[發明專利]一種基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統和方法

有效

• 申請號: 201710847824.6
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107742883B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 劉晟東;劉育權;胡金星;陸國俊;郭媛君;吳國沛;吳瓊;張志亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院;廣州供電局有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 44316 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 趙勍毅

1.一種基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統，其特征在于，包括收集模塊、制表模塊、制圖模塊、識別模塊；其中，

所述收集模塊，用于獲取并解析CIM/E文件，得到所在電網的拓撲連接數據；

所述制表模塊，用于根據拓撲連接數據進行整理和解析，得到支路表與器件表；

所述制圖模塊，通過Spark根據支路表與器件表中的頂點和邊構建電網系統GraphX拓撲圖；

所述識別模塊，對電網系統GraphX拓撲圖進行計算處理，得到整個電網系統GraphX拓撲圖中的子圖，對所述子圖進行分類處理，得到每個子圖對應頂點的頂點屬性，根據頂點屬性對拓撲島進行快速識別；

所述識別模塊具體采用Connected Components算法對過濾后的電網系統GraphX拓撲圖進行計算處理，得到并緩存處理后的整個電網系統GraphX拓撲圖中的子圖。

2.如權利要求1所述的基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統，其特征在于，還包括檢查模塊，所述檢查模塊根據CIM/E文件的數據對拓撲分析的識別結果進行檢查確認。

3.如權利要求1或2所述的基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統，其特征在于，所述收集模塊，采用基于Java的Dom4J API，對數據進行分析處理，得到拓撲包和核心包數據。

4.如權利要求3所述的基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統，其特征在于，所述制表模塊，根據解析出來的拓撲包和核心包數據進行處理分析，得到器件ID—器件ID的支路連接關系,再以器件ID作為頂點，器件ID—器件ID作為邊，制作支路表與器件表。

5.如權利要求4所述的基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統，其特征在于，所述制圖模塊中還包括過濾單元，在制作支路表與器件表過程中，剔除掉CIM文件中虛擬的電器元件，并對在E文件中描述為斷開的斷路器與刀閘的器件也需要進行過濾。

6.如權利要求5所述的基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統，其特征在于，所述“通過Spark根據支路表與器件表中的頂點和邊構建電網系統GraphX拓撲圖”具體包括：對頂點與邊進行映射處理，給每個器件的ID映射一個長整形數字，以器件的ID作為該頂點的屬性，通過SparkContext與SparkConf進入Spark，讀取點和邊數據后以RDD的方式進行存儲；再通過點的RDD和邊的RDD構建電網系統GraphX拓撲圖。

7.如權利要求6所述的基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統，其特征在于，在進行拓撲島識別之前還包括對構建好的Graph圖進行處理，過濾掉圖中沒有鄰接節點的節點。

8.如權利要求7所述的基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統，其特征在于，將電網系統GraphX拓撲圖的子圖的每個頂點進行分類，獲取并緩存電網系統GraphX拓撲圖中子圖中的所有頂點屬性，所獲取的頂點屬性中包括了頂點的器件ID與頂點的所屬子圖數據；對頂點進行collect操作，將相同子圖的頂點進行匯總分類，子圖的數量即為電網系統中拓撲島的數量，子圖中的器件ID則為該拓撲島中的電器元件，繼而完成拓撲島的快速識別。

9.如權利要求2所述的基于Spark的電力系統拓撲島快速識別系統，其特征在于，所述檢查模塊在進行檢查之前還包括對匯總的子圖結果進行分析，剔除沒有電源注入的子圖。

10.一種基于Spark的電力系統拓撲島快速識別方法，其特征在于包括如下步驟：

S1：獲取并解析CIM/E文件，得到所在電網的拓撲連接數據；

S2：根據拓撲連接數據進行整理和解析，得到支路表與器件表；

S3：通過Spark根據支路表與器件表中的頂點和邊構建電網系統GraphX拓撲圖；

S4：對電網系統GraphX拓撲圖進行計算處理，得到整個電網系統GraphX拓撲圖中的子圖，對所述子圖進行分類處理，得到每個子圖對應頂點的頂點屬性，根據頂點屬性對拓撲島進行快速識別；

所述步驟S4還包括以下步驟：采用Connected Components算法對過濾后的電網系統GraphX拓撲圖進行計算處理，得到并緩存處理后的整個電網系統GraphX拓撲圖中的子圖。