一种电网的拓扑识别方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及电网，尤其涉及一种电网的拓扑识别方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、在电网的日常维护中，通常将电网中的断路器等开关设备、母线、发电机、同步电动机、负荷点等元件相联系，抽象成与其样式无关的一个个节点，而把连接这些节点的线缆抽象成线，进而以拓扑结构的形式来表示这些节点之间的关系，为用电的监测和电网故障排除提供了参考。

2、但是，由于电网各部分建成的年代不同，其接线错综复杂，加之施工技术资料缺失等原因，使得描绘电网的拓扑结构较为困难，给电网的日常维护带来了诸多困难。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电网的拓扑识别方法、装置、设备及存储介质，以解决如何对识别电网的拓扑结构的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种电网的拓扑识别方法，包括：

3、分别对电网中的多条线缆采集电流，以组成原始电流值；

4、删除异常的所述原始电流值，得到多个有效的所述原始电流值、作为目标电流值；

5、对所述目标电流值进行重排序，得到原始矩阵；

6、在所述原始矩阵中，计算所述目标电流值之间的相关系数、以表示所述线缆之间的拓扑结构；

7、依据所述相关系数对所述电网中的多条所述线缆生成拓扑结构；

8、对所述电网中的多条所述线缆显示所述拓扑结构。

9、可选地，所述删除异常的所述原始电流值，得到多个有效的所述原始电流值、作为目标电流值，包括：

10、查询所有所述原始电流值的数值属性；

11、若所述原始电流值的数值属性为负数，则确定所述原始电流值异常；

12、对所有所述原始电流值计算标准差与平均值；

13、在所述平均值的基础上，分别加上所述标准差的三倍、减去所述标准差的三倍，得到数值范围；

14、确定位于所述数值范围之外的所述原始电流值异常；

15、将所有所述原始电流值进行比较；

16、若所述原始电流值重复，则确定所述原始电流值异常；

17、删除异常的所述原始电流值，以筛选出多个有效的所述原始电流值、作为目标电流值。

18、可选地，所述对所述目标电流值进行重排序，得到原始矩阵，包括：

19、将所述目标电流值组合为原始矩阵，所述原始矩阵的行为所述电网中的多条所述线缆的所述目标电流值、列为各条所述线缆的目标电流值；

20、将所述原始矩阵中的各行所述目标电流值相加，得到电流向量；

21、对所述电流向量进行降序排列；

22、依据所述电流向量排列的顺序对所述原始矩阵中的多列所述目标电流值进行降序排列。

23、可选地，所述在所述原始矩阵中，计算所述目标电流值之间的相关系数、以表示所述线缆之间的拓扑结构，包括：

24、在所述原始矩阵中，计算任意两列的所述目标电流值之间的相关系数；

25、将所述相关系数归一化至预设的相关范围，其中，所述相关范围的中间值表示所述线缆之间的拓扑结构为所述线缆属于不同分支，所述相关范围中大于所述中间值的数值表示所述线缆之间的拓扑结构为所述线缆属于同一分支，所述相关范围中小于所述中间值的数值表示所述线缆之间的拓扑结构为所述线缆属于同一父节点。

