[發明專利]基于Spark流圖合并的電網設備拓撲著色方法及裝置

有效

• 申請號: 202110591580.6
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113435009B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 胡振洲;周福;馬德超;何鳴一;陶定元;張艷;喬柱;孟婕;呂非;陳凱旋;宗偉康;王立旭;陳亮
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國電南瑞南京控制系統有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/18;G06T11/00;H02H7/26;H02J3/00;H02J13/00;G06F113/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

1.基于Spark流圖合并的電網設備拓撲著色方法，其特征在于，包括：

對配電網實時庫模型進行預處理，得到原始圖模型數據；

基于原始圖模型數據構建配電網拓撲圖；

基于配電網拓撲圖計算配電網靜態拓撲島，包括：在配電網拓撲圖上運行Graphx的連通組件算法，單節點設備邊為非連通狀態，多節點設備邊為連通狀態，相互連接的設備組成一個連通區域，作為一個配電網靜態拓撲島，緩存在Redis集群中；

基于配電網靜態拓撲島計算配電網動態拓撲島，包括：靜態拓撲島中的設備在從Redis集群中獲取遙信狀態，通過Graphx轉換算子將靜態拓撲島轉換為有開關狀態的拓撲圖；

判斷拓撲圖中設備遙信值和設備類型屬性，遙信合閘則圖的邊為連通狀態，遙信分閘則圖的邊為非連通狀態，電源和單節點設備為非連通狀態，再次進行Graphx的連通組件算法計算，得到配電網動態拓撲島；

基于配電網靜態拓撲島和配電網動態拓撲島進行拓撲著色，包括全局拓撲著色和實時拓撲著色；

所述全局拓撲著色包括：

以所有靜態拓撲島為基礎構建一張拓撲圖，進行配電網動態拓撲島計算；

遍歷配電網動態拓撲島，根據配電網動態拓撲島中電源狀態賦予動態拓撲島特定顏色值；所述電源狀態包括帶電、接地和停電狀態；

所述實時拓撲著色包括：

實時消費Kafka消息中間件中配電系統開關變位消息，以開關所屬靜態拓撲島為基礎構建一張拓撲圖，進行配電網動態拓撲島計算；

遍歷配電網動態拓撲島，根據配電網動態拓撲島中電源狀態賦予動態拓撲島特定顏色值。

2.根據權利要求1所述的基于Spark流圖合并的電網設備拓撲著色方法，其特征在于，所述對配電網實時庫模型進行預處理，得到原始圖模型數據，包括：

從配電網實時庫中獲取模型數據；所述模型數據包括涉及配電網拓撲的設備表信息和域信息；

根據設備表信息，拆解雙節點、多節點和單節點設備為雙節點設備；其中單節點設備另一端子Terminal用-1補全；

聚合所有設備表中設備端子Terminal，去重作為頂點數據，頂點屬性默認1；

聚合所有設備表中設備作為邊數據，設備屬性作為邊屬性；

頂點數據和邊數據構成原始圖模型數據。

3.根據權利要求2所述的基于Spark流圖合并的電網設備拓撲著色方法，其特征在于，所述基于原始圖模型數據構建配電網拓撲圖，包括：

將原始圖模型數據中設備端子Terminal抽象為圖頂點Vertex；

將原始圖模型數據中設備抽象為圖的邊Edge；

使用Graphx構造函數以Vertex與Edge構建配電網拓撲圖。

4.根據權利要求1所述的基于Spark流圖合并的電網設備拓撲著色方法，其特征在于，還包括：

定時進行配電網靜態拓撲島計算，并更新配電網靜態拓撲島版本號，配電網靜態拓撲島版本號依次遞增，Redis集群中緩存版本號差值小于3的配電網靜態拓撲島，定期清理過期版本配電網靜態拓撲島。

5.根據權利要求1所述的基于Spark流圖合并的電網設備拓撲著色方法，其特征在于，還包括：

采用SparkStreaming實時消費Kafka消息中間件Topic中的配電網系統模型變更消息；

配電網系統模型變更時重新計算配電網靜態拓撲島，更新配電網靜態拓撲島版本號并緩存到Redis集群中。

6.根據權利要求1所述的基于Spark流圖合并的電網設備拓撲著色方法，其特征在于，還包括：

采用多線程并行進行拓撲著色，每個線程處理至少一個靜態拓撲島。