇总的方法，不利于对电网整体结构的构建，也不利于精细化的拓扑快速追踪。

发明内容

基于此，有必要针对现有电网大规模拓扑结构构建方法无法快速精准构建电网大规模拓扑结构，无法满足双向互动性电网的需求的问题，提供一种构建速度快、精度高的电网大规模拓扑结构构建方法与系统。

一种电网大规模拓扑结构构建方法，包括步骤：

读取电网拓扑关联矩阵表，根据电网拓扑关联矩阵表获取稀疏矩阵；

利用MapReduce对所述稀疏矩阵进行处理，获得电网拓扑节点分析结果；

根据所述电网拓扑节点分析结果，计算电网拓扑岛连接关系，获得电网拓扑网络结果；

根据电网拓扑网络结果，构建电网大规模拓扑结构。

一种电网大规模拓扑结构构建系统，包括：

稀疏矩阵获取模块，用于读取电网拓扑关联矩阵表，根据电网拓扑关联矩阵表获取稀疏矩阵；

拓扑节点分析模块，用于利用MapReduce对所述稀疏矩阵进行处理，获得电网拓扑节点分析结果；

拓扑网络结果获取模块，用于根据所述电网拓扑节点分析结果，计算电网拓扑岛连接关系，获得电网拓扑网络结果；

构建模块，用于根据电网拓扑网络结果，构建电网大规模拓扑结构。

本发明电网大规模拓扑结构构建方法与系统，读取已存的电网拓扑关联矩阵表，获取稀疏矩阵，再利用MapReduce对稀疏矩阵处理，获得电网拓扑节点分析结果，计算电网电网拓扑岛连接关系，获得电网拓扑网络结果，最后根据电网拓扑网络结果构建电网大规模拓扑结构。整个过程中，采用严谨的处理计算和处理过程，确保构建准确，利用MapReduce扩展性的优点，简化矩阵计算复杂度，优化计算终止条件，保证大规模稀疏矩阵计算的快捷性，快速计算大范围电网的拓扑结构，以便准确的分析大电网的拓扑节点和电网拓扑岛，最终高效、精准构建电网大规模拓扑结构。

附图说明

图1为本发明电网大规模拓扑结构构建方法第一个实施例的流程示意图；

图2为本发明电网大规模拓扑结构构建方法第二个实施例的流程示意图；

图3为本发明电网大规模拓扑结构构建系统第一个实施例的结构示意图；

图4为本发明电网大规模拓扑结构构建系统第二个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，一种电网大规模拓扑结构构建方法，包括步骤：

S100：读取电网拓扑关联矩阵表，根据电网拓扑关联矩阵表获取稀疏矩阵。

电网拓扑关联矩阵表是已存现有的数据，其获取过程可以是整个电网的历史数据或者是专家经验数据，具体来说，电网拓扑关联矩阵表会存储于NoSQL数据库中，直接从电网拓扑关联矩阵表中可以读取出稀疏矩阵。

S200：利用MapReduce对所述稀疏矩阵进行处理，获得电网拓扑节点分析结果。

MapReduce(映射-简化)用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算，利用MapReduce框架的优异并行处理能力，高效、准确获取电网拓扑节点分析结果。

S300：根据所述电网拓扑节点分析结果，计算电网拓扑岛连接关系，获得电网拓扑网络结果。

具体来说是根据电网拓扑节点分析结果，对行进行分组汇聚，对列进行分组汇聚，计算获得电网拓扑岛连接关系，再根据电网拓扑岛连接关系，获得电网拓扑网络结果。(在下述具体实施例中将详细解释本步骤)

S400：根据电网拓扑网络结果，构建电网大规模拓扑结构。

根据电网拓扑网络结果，清楚获知电网拓扑中各个节点的网络位置，构建电网大规模拓扑结构。