CN113507117A - 配电网拓扑模型生成方法及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电网技术领域，提供了一种配电网拓扑模型生成方法及终端设备，该方法应用于配电网系统中的第一智能终端，包括：向主站发送开关状态变更信号，第一智能终端为配电网系统中的多个智能终端中的任一智能终端，配电网系统还包括主站；接收主站发送的拓扑信息，拓扑信息为多个智能终端的拓扑信息；对拓扑信息进行处理，生成配电网拓扑数据；根据配电网拓扑数据生成配电网拓扑模型。本发明提供的配电网拓扑模型生成方法能够在智能终端中实现拓扑模型的构建，降低拓扑模型构建过程的中的计算量，提升运算速度。

Description

配电网拓扑模型生成方法及终端设备

技术领域

本发明属于电网技术领域，尤其涉及一种配电网拓扑模型生成方法及终端设备。

背景技术

配电网的拓扑模型在展现配电网在运行、调度、故障排查过程中的各个装置的相互关系具有重要意义。拓扑模型的建立与识别是许多电力系统分析功能的基础。

传统上拓扑模型的生成或识别过程通常基于具体的配网拓扑结构与联络开关的位置而设计，并随着线路运行方式的改变而做出相应的调整以进行适配。传统方法主要采用轮询的方式，逐级查询最后返回起始节点。其中，传统的人工校验过程费时费力，基于现有系统提供的开关信息量来进行，难以满足电力系统分析软件对实时性的要求；利用对等的光纤通信技术进行拓扑模型的生成需要在配电终端之间进行接力查询，造价高且难以维护；借鉴低压台区拓扑模型生成方法通过发送扰动信号来进行拓扑开关的识别，需要进行谐波注入，价格高且会对配电网造成一定的干扰。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种配电网拓扑模型生成方法及终端设备，能够准确高效地生成配电网的拓扑模型，提升配电网的信息化水平。

本发明实施例的第一方面提供了一种配电网拓扑模型生成方法，应用于配电网系统中的第一智能终端，所述方法包括：

向主站发送开关状态变更信号，所述第一智能终端为所述配电网系统中的多个智能终端中的任一智能终端，所述配电网系统还包括主站；

接收所述主站发送的拓扑信息，所述拓扑信息为所述多个智能终端的拓扑信息；

对所述拓扑信息进行处理，生成配电网拓扑数据；

根据所述配电网拓扑数据生成配电网拓扑模型。

本发明实施例的第二方面提供了一种配电网拓扑模型生成方法，应用于配电网系统中的主站，所述方法包括：

接收第一智能终端发送的开关状态变更信号，所述第一智能终端为所述配电网系统中的多个智能终端中的任一智能终端，所述配电网系统还包括所述主站；

向所述配电网系统中的各个智能终端发送上传指令，所述上传指令用于指示各个智能终端向所述主站发送智能终端所在节点的拓扑信息；

接收所述配电网系统的各个智能终端发送的拓扑信息；

向所述第一智能终端发送所述拓扑信息。

本发明实施例的第三方面提供了一种配电网拓扑模型生成装置，应用于配电网系统中的第一智能终端，所述装置包括：

开关状态变更信息发送模块，用于向主站发送开关状态变更信号；

第一拓扑信息接收模块，用于接收所述主站发送的拓扑信息，所述拓扑信息为多个智能终端的拓扑信息；

拓扑数据生成模块，用于对所述拓扑信息进行处理，生成配电网拓扑数据；

拓扑模型生成模块，用于根据所述配电网拓扑数据生成配电网拓扑模型。

本发明实施例的第四方面提供了一种配电网拓扑模型生成装置，应用于配电网子宫中的主站，所述装置包括：

开关状态信号接收模块，用于接收第一智能终端发送的开关状态变更信号；

上传指令发送模块，用于向所述配电网系统中的各个智能终端发送上传指令，所述上传指令用于指示各个智能终端向所述主站发送智能终端所在节点的拓扑信息；

第二拓扑信息接收模块，用于接收所述配电网系统的各个智能终端发送的拓扑信息；

拓扑信息发送模块，用于向所述第一智能终端发送所述拓扑信息。

本发明实施例的第五方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。

本发明实施例的第六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，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

