CN112597634A - 一种配电网拓扑数据校验方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种配电网拓扑数据校验方法，包括以下步骤：步骤1，输入配电网拓扑数据和配电网设备数据，以配电网拓扑数据建立拓扑数据链数据集；步骤2，在配电网拓扑数据中任选两条不同的数据链；步骤3，若所有数据链均与自身以外的数据链进行了对比；步骤4，判断拓扑数据和设备数据中配变数据是否一致；步骤5，提取配电网拓扑数据中节段编号相同但节段内序号不同的数据链，比较配变信息是否一致；步骤6，按照配电网拓扑数据中配变编号，逐个对配变进行回溯校验，判断是否存在前一节段包含的配电编号不被后一节段所包含的情况；步骤7，剔除步骤6中编号最小的配变，重复步骤6，直至全部对比完毕，执行步骤8；步骤8，输出“不存在错误”，结束校验。

Description

一种配电网拓扑数据校验方法及系统

技术领域

本发明属于配电网分析技术领域，更具体地，涉及一种配电网拓扑数据校验方法。

背景技术

拓扑数据由配电网拓扑结构图转化而来，主要由基层工作人员完成，由于配电网拓扑结构较为复杂，节段和配电变压器之间的关联性需要通过一整组数据链体现，而各数据链之间的差异性不大，拓扑数据也不如拓扑图形那样直观，工作人员在进行数据校验时难以校验出错误数据，因此配电网拓扑数据校验一直是理论线损数据校验中的难点。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种配电网拓扑数据校验模型，其能够通过配变回溯的方式对配电网拓扑数据的完整性和正确性进行快速校验，解决现有技术中难以校验拓扑数据正确性的问题，提升校验效率。

本发明采用如下的技术方案。一种配电网拓扑数据校验方法，包括以下步骤：

步骤1，输入配电网拓扑数据和配电网设备数据，以配电网拓扑数据建立拓扑数据链数据集，所述的配电网拓扑数据链数据集包括多条拓扑数据链数据；

步骤2，在配电网拓扑数据中任选两条不同的数据链，选取除所带配变外的信息进行比较，若相同，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；若不同，则执行步骤3；

步骤3，若所有数据链均与自身以外的数据链进行了对比，执行步骤4，若否，返回步骤2；

步骤4，判断拓扑数据和设备数据中配变数据是否一致；若是，则执行步骤5，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；

步骤5，提取配电网拓扑数据中节段编号相同但节段内序号不同的数据链，比较配变信息是否一致；若是，则执行步骤6，若否，则输出“存在错误”及当前数据链；

步骤6，按照配电网拓扑数据中配变编号，逐个对配变进行回溯校验，判断是否存在前一节段包含的配电编号不被后一节段所包含的情况，若是，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验，若否，则执行步骤7；

步骤7，剔除步骤6中编号最小的配变，重复步骤6，直至全部对比完毕，执行步骤8；

步骤8，输出“不存在错误”，结束校验。

优选地，步骤1中，每条拓扑数据链数据包括：数据链编号、配电网名称、节段编号、节段内序号和节段内所带配电变压器。

优选地，步骤1中，以如下方式构建配电网拓扑数据链数据集，

以DN表示配电网名称集合，DN＝{dn₁,…,dn_i,…,dn_α}，dn_i表示第i个配电网名称，α表示配电网数量，i＝1,2,…,α；

以SNi表示配电网dn_i的节段编号集合，

sni_j表示配电网dn_i包含的第j个节段的节段编号，β_i表示配电网dn_i包含的节段数量，j＝1,2,…,β_i；

以NOij表示节段编号sni_j的段内序号集合，

noij_p表示节段编号sni_j的第p个段内序号，γ_ij表示节段编号sni_j包含的段内序号数量，p＝1,2,…,γ_ij；

以TNij表示节段编号sni_j的所带变压器编号集合，

tnij_q表示节段编号sni_j所带第q个变压器编号，δ_ij表示节段编号sni_j所带变压器数量，q＝1,2,…,δ_ij；

以DL表示数据链集合，DL＝{dl₁,…,dl_m,…,dl_ε}，dl_m表示是第m条数据链，ε表示数据链条数，dl_m＝{m,dn_i,snij,noij_p,TNij}；