26、可选地，所述依据所述相关系数对所述电网中的多条所述线缆生成拓扑结构，包括：

27、将所述相关系数组成相关矩阵；

28、遍历所述相关矩阵中的所述相关系数，生成表示所述线缆之间是否存在连接关系的邻接矩阵；

29、将所述邻接矩阵转换为所述电网中的多条所述线缆的、属于管网树状的拓扑结构。

30、可选地，所述遍历所述相关矩阵中的所述相关系数，生成表示所述线缆之间是否存在连接关系的邻接矩阵，包括：

31、对所述电网中的多条所述线缆构建邻接矩阵，所述邻接矩阵中的元素初始为表示所述线缆之间不存在连接关系的第一值；

32、查询趋于所述相关系数的上限值的正相关区间；

33、若所述相关系数在所述正相关区间内，则确定所述相关系数对应的所述电缆之间存在连接关系；

34、若所述相关系数在所述正相关区间外，则确定所述相关系数对应的所述电缆之间不存在连接关系；

35、在所述邻接矩阵中，将存在连接关系的所述电缆对应的所述元素从所述第一值修改为第二值；

36、在所述邻接矩阵中，维持不存在连接关系的所述电缆对应的所述元素为所述第一值不变。

37、可选地，所述对所述电网中的多条所述线缆显示所述拓扑结构，包括：

38、加载网页；

39、在所述网页上使用树脚本对所述电网中的多条所述线缆绘制所述拓扑结构。

40、根据本发明的另一方面，提供了一种电网的拓扑识别装置，包括：

41、原始电流采集模块，用于分别对电网中的多条线缆采集电流，以组成原始电流值；

42、异常电流删除模块，用于删除异常的所述原始电流值，得到多个有效的所述原始电流值、作为目标电流值；

43、电流重排序模块，用于对所述目标电流值进行重排序，得到原始矩阵；

44、相关系数计算模块，用于在所述原始矩阵中，计算所述目标电流值之间的相关系数、以表示所述线缆之间的拓扑结构；

45、拓扑结构生成模块，用于依据所述相关系数对所述电网中的多条所述线缆生成拓扑结构；

46、拓扑结构显示模块，用于对所述电网中的多条所述线缆显示所述拓扑结构。

47、可选地，所述异常电流删除模块包括：

48、数值属性查询模块，用于查询所有所述原始电流值的数值属性；

49、属性异常确定模块，用于若所述原始电流值的数值属性为负数，则确定所述原始电流值异常；

50、统计数据计算模块，用于对所有所述原始电流值计算标准差与平均值；

51、数值范围生成模块，用于在所述平均值的基础上，分别加上所述标准差的三倍、减去所述标准差的三倍，得到数值范围；

52、数值异常确定模块，用于确定位于所述数值范围之外的所述原始电流值异常；

53、电流比较模块，用于将所有所述原始电流值进行比较；

54、重复异常确定模块，用于若所述原始电流值重复，则确定所述原始电流值异常；

55、电流筛选模块，用于删除异常的所述原始电流值，以筛选出多个有效的所述原始电流值、作为目标电流值。

56、可选地，所述电流重排序模块包括：

57、原始矩阵组合模块，用于将所述目标电流值组合为原始矩阵，所述原始矩阵的行为所述电网中的多条所述线缆的所述目标电流值、列为各条所述线缆的目标电流值；

58、电流相加模块，用于将所述原始矩阵中的各行所述目标电流值相加，得到电流向量；

59、向量排序模块，用于对所述电流向量进行降序排列；

60、列排序模块，用于依据所述电流向量排列的顺序对所述原始矩阵中的多列所述目标电流值进行降序排列。

61、可选地，所述相关系数计算模块包括：

62、列系数计算模块，用于在所述原始矩阵中，计算任意两列的所述目标电流值之间的相关系数；

63、相关范围映射模块，用于将所述相关系数归一化至预设的相关范围，其中，所述相关范围的中间值表示所述线缆之间的拓扑结构为所述线缆属于不同分支，所述相关范围中大于所述中间值的数值表示所述线缆之间的拓扑结构为所述线缆属于同一分支，所述相关范围中小于所述中间值的数值表示所述线缆之间的拓扑结构为所述线缆属于同一父节点。

64、可选地，所述拓扑结构生成模块包括：

65、相关矩阵组成模块，用于将所述相关系数组成相关矩阵；

66、邻接矩阵生成模块，用于遍历所述相关矩阵中的所述相关系数，生成表示所述线缆之间是否存在连接关系的邻接矩阵；

67、拓扑结构转换模块，用于将所述邻接矩阵转换为所述电网中的多条所述线缆的、属于管网树状的拓扑结构。

68、可选地，所述邻接矩阵生成模块包括：

69、邻接矩阵构建模块，用于对所述电网中的多条所述线缆构建邻接矩阵，所述邻接矩阵中的元素初始为表示所述线缆之间不存在连接关系的第一值；

70、正相关区间查询模块，用于查询趋于所述相关系数的上限值的正相关区间；

71、第一关系确定模块，用于若所述相关系数在所述正相关区间内，则确定所述相关系数对应的所述电缆之间存在连接关系；

72、第二关系确定模块，用于若所述相关系数在所述正相关区间外，则确定所述相关系数对应的所述电缆之间不存在连接关系；

73、元素修改模块，用于在所述邻接矩阵中，将存在连接关系的所述电缆对应的所述元素从所述第一值修改为第二值；

74、元素维持模块，用于在所述邻接矩阵中，维持不存在连接关系的所述电缆对应的所述元素为所述第一值不变。

75、可选地，所述拓扑结构显示模块包括：

76、网页加载模块，用于加载网页；

77、网页绘制模块，用于在所述网页上使用树脚本对所述电网中的多条所述线缆绘制所述拓扑结构。

78、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

79、至少一个处理器；以及

80、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

81、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的电网的拓扑识别方法。

82、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的电网的拓扑识别方法。

83、在本实施例中，分别对电网中的多条线缆采集电流，以组成原始电流值；删除异常的原始电流值，得到多个有效的原始电流值、作为目标电流值；对目标电流值进行重排序，得到原始矩阵；在原始矩阵中，计算目标电流值之间的相关系数、以表示线缆之间的拓扑结构；依据相关系数对电网中的多条线缆生成拓扑结构；对电网中的多条线缆显示拓扑结构。本实施例依据电网中的多条线缆在电流上的相关性生成拓扑结构，复用了电网中的多条线缆上的采样点及采集终端，并不增加硬件，成本低，并不依赖施工技术资料，适用于不同年代建成的电网，可以广泛采集到电网中的多条线缆的电流，使得拓扑结构可以大体上反映电网的多条线缆的实际分布情况，不仅运算简单，而且为电网的用电监测、故障排除提供有效的参考。

84、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。