本發(fā)明涉及電力網絡拓撲邏輯圖的設計技術領域，具體地說是一種基于社交網絡的電力網絡拓撲分析的方法。

背景技術：

隨著社會的不斷發(fā)展，電力網絡規(guī)模的擴大，電網的運行方式變得越來越復雜，再加上區(qū)域間互聯(lián)等因素的影響，電力系統(tǒng)對電網的可靠性、安全性、穩(wěn)定性、以及信息共享和應用集成的要求越來越高。為此，通過建立標準的、開放的電力系統(tǒng)信息模型，促進各應用間的互操作，降低生產和維護成本，提高系統(tǒng)的實時性就顯得尤為重要。

國際電工技術委員會(IEC)制定了一些標準，其中有應用于調度中心EMS(Energy Management System)的IEC 61970標準公共信息模型?，F(xiàn)有的電力網絡拓撲分析方法大多是通過傳統(tǒng)的深度、廣度等搜索方法進行電力網絡進行拓撲分析。隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的在線仿真，在線監(jiān)測對電力系統(tǒng)拓撲分析的時間刻度與精度提出了更高的要求。傳統(tǒng)方法的算法復雜度非常高，尤其是涉及到復雜的區(qū)域級別的大電網的拓撲分析是時間刻度較大，達不到系統(tǒng)實時性的要求。

在互聯(lián)網技術迅速發(fā)展的大背景下，基于互聯(lián)網的社交網絡日趨復雜。一些互聯(lián)網巨頭為了精準的處理社交網絡關系、提高社交網站的用戶體驗，不惜重金開發(fā)社交網絡處理系統(tǒng)。本文將互聯(lián)網企業(yè)對社交網絡的處理思想應用于電力網絡拓撲分析中，提出了一種基于社交網絡的電力網絡拓撲分析的方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于社交網絡的電力網絡拓撲分析的方法，用于解決目前我國電力系統(tǒng)形成電力網絡拓撲關系圖的手段復雜且多樣，使得成本高并且速度慢的問題。

本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是一種基于社交網絡的電力網絡拓撲分析的方法，包括以下步驟：

步驟1)、對電力網絡接線圖進行編號；

步驟2)、定義電力網絡中的用電設備的相關變量，形成拓撲矩陣；

步驟3)、將電力拓撲矩陣映射到Mysql-CIM模型；

步驟4)、對電力網絡進行拓撲分析，形成電力網絡拓撲圖；

步驟5)、可視化電力拓撲網絡。

進一步地，所述的步驟1)的具體操作過程包括：

步驟11)、對電力網絡接線圖的所有連接節(jié)點按照從母線到末端的原則依次進行任意編號；

步驟12)、對電力網絡接線圖的所有開關按照從母線到末端的原則進行依次任意編號；

步驟13)、對電力網絡接線圖的所有支路按照從母線到末端的原則進行依次任意編號。

進一步地，所述的步驟2)中的變量具體包括開關變量、開關端子變量、發(fā)電機端子變量、變壓器端子變量和輸出的開關端子數組。

進一步地，所述的步驟3)的具體操作過程包括：

步驟31)、在Mysql數據庫中分別創(chuàng)建“個體”、“關系”、“權重”、“社交”、“拓撲”五個表格；

步驟32)、將步驟1)中的所有的電力元件從步驟2)映射為社交網絡中的“個體”，并填入“個體”表格中的“節(jié)點(Node)”字段；

步驟33)、將步驟1)中的所有的元件的類型、屬性從步驟2)映射為社交網絡中的熟悉程度的類型、屬性，并分別填入“權重”表格中的“類型(Type)”、“權重(Weight)”字段；

步驟34)、將步驟1)中的節(jié)點之間連接關系的情況從步驟2)映射為社交關系中的“關系”，并填入“關系”表格中的“關系(Reletionship)”字段；

步驟35)、分析“關系”表中的所有元件的連接關系，并填入“社交”表格中的“開始”、“結束”字段，并把對應類型、權重分別填入“類型”、“權重”字段，形成有權有向的“社交網絡(SocialNet)”。

進一步地，所述的步驟4)的具體操作過程包括：

步驟41)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，搜索到第一個開關閉合開關；

步驟42)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，對搜索到的第一個開關的兩個端子都賦值為拓撲邏輯節(jié)點1，并填入“拓撲”表格中對應的開關的“起點”、“終點”字段；

步驟43)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，遍歷該變量的所有節(jié)點，將這個拓撲邏輯節(jié)點連接的所有變量的端子都與這個拓撲邏輯節(jié)點相關聯(lián)，并填入“拓撲”表格中對應的元件的“起點”、“終點”字段；

步驟44)、執(zhí)行Mysql數據庫命令對變量進行重新搜索，如果搜索到閉合并且沒有關聯(lián)拓撲邏輯節(jié)點的開關，則對其兩個端子賦值下一個邏輯節(jié)點，返回重復執(zhí)行步驟43)操作，否則執(zhí)行步驟45)操作；

步驟45)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，重復步驟44)操作，直到所有的閉合開關都有拓撲邏輯節(jié)點關聯(lián)為止；

