[发明专利]基于容器云微服务架构的分布式电力网络拓扑分析方法

说明书

本发明提出了基于容器云微服务架构的分布式电力网络拓扑分析方法，包括：根据各站点内网络节点的连通关系，基于分布式并行算法对各个站点进行第一级连通分析；通过分布式消息处理系统，将所述第一级连通分析得到的结果传送到控制中心；根据各站点间的连通关系，基于分布式并行算法，通过所述控制中心进行第二级连通分析；根据以上两级连通分析的结果，分析得到电力网络中所有网络节点的连通关系。通过分布式并行算法，分为两级连通分析，减少了控制中心的计算量，同时基于容器云微服务架构增强系统的弹性扩展性。

技术领域

本发明属于电力系统拓扑分析领域，尤其涉及基于容器云微服务架构的分布式电力网络拓扑分析方法。

背景技术

地铁的综合监控系统集成了电力监控系统PSCADA子系统，控制中心、车站控制室、变电所实现两级管理三级控制的架构，实现变电所主要供电设备及接触网(轨)等电力设备运行情况的分层分布远程实时监视和控制，处理供电系统的各种异常事故及报警事件，保障地铁的正常运行。传统的网络拓扑分析一般是将拓扑结构表述为链表关系，基于串联的计算，把车站控制室和变电所的实时数据采集后，通过网络统一在控制中心对整个电力线路的网络拓扑进行分析。随着网络规模的增加，对计算资源也会提出更高的要求，难以保证实时性，并会因为数据和算法的高度耦合而导致系统的弹性扩展性差，需要进行大量测试，浪费人力和时间。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提出了基于容器云微服务架构的分布式电力网络拓扑分析方法。

本发明的技术方案包括：

根据各站点内网络节点的连通关系，基于分布式并行算法对各个站点进行第一级连通分析；

通过分布式消息处理系统，将所述第一级连通分析得到的结果传送到控制中心；

根据各站点间的连通关系，基于分布式并行算法，通过所述控制中心进行第二级连通分析；

根据以上两级连通分析的结果，分析得到电力网络中所有网络节点的连通关系。

可选的，所述站点包括电力网络中部署的各个车站以及变电所。

可选的，所述网络节点包括电力网络系统中的各个电力元件、断路器以及开关。

可选的，所述基于分布式并行算法对各个站点进行第一级连通分析，其中所述分布式并行算法为加权连通算法，具体包括：

S1：对电力网络中的所述网络节点排序，形成网络节点编号；

S2：选定一个网络节点作为根节点；

S3：按照所述网络节点编号的顺序，分析所述电力网络中的网络节点连通性；

S4：将与所述根节点连通的网络节点作为所述根节点的叶节点，与所述根节点构建成一个树；

S5：将未与所述根节点连通的网络节点作为孤立节点；

S6：选定一个新的网络节点作为新的根节点，重复S3-S5中所述的分析过程，直至所有网络节点遍历结束；

S7：将得到的树合并为若干个站内连通集合，与未包含在所述站内连通集合中的所述孤立节点共同作为所述第一级连通分析的结果输出。

可选的，所述加权连通算法中构建的树的高度为2。

可选的，所述分布式消息处理系统为kafka轻量级流计算消息系统，具体传送过程包括：

通过部署在kafka系统中的代理服务器，接收所述第一级连通分析的结果；

通过kafka系统中的集群管理系统，将所述结果传送到控制中心。