本发明实施例的第七方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法应用于配电网系统中的第一智能终端，包括：向主站发送开关状态变更信号，第一智能终端为配电网系统中的多个智能终端中的任一智能终端，配电网系统还包括主站；接收主站发送的拓扑信息，拓扑信息为多个智能终端的拓扑信息；对拓扑信息进行处理，生成配电网拓扑数据；根据配电网拓扑数据生成配电网拓扑模型。本发明提供的配电网拓扑模型生成方法能够在智能终端中实现拓扑模型的构建，降低拓扑模型构建过程的中的计算量，提升运算速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法应用的系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法的实现流程示意图；

图3是本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法的又一实现流程示意图；

图4是本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法的交互流程示意图

图5是本发明实施例提供配电网拓扑模型生成方法的又一实现流程示意图；

图6是本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法的实现示例示意图；

图7是本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的配电网拓扑模型又一生成装置的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法应用的系统结构示意图。需要说明的是，图1中仅示出了与配电网拓扑模型生成方法相关的装置，对其他的装置和结构进行了省略。参见图1，在一些实施例中，配电网系统包括一个主站和多个智能终端，各个智能终端与主站之间通过5G(5th Generation mobileCommunicationTechnology，第五代移动通信技术)进行信息交互。

具体的，主站和每个智能终端均集成有通信装置，通过通信装置实现主站与各个智能终端之间的信息交互。

在一些实施例中，配电网系统中的通信系统负责将区域内主站与分布式的智能终端连接起来，实现双向通信，既可以互传监控数据，又可以进行信息的下达和数据的中传。

在一些实施例中，智能终端是拓扑识别系统的基础设备，对管控范围内的开关运行情况进行数据采集及监事控制，包括连接情况、属性参数、电流大小等。一个智能终端对应配电网中的一个节点，一个节点处最少有一对背靠背开关。智能终端同一管理对应节点所有开关上的拓扑信息，即电气量信息。

在一些实施例中，智能终端包括但不限于配电网智能终端、智能装置、馈线自动化装置等既有逻辑与控制能力的分布式装置。

在一些实施例中，智能终端可以包括控制单元和常规配电终端，常规配电终端主要用于实现数据采集、故障检测和控制命令的执行功能；控制单元主要用于实现通信、信息量转发、故障判断、故障隔离和非故障区恢复供电的功能。通过控制单元和常规配电终端的配合，智能终端可以实现拓扑模型生成、配电网故障诊断、自动隔离、自动恢复等馈线自动化(Feeden Autonation,FA)的相关功能。智能终端依靠数据互通，可以不依赖主站就进行逻辑处理与控制。

在一些实施例中，主站负责配电网区域内拓扑信息的收集与中继，主站的逻辑与控制级别高于各个智能终端。主站负责采集汇总来自各个智能终端采集的实时的配电网运行数据，并对这些数据进行存储、中继和逻辑辅助处理，同时还可以实现指令下达和时钟对时等任务。

可选的，主站仅负责下达指令和数据中继，不涉及逻辑处理的主功能。

可选的，在一个配电网区域内，仅设置一个主站。

可选的，主站在硬件上可以独立设置，也可以与某运算能力较强、信号最好的智能装置集成。

具体的，应用5G技术进行通信后，大带宽的优势使得每个智能终端不再仅需识别并存储与之关联的、局部的拓扑信息，而是可以通过树状结构与作为通信中心的主站直接连接。主站将数据或指令向各个智能终端进行下发，各个智能终端在具备每个局部的拓扑信息的基础上，通过自我逻辑权利即可完成拓扑模型生成的功。