以dl_m.dn表示数据链dl_m中的电网名称，以dl_m.sn表示数据链dl_m中的节段编号，以dl_m.sn.no表示dl_m.sn的段内序号，以dl_m.sn.TN表示dl_m.sn所带变压器编号，dl_m.sn.δ表示dl_m.sn所带变压器数量；

步骤1中，以如下方式构建配电网设备数据集，

以DE表示配电网设备数据集，DE.tno表示其中的变压器编号，DE.total表示变压器数量。

优选地，步骤2具体包括：

在配电网拓扑数据中任选两条数据链dl_a和dl_b进行对比a≠b，判断

是否均成立，若其中任意等式不成立，则执行步骤3，若均成立，则输出“存在错误”及当前数据链dl_a和dl_b，结束校验。

优选地，步骤4具体包括：

步骤4.1，判断拓扑数据和设备数据中配变总数量是否一致，若是，则执行步骤4.2，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；

步骤4.2，判断拓扑数据和设备数据中的配变编号是否一致，若是，则执行步骤5，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验。

优选地，步骤5，具体包括：

步骤5.1，提取配电网拓扑数据中节段编号相同但节段内序号不同的数据链，即dl_m.sn相同但dl_m′.sn.no不同的数据链dl_m和dl_m′，比较编号相同节段的配变数量是否一致，即dl_m.sn.δ＝dl_m′.sn.δ是否成立，若是，则执行步骤5.2，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；

步骤5.2，继续比较编号相同节段的配变编号是否一致，即dl_m.sn.TN＝dl_m′.sn.TN是否成立，若是，则执行步骤6，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验。

优选地，步骤6具体包括：DL中选取编号最小的配变，抽取含有该编号配变的节段，统计节段编号及数量，并按数量多少从小到大排序，对比相邻的两个节段所含配变编号，判断是否存在前一节段包含的配电编号不被后一节段所包含的情况，若是，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验，若否，则执行步骤7。

本发明还提供了一种使用所述配电网拓扑数据校验方法配电网拓扑数据校验系统，包括：数据输入模块，用于输入配电网拓扑数据和配电网设备数据；数据库模块，包括拓扑数据链数据集和配电网设备数据集；数据处理模块，用于从所述数据库模块中提取并比较拓扑数据链数据集和配电网设备数据集中的拓扑数据和配电网设备数据；校验结果输出模块，用于输出校验结果。

优选地，所述数据库模块以如下方式构建拓扑数据链数据集和配电网设备数据集，

扑数据链数据集包括多条拓扑数据链数据，每条拓扑数据链数据包括：数据链编号、配电网名称、节段编号、节段内序号和节段内所带配电变压器；

以DN表示配电网名称集合，DN＝{dn₁,…,dn_i,…,dn_α}，dn_i表示第i个配电网名称，α表示配电网数量，i＝1,2,…,α；

以SNi表示配电网dn_i的节段编号集合，

sni_j表示配电网dn_i包含的第j个节段的节段编号，β_i表示配电网dn_i包含的节段数量，j＝1,2,…,β_i；

以NOij表示节段编号sni_j的段内序号集合，

noij_p表示节段编号sni_j的第p个段内序号，γ_ij表示节段编号sni_j包含的段内序号数量，p＝1,2,…,γ_ij；

以TNij表示节段编号sni_j的所带变压器编号集合，

tnij_q表示节段编号sni_j所带第q个变压器编号，δ_ij表示节段编号sni_j所带变压器数量，q＝1,2,…,δ_ij；

以DL表示数据链集合，DL＝{dl₁,…,dl_m,…,dl_ε}，dl_m表示是第m条数据链，ε表示数据链条数，dl_m＝{m,dn_i,snij,noij_p,TNij}；

以dl_m.dn表示数据链dl_m中的电网名称，以dl_m.sn表示数据链dl_m中的节段编号，以dl_m.sn.no表示dl_m.sn的段内序号，以dl_m.sn.TN表示dl_m.sn所带变压器编号，dl_m.sn.δ表示dl_m.sn所带变压器数量；

以DE表示配电网设备数据集，DE.tno表示其中的变压器编号，DE.total表示变压器数量。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，提出一种基于配电变压器回溯的配电网拓扑数据校验模型，可以快速完成配电网拓扑数据的校验，校验方法简单实用，纠错率高，能够有效提高配电网理论计算准确度。