步驟46)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，輸出拓撲邏輯節(jié)點。

進一步地，所述的步驟5)中的利用Windows環(huán)境界面對電力網絡拓撲進行可視化輸出。

所述步驟中的電力元件包括發(fā)電機、變壓器和負荷。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的一種基于社交網絡的電力網絡拓撲分析的方法，是基于國際電工技術委員會(IEC)制定IEC 61970這一標準與Mysql數據庫對對象存儲與檢索的強大功能，運用IEC 61970標準對電力網絡拓撲關系進行分析并且形成拓撲關系，本發(fā)明運用IEC 61970標準的CIM(公共信息模型)建立電網信息模型，然后映射到Mysql數據庫中。在CIM模型中，設計算法根據端子、連接節(jié)點的關系及實時開關狀態(tài)，形成拓邏輯撲節(jié)點，本發(fā)明采用廣度優(yōu)先的搜索方法對開關狀態(tài)的遍歷，從而到實現(xiàn)可合并節(jié)點的目的，簡便了電力網絡拓撲關系形成的手段，建立了標準的、開放的電力系統(tǒng)信息模型，促進了互操作、降低生產和維護成本、大幅度提高了系統(tǒng)的時效性和精確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總流程示意圖；

圖2為本發(fā)明的對電力網絡接線圖進行編號的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明的變量的連接節(jié)點關聯(lián)到相應的拓撲邏輯節(jié)點的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明的搜索變量的具體流程示意圖；

圖5為本發(fā)明的Mysql-CIM模型的原理示意圖；

圖6為本發(fā)明的具體實施例之蓬萊電廠的形成節(jié)點編號后的示意圖；

圖7為本發(fā)明的具體實施例之蓬萊電廠的形成開關編號后的示意圖；

圖8為本發(fā)明的具體實施例之蓬萊電廠的形成支路編號后的示意圖；

圖9為本發(fā)明的電力接線圖的拓撲邏輯節(jié)點矩陣的輸出結果圖；

圖10為本發(fā)明的蓬萊電廠電力接線拓撲可視化圖。

具體實施方式

如圖1至圖10所示，本發(fā)明提供了一種基于社交網絡的電力網絡拓撲分析的方法，如圖1所示，本發(fā)明具體包括以下步驟：

步驟1)、對電力網絡接線圖進行編號；

步驟2)、定義電力網絡中的用電設備的相關變量，形成拓撲矩陣；

步驟3)、將電力拓撲矩陣映射到Mysql-CIM模型；

步驟4)、對電力網絡進行拓撲分析，形成電力網絡拓撲圖；

步驟5)、可視化電力拓撲網絡。

進一步地，所述的步驟1)的具體操作過程包括：

步驟11)、對電力網絡接線圖的所有連接節(jié)點按照從母線到末端的原則依次進行任意編號；

步驟12)、對電力網絡接線圖的所有開關按照從母線到末端的原則進行依次任意編號；

步驟13)、對電力網絡接線圖的所有支路按照從母線到末端的原則進行依次任意編號。

進一步地，所述的步驟2)中的變量具體包括開關變量、開關端子變量、發(fā)電機端子變量、變壓器端子變量和輸出的開關端子數組。

進一步地，所述的步驟3)的具體操作過程包括：

步驟31)、在Mysql數據庫中分別創(chuàng)建“個體”、“關系”、“權重”、“社交”、“拓撲”五個表格；

步驟32)、將步驟1)中的所有的電力元件從步驟2)映射為社交網絡中的“個體”，并填入“個體”表格中的“節(jié)點(Node)”字段；

步驟33)、將步驟1)中的所有的元件的類型、屬性從步驟2)映射為社交網絡中的熟悉程度的類型、屬性，并分別填入“權重”表格中的“類型(Type)”、“權重(Weight)”字段；

步驟34)、將步驟1)中的節(jié)點之間連接關系的情況從步驟2)映射為社交關系中的“關系”，并填入“關系”表格中的“關系(Reletionship)”字段；

步驟35)、搜索“關系”表中的所有元件的連接關系，并填入“社交”表格中的“開始”、“結束”字段，并把對應類型、權重分別填入“類型”、“權重”字段，形成有權有向的“社交網絡(SocialNet)”。

進一步地，所述的步驟4)的具體操作過程包括：

步驟41)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，搜索到第一個開關閉合開關；

步驟42)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，對搜索到的第一個開關的兩個端子都賦值為拓撲邏輯節(jié)點1，并填入“拓撲”表格中對應的開關的“起點”、“終點”字段；

步驟43)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，遍歷該變量的所有節(jié)點，將這個拓撲邏輯節(jié)點連接的所有變量的端子都與這個拓撲邏輯節(jié)點相關聯(lián)，并填入“拓撲”表格中對應的元件的“起點”、“終點”字段；

步驟44)、執(zhí)行Mysql數據庫命令對變量進行重新搜索，如果搜索到閉合并且沒有關聯(lián)拓撲邏輯節(jié)點的開關，則對其兩個端子賦值下一個邏輯節(jié)點，返回重復執(zhí)行步驟43)操作，否則執(zhí)行步驟45)操作；

步驟45)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，重復步驟44)操作，直到所有的閉合開關都有拓撲邏輯節(jié)點關聯(lián)為止；

步驟46)、執(zhí)行Mysql數據庫命令，輸出拓撲邏輯節(jié)點。

進一步地，所述的步驟5)中的利用Windows環(huán)境界面對電力網絡拓撲進行可視化輸出。

利用本發(fā)明的操作，給蓬萊電廠進行電力網絡接線，其中Mysql-CIM原理示意圖如圖5所示，節(jié)點編號結果如圖6所示，開關編號結果如圖7所示，支路編號結果如圖8所示，對應的拓撲邏輯節(jié)點矩陣如圖9所示，電力網絡圖譜可視化如圖10所示。

通過以上操作，最后形成的蓬萊電廠的電力網絡接線圖如圖10所示。

以上只是本發(fā)明的具體實施例，并不限制本發(fā)明的保護范圍，在不改變本發(fā)明的原理下，本領域的普通技術人員在此基礎上所做的各種變形或等同替換，均在本發(fā)明的保護范圍內。