可选的，本发明实施例提供在进行点和中心的通信过程中，依据IEC61850标准，利用线路两端智能终端中的通信装置进行通信。

在一些实施例中，由于5G通信网独立于配电网，相较于传统的基于光纤通信的配电网拓扑模型生成和拓扑模型识别技术，本实施例提供的方法能够通自动检测配电网的开关状态，识别联络开关的位置，有助于调整后续的控制策略。

图2示出了本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法应用于第一智能终端的实现流程示意图。参见图2，本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法应用于配电网系统中的第一智能终端，本方法可以包括步骤S101至S104。

S101：向主站发送开关状态变更信号。第一智能终端为配电网系统中的多个智能终端中的任一智能终端，配电网系统还包括主站。

在一些实施例中，第一智能终端检测到开关状态变化或有新的智能终端加入数据库表中时，第一智能终端向主站发送开关状态变更信号。具体的，开关状态变化包括开关由“合”变为“分”，也包括开关由“分”变为“合”。

图3示出了本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法在主站一侧的实现流程示意图。参见图3，本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法应用于配电网系统中的主站，本方法可以包括步骤S201至S204。

S201：接收第一智能终端发送的开关状态变更信号，第一智能终端为配电网系统中的多个智能终端中的任一智能终端，配电网系统还包括所述主站。

S202：向配电网系统中的各个智能终端发送上传指令，上传指令用于指示各个智能终端向主站发送智能终端所在节点的拓扑信息。

在一些实施例中，各个智能终端在接收到上传指令后，按照统一的格式向主站发送自身所在节点的局部的拓扑信息。拓扑信息包括节点、节点所在的线路、节点的负荷、节点的负荷重要等级等静态和动态的属性。上述属性可以包括拓扑的描述和电气量信息。

在一些实施例中，S202还包括：若接收到开关遥控信息，则向所述配电网系统中的各个智能终端发送所述上传指令。

在一个具体的应用场景中，主站接收到工作人员或第三方系统上位机发送的开关遥控信息，则需要向对应的智能终端发送该开关遥控信息，以遥控目标开关动作。另一方面，主站还需要向各个智能终端发送上传指令，获取拓扑信息，进一步生成拓扑模型。通过以上方法，可以确保开关遥控信息被智能终端准确接收并可靠完成，避免由于误动或拒动等故障现象导致拓扑模型与实际情况出现偏差。

在一些实施例中，当主站获取到开关动作，拓扑发生变化后，向各个智能终端发送上传指令，从而获取各个节点当前连接了那些线路，实现配电网拓扑的自动识别。相较于传统上通过光纤通信的配电网通轮询的方式获取拓扑变化的方式，本发明实施例提供的方法更为准确高效。，

S203：接收所述配电网系统的各个智能终端发送的拓扑信息；

S204：向所述第一智能终端发送所述拓扑信息。

S102：接收主站发送的拓扑信息，拓扑信息为多个智能终端的拓扑信息。

在一些实施例中，拓扑信息包括智能终端所在的目标节点、目标节点与其他节点的连接关系，目标节点所在的线路以及目标节点的节点负荷。

在一个具体的实施例中，拓扑信息还可以包括目标节点的节点名、开关类型、连接线路代号、负荷重要级别、当前开关状态、标签、瞬时负荷即瞬时电流的大小等静态拓扑信息和动态电气量信息。

在一个具体的实施例中，将以上信息按照统一的格式分条存储并进行汇总，方便后续的信息描述、发送、管理、处理识别与操作。具体的，信息存储格式为字典(DICT)格式，每个节点相关的信息条数等同于节点关联开关的矢量个数。

S103：对拓扑信息进行处理，生成配电网拓扑数据。

在一些实施例中，S103包括可以包括步骤S301至S303。

S301：将拓扑信息进行预处理，生成拓扑预处理信息。

S301的过程将复杂的网络理论和电力系统实际情况相结合，对电力系统配电网进行拓扑建模。具体的，将发电厂、变电站抽象为节点、将变压器线路和输电线抽象为边，将电力系统配电网抽象为一个无向无权的网络。