附图说明

图1为配电网拓扑数据校验方法的细节流程图。

图2为配电网拓扑数据校验模型流程图

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

如图1、2所示，本发明提供了一种配电网拓扑数据校验方法，包括以下步骤：

步骤1，输入配电网拓扑数据和配电网设备数据，分别提取两组数据中所有配变的编号及配变总数量，以及每条拓扑数据链中的配电网名称，节段编号及节段内序号信息；以配电网拓扑数据建立拓扑数据链数据集，所述的扑数据链数据集包括多条拓扑数据链数据，每条拓扑数据链数据包括：数据链编号、配电网名称、节段编号、节段内序号和节段内所带配电变压器。

以DN表示配电网名称集合，DN＝{dn₁,…,dn_i,…,dn_α}，dn_i表示第i个配电网名称，α表示配电网数量，i＝1,2,…,α。

以SNi表示配电网dn_i的节段编号集合，

sni_j表示配电网dn_i包含的第j个节段的节段编号，β_i表示配电网dn_i包含的节段数量，j＝1,2,…,β_i。

以NOij表示节段编号sni_j的段内序号集合，

noij_p表示节段编号sni_j的第p个段内序号，γ_ij表示节段编号sni_j包含的段内序号数量，p＝1,2,…,γ_ij。

以TNij表示节段编号sni_j的所带变压器编号集合，

tnij_q表示节段编号sni_j所带第q个变压器编号，δ_ij表示节段编号sni_j所带变压器数量，q＝1,2,…,δ_ij。

以DL表示数据链集合，DL＝{dl₁,…,dl_m,…,dl_ε}，dl_m表示是第m条数据链，ε表示数据链条数，dl_m＝{m,dn_i,snij,noij_p,TNij}。

以dl_m.dn表示数据链dl_m中的电网名称，以dl_m.sn表示数据链dl_m中的节段编号，以dl_m.sn.no表示dl_m.sn的段内序号，以dl_m.sn.TN表示dl_m.sn所带变压器编号，dl_m.sn.δ表示dl_m.sn所带变压器数量。

以DE表示配电网设备数据集，DE.tno表示其中的变压器编号，DE.total表示变压器数量。

其中，设备数据是指设备运行参数，拓扑数据是指设备之间的拓扑联结关系。

值得注意的是，由于配电网所有负荷均来源于配电网首段，各配电变压器与首端之间均有完整的回路连接，在拓扑数据中以多个节段串联的方式实现。负荷从首端沿着各节段流向末端，流经前一节段的负荷将部分或全部流向后一节段，进而分配给后一节段所带的配电变压器。因此，前一节段所带配电变压器编号与后一节段具有包含与被包含的关系。此外，拓扑数据中每一条数据链反映出的拓扑关系是唯一的，故通过对配电网节段，配电变压器编号，节段所带配电变压器等数据进行唯一性校验，可以排查出错误数据。

步骤2，在配电网拓扑数据中任选两条数据链dl_a和dl_b进行对比a≠b，判断

是否均成立，若其中任意等式不成立，则执行步骤3，若均成立，则输出“存在错误”及当前数据链dl_a和dl_b，结束校验；

步骤3，判断是否任意两条数据链都进行了对比，即所有数据链均与自身以外的数据链进行了对比，若是，执行步骤4，若否，返回步骤2；

步骤4，判断拓扑数据和设备数据中配变数据是否一致，若是，则执行步骤5，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验。步骤4具体包括：

步骤4.1，判断拓扑数据和设备数据中配变总数量是否一致，若是，则执行步骤4.2，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；

步骤4.2，判断拓扑数据和设备数据中的配变编号是否一致，若是，则执行步骤5，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验。

步骤5，提取配电网拓扑数据中节段编号相同但节段内序号不同的数据链，比较配变信息是否一致；若是，则执行步骤6，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；具体包括：

步骤5.1，提取配电网拓扑数据中节段编号相同但节段内序号不同的数据链，即dl_m.sn相同但dl_m′.sn.no不同的数据链dl_m和dl_m′，比较编号相同节段的配变数量是否一致，即dl_m.sn.δ＝dl_m′.sn.δ是否成立，若是，则执行步骤5.2，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；

步骤5.2，继续比较编号相同节段的配变编号是否一致，即dl_m.sn.TN＝dl_m′.sn.TN是否成立，若是，则执行步骤6，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验。

