[发明专利]基于GraphX的分布式三层拓扑结构的配电网拓扑分析方法

说明书

本发明公开了一种基于GraphX的分布式三层拓扑结构的配电网拓扑分析方法，包括静态拓扑分析、动态拓扑服务和上层应用方式的架构，通过GraphX图计算方法对分布式三层拓扑结构进行处理，静态拓扑将模型按照联通区分块方式减少拓扑模型量，并记录联通区域号；动态拓扑服务主要根据联通系关系获取模型并进行分布式计算，形成动态拓扑设备连接关系结构；上层采用动态拓扑分析，以联通区域为单位进行拓扑变化分析及处理，并提供相应服务调用接口给上层应用调用，通过HBase分布式存储自定版本逻辑上将分离读写。本发明有效地提升中低压配电网拓扑实时效率，缩短了因联通系网络分析复杂拓扑分析时长，从而保障中低压配电网运行安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，具体涉及一种基于GraphX的分布式三层拓扑结构的配电网拓扑分析方法。

背景技术

随着电力事业的发展，我国电力工业已从单纯重视建设电源和输电网络，发展到在建设电源和输电网络的同时加强配电网络的建设。但是由于长期以来配电网络的建设缺乏规划性，结构上随意性比较大，给配电网的运行和管理带来了诸多不便，中低压配电网设备共同计算设备量大，意味对读写数据的存储库要求更高。不能按照馈线等容器进行拓扑的物理隔离的且联通系网络分析复杂，导致拓扑分析耗时过长，影响实时分析效率。随着在国家电网智能化改革发展推动下，配网拓扑架构趋于复杂化、所需分析手段趋于智能化，新的拓扑分析方法要求实现对静态、动态、上层应用综合处理，现有的邻矩阵和树搜索拓扑分析算法，通过对配电网相对应的网络图连通区域拓扑分析实现拓扑辨识，但是计算量太大，计算速度较慢，对状态信息读取较慢，不适于拓扑实时分析，再则是配电网中节点数目量庞大且馈线开关的存在，更显得矩阵法的力不从心了， 因此传统单纯的配电网拓扑分析方法已无法满足当前需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决现有中低配电网分布式拓扑架构复杂、云主站数据量庞大拓扑分析时间长及图的智能可视化测试问题，本发明提供一种基于GraphX的分布式三层拓扑结构的配电网拓扑分析方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种基于GraphX的分布式三层拓扑结构的配电网拓扑分析方法，包括：

根据配网设备静态关联关系对中低压配电网进行连通区域划分，构建静态拓扑结构；

根据静态拓扑结构，按连通区域进行拓扑计算，形成动态拓扑设备连接关系结构；

根据上层应用需求，调用相关的动态拓扑计算结果，进行上层应用拓扑计算。

进一步的，所述构建静态拓扑结构包括：

采用GraphX中实时库组件与配网实时库进行交互，获取实时库中配网电气设备并生成节点号数据集和设备数据集；

采用GraphX中的图计算组件解析配网中所有的节点号数据集和设备数据集构建一张完整的配网拓扑结构图；

基于Graphx连通组件算法对所述配网拓扑结构图进行切分连通区域操作，并按照从0开始进行连通区域编号；

调用GraphX中的HBase组件将连通区域编号及设备关联关系存入redis。

进一步的，所述基于Graphx连通组件算法对所述配网拓扑结构图进行切分连通区域操作，包括：

遍历HBase库中的设备数据集边表，获取每条边表的顶点id，对每个顶点设定初始联通分支id，并设定初始标记为false；

根据顶点id查询路由表，找到顶点的存储节点，删除已经确定好一个联通分支的节点，对未确定连通区的节点进行着色和标记false；

对配网拓扑结构图按照连通区分块方式，记录联通区域号。

进一步的，所述根据静态拓扑结构，按连通区域进行拓扑计算，形成动态拓扑设备连接关系结构，包括：