在一些实施例中，S301可以包括，第一智能终端接收到来自主站中继的、各个节点的、局部的拓扑信息，并将以上拓扑信息进行数据合并与清洗。

在一些实施例中，S301具体可以包括：将拓扑预处理数据中的节点分为发电节点和负荷节点。将拓扑预处理数据中的输电线支路和变压器支路简化为无向无权边。将拓扑预处理数据中的同杆并架输电线进行合并。删除拓扑预处理数据中满足第一预设条件的线路；第一预设条件包括：线路为并联电容支路、线路为发电厂和变电站的主连接线路、线路的两端存在至少一端为常开状态。

在一个具体的实施例中，将输电线支路和变压器支路简化为无向无权边，即将各线路的权重均视为一，忽略输电线电压等级和各种特性参数的不同。

在一个具体的实施例中，删除发电厂和变电站的主连接线，即在拓扑模型中不考虑发电厂和变电站的主接线，只考虑配电网的输电线。

在一个具体的实施例中，通过将同杆并架输电线进行合并，且不计并联电容支路，可以防止拓扑模型中出现自环和多重边的现象。

在一个具体的实施例中，删除线路两端存在至少一端为常开状态的线路，即仅当线路两端均为闭合状态时才记及该线路。若某线路一端的联络开关为常开状态，该线路上的另一开关为常闭，对此情况认为不构成边，其抽象得到的矢量也不计入拓扑模型中。

经过S301的处理，将拓扑模型简化为一个含有N个节点和L条边的无向无权的稀疏连通网络，且对各个线路的性质、状态、负荷等情况进行了相应的归类。

S302：监测拓扑预处理数据是否存在缺陷。

在一些实施例中，S302具体包括：查询拓扑预处理信息中是否存在缺漏、重复或越界的情况。

S303：若拓扑预处理数据不存在缺陷，则根据拓扑预处理数据生成配电网拓扑数据。

在一些实施例中，S303具体包括：将节点进行分类，生成电源点集合和负荷点集合。抽取位于相同线路上的节点，将对向的矢量关系变成边的关系，生成边的合集。

进一步的，为了后续拓扑模型的应用，还可以将负荷功率的大小进行划分与归类，生成功率合集，以便进行故障后的负荷恢复操作。

在一些实施例中，S103还可以包括步骤S304。

S304：若拓扑预处理数据存在缺陷，则生成告警信息。

在一些实施例中，第一智能终端接收到来自主站

S104：根据配电网拓扑数据生成配电网拓扑模型。

在一些实施例中，S104包括：根据配电网拓扑数据生成json文件，将json文件生成配电网拓扑模型。

在一个具体的实施例中，可以利用Pyplot等可视化模块将json通用文件生成拓扑模型。

可选的，在生成拓扑模型的同时，将所有的开关进行标签的统一化处理，到处并向各个智能终端转发通用的文件，以备后续的故障隔离和恢复时使用。

本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成模块能够提升配电网拓扑模型生成的速度和准确性。

在一些实施例中，为了后续的配电网拓扑模型的使用，可以对开关状态进行进一步判断。具体的，对于闭合的开关，依其逻辑进行整合处理，而对于状态为断开的开关，则需判断其是否为潜在的联络开关。仅当该开关满足第二预设条件时，将其认定为当前拓扑模型潜在的联络开关。第二预设条件包括：当前开关未收到继电保护装置动作影响导致闭锁、当前开关所在区段的对端开关为闭合状态，且两侧线路带电，电压正常。另一方面，可以对自身控制的开关状态为闭合状态的开关或断路器，读取流经开关的电流方向为流入或是流出，从而确定该区段内节点的上下游关系。本发明实施例提供的拓扑模型为无向图，边的方向不影响功能，但是确定电流方向可以为后续应用拓扑模型的功能提供辅助。