步骤6，选取配电网拓扑数据中编号最小的配变，即，DL中选取编号最小的配变，抽取含有该编号配变的节段，统计节段编号及数量，并按数量多少从小到大排序，对比相邻的两个节段所含配变编号，判断是否存在前一节段包含的配电编号不被后一节段所包含的情况，若是，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验，若否，则执行步骤7；

步骤7，剔除步骤6中编号最小的配变，重复步骤6，直至全部对比完毕，执行步骤8；

步骤8，输出“不存在错误”，结束校验。

本发明提供了一种配电网拓扑数据校验模型，通过对配电网节段、配电变压器编号、节段所带配电变压器等数据以及前一节段所带配电变压器编号与后一节段之间的关系来判断是否存在错误数据，从而快速校验出配电网拓扑数据的正误。

本发明还提供了一种使用所述配电网拓扑数据校验方法配电网拓扑数据校验系统，包括：

数据输入模块，用于输入配电网拓扑数据和配电网设备数据；

数据库模块，包括拓扑数据链数据集和配电网设备数据集；

数据处理模块，用于从所述数据库模块中提取并比较拓扑数据链数据集和配电网设备数据集中的拓扑数据和配电网设备数据；

校验结果输出模块，用于输出校验结果。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种配电网拓扑数据校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，输入配电网拓扑数据和配电网设备数据，以配电网拓扑数据建立拓扑数据链数据集，所述的配电网拓扑数据链数据集包括多条拓扑数据链数据；

步骤2，在配电网拓扑数据中任选两条不同的数据链，选取除所带配变外的信息进行比较，若相同，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；若不同，则执行步骤3；

步骤3，若所有数据链均与自身以外的数据链进行了对比，执行步骤4，若否，返回步骤2；

步骤4，判断拓扑数据和设备数据中配变数据是否一致；若是，则执行步骤5，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；

步骤5，提取配电网拓扑数据中节段编号相同但节段内序号不同的数据链，比较配变信息是否一致；若是，则执行步骤6，若否，则输出“存在错误”及当前数据链；

步骤6，按照配电网拓扑数据中配变编号，逐个对配变进行回溯校验，判断是否存在前一节段包含的配电编号不被后一节段所包含的情况，若是，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验，若否，则执行步骤7；

步骤7，剔除步骤6中编号最小的配变，重复步骤6，直至全部对比完毕，执行步骤8；

步骤8，输出“不存在错误”，结束校验。

2.根据权利要求1所述配电网拓扑数据校验方法，其特征在于：

步骤1中，每条拓扑数据链数据包括：数据链编号、配电网名称、节段编号、节段内序号和节段内所带配电变压器。

3.根据权利要求2所述配电网拓扑数据校验方法，其特征在于：

步骤1中，以如下方式构建配电网拓扑数据链数据集，

以DN表示配电网名称集合，DN＝{dn₁,…,dn_i,…,dn_α}，dn_i表示第i个配电网名称，α表示配电网数量，i＝1,2,…,α；

以SNi表示配电网dn_i的节段编号集合，

sni_j表示配电网dn_i包含的第j个节段的节段编号，β_i表示配电网dn_i包含的节段数量，j＝1,2,…,β_i；

以NOij表示节段编号sni_j的段内序号集合，

noij_p表示节段编号sni_j的第p个段内序号，γ_ij表示节段编号sni_j包含的段内序号数量，p＝1,2,…,γ_ij；

以TNij表示节段编号sni_j的所带变压器编号集合，

tnij_q表示节段编号sni_j所带第q个变压器编号，δ_ij表示节段编号sni_j所带变压器数量，q＝1,2,…,δ_ij；

以DL表示数据链集合，DL＝{dl₁,…,dl_m,…,dl_ε}，dl_m表示是第m条数据链，ε表示数据链条数，dl_m＝{m,dn_i,snij,noij_p,TNij}；

以dl_m.dn表示数据链dl_m中的电网名称，以dl_m.sn表示数据链dl_m中的节段编号，以dl_m.sn.no表示dl_m.sn的段内序号，以dl_m.sn.TN表示dl_m.sn所带变压器编号，dl_m.sn.δ表示dl_m.sn所带变压器数量；

步骤1中，以如下方式构建配电网设备数据集，

以DE表示配电网设备数据集，DE.tno表示其中的变压器编号，DE.total表示变压器数量。

4.根据权利要求3所述配电网拓扑数据校验方法，其特征在于：

步骤2具体包括：

在配电网拓扑数据中任选两条数据链dl_a和dl_b进行对比a≠b，判断

是否均成立，若其中任意等式不成立，则执行步骤3，若均成立，则输出“存在错误”及当前数据链dl_a和dl_b，结束校验。

5.根据权利要求2至4中任一项所述配电网拓扑数据校验方法，其特征在于：

步骤4具体包括：

步骤4.1，判断拓扑数据和设备数据中配变总数量是否一致，若是，则执行步骤4.2，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；

步骤4.2，判断拓扑数据和设备数据中的配变编号是否一致，若是，则执行步骤5，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验。

6.根据权利要求2至5中任一项所述配电网拓扑数据校验方法，其特征在于：

步骤5，具体包括：

步骤5.1，提取配电网拓扑数据中节段编号相同但节段内序号不同的数据链，即dl_m.sn相同但dl_m′.sn.no不同的数据链dl_m和dl_m′，比较编号相同节段的配变数量是否一致，即dl_m.sn.δ＝dl_m′.sn.δ是否成立，若是，则执行步骤5.2，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验；

步骤5.2，继续比较编号相同节段的配变编号是否一致，即dl_m.sn.TN＝dl_m′.sn.TN是否成立，若是，则执行步骤6，若否，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验。

7.根据权利要求2至6中任一项所述配电网拓扑数据校验方法，其特征在于：

步骤6具体包括：DL中选取编号最小的配变，抽取含有该编号配变的节段，统计节段编号及数量，并按数量多少从小到大排序，对比相邻的两个节段所含配变编号，判断是否存在前一节段包含的配电编号不被后一节段所包含的情况，若是，则输出“存在错误”及当前数据链，结束校验，若否，则执行步骤7。

8.一种使用权利要求1至7中任一项所述配电网拓扑数据校验方法配电网拓扑数据校验系统，其特征在于，包括：

数据输入模块，用于输入配电网拓扑数据和配电网设备数据；

数据库模块，包括拓扑数据链数据集和配电网设备数据集；

数据处理模块，用于从所述数据库模块中提取并比较拓扑数据链数据集和配电网设备数据集中的拓扑数据和配电网设备数据；

校验结果输出模块，用于输出校验结果。

9.根据权利要求8所述配电网拓扑数据校验系统，其特征在于：

所述数据库模块以如下方式构建拓扑数据链数据集和配电网设备数据集，

扑数据链数据集包括多条拓扑数据链数据，每条拓扑数据链数据包括：数据链编号、配电网名称、节段编号、节段内序号和节段内所带配电变压器；

以DN表示配电网名称集合，DN＝{dn₁,…,dn_i,…,dn_α}，dn_i表示第i个配电网名称，α表示配电网数量，i＝1,2,…,α；

以SNi表示配电网dn_i的节段编号集合，

sni_j表示配电网dn_i包含的第j个节段的节段编号，β_i表示配电网dn_i包含的节段数量，j＝1,2,…,β_i；

以NOij表示节段编号sni_j的段内序号集合，

noij_p表示节段编号sni_j的第p个段内序号，γ_ij表示节段编号sni_j包含的段内序号数量，p＝1,2,…,γ_ij；

以TNij表示节段编号sni_j的所带变压器编号集合，

tnij_q表示节段编号sni_j所带第q个变压器编号，δ_ij表示节段编号sni_j所带变压器数量，q＝1,2,…,δ_ij；

以DL表示数据链集合，DL＝{dl₁,…,dl_m,…,dl_ε}，dl_m表示是第m条数据链，ε表示数据链条数，dl_m＝{m,dn_i,snij,noij_p,TNij}；

以dl_m.dn表示数据链dl_m中的电网名称，以dl_m.sn表示数据链dl_m中的节段编号，以dl_m.sn.no表示dl_m.sn的段内序号，以dl_m.sn.TN表示dl_m.sn所带变压器编号，dl_m.sn.δ表示dl_m.sn所带变压器数量；

以DE表示配电网设备数据集，DE.tno表示其中的变压器编号，DE.total表示变压器数量。

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