本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法，基于5G通信网独立于电网的特点，能够突破传统的光纤通信对配电网拓扑识别技术的限制，解决传统上拓扑模型生成和拓扑识别过程中计算量大、投资高、时效性差的问题。应用本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法可以提升配电网的信息化水平，通过监测拓扑模型中的开关状态，可以识别联络开关的位置并调整后续的控制策略，为故障后的恢复处理提供依据。同时，本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法的适用性强，可以在现有终端的基础上增加5G通信模组进行搭建，经济成本低、效益好。

在一个具体的实施例中，配电网的拓扑模型描述为G(V,E)，其中，V表示拓扑模型图的顶点，映射配电网中的设备元件，例如电源、母线、馈线以及负荷；E表示拓扑模型图中的边，映射配电网中各个开关及其所在的线路，包括变压器线路。本实施例将配网中的节点，即一对背靠背连接的开关视为一个抽象节点，公用一套通信装置，适配本文提出的矢量抽象方法。每个节点均能获知自己的节点名称和所在的线路，利用线路代号匹配来形成一对节点对，即上述边的建立。

本发明实施例采用5G技术实现主站和各个智能终端之间的信息交互，各个智能终端自有的描述信息为设备名称加所在的线路。本实施例提供面向节点进行拓扑信息的描述，将设备名称与线路抽象为点与矢量的关系，将节点视为节点，将线路视为矢量方向，将局部的拓扑信息进行处理后得到全局的拓扑信息，实现设备的即插即用以及拓扑模型的自动更新。传统上基于光纤通信的拓扑模型生成方法需要在已知全局拓扑的基础上，在差动保护中互知对端的信息情况，最终生成拓扑模型。本发明实施例提供的方法无需通过轮询来获知每个节点相邻的信息，能够在全局的层面上自动且快速地实现拓扑模型更新，符合配电网的实际情况。

在一个具体的应用场景中，本发明实施例提供方法生成的配电网拓扑模型可以用于进行重合闸测试。由于配电网拓扑模型中所有线路的上下游关系均被确定，因此可以基于线路的上下游关系进行重合闸操作的逻辑辅助。当某区段发生故障，需要对该区段进行故障隔离，然后进行重合闸测试。具体的，首先对上游，即靠近电源一侧的开关进行重合闸尝试，若尝试成功则证明当前的故障为瞬时性的故障，可以进行恢复，进而上游开关通知对端的开关进行合闸。若上游开关重合闸后再次跳开，则不再进行下游开关的重合闸操作。

图4示出了本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法的交互流程示意图。参见图4，在一个具体的实施例中，第一智能终端在自身发生开关状态变化时，向主站发送开关状态变更信息。主站在接收到来自第一智能终端的开关状态变更信号后，向各个智能终端发送上传指令，此处的各个智能终端包括第一智能终端和第一智能终端之外的其他智能终端。各个智能终端在接收到上传指令后，向主站发送各个智能终端所在节点的拓扑信息。主站在接收到各个主站的拓扑信息后，向第一智能终端发送拓扑信息。第一智能终端在接收到来自主站的拓扑信息后，对拓扑信息进行处理，生成配电网拓扑数据，最终根据配电网拓扑数据生成配电网拓扑模型。

图5示出了本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法的又一实现流程示意图。参见图5，在又一个具体的实施例中，在检测到区域内拓扑变化或收到请求时，主站下达查询命令。智能终端在接收到来自主站的开关状态查询命令后，线路节点上的智能终端经由无线通信设备与配网通信节点进行一对一的通信，对所在线路、所在节点功能属性等静态和动态属性进行数据写入和传输。配网通信主站负责收集获取各个节点的开关所发送的信息。进行数据合并与清洗，查询有无缺漏、重复以及越界等情况，若有则进行告警。若无以上缺陷，则进行节点归类，分别生成集合，并在集合的基础上生成json通用拓扑描述文件。判断数据自身控制的开关状态是否为闭合状态，若开关打开则判定该开关是否为联络开关。若开关闭合，则通信主站将该开关加入处理队列，依逻辑进行整合处理。读取流经开关的电流方向为流入或是流出，将该区段内一对开关的上下级关系进行确定并记录。智能终端向主站回复本地信息后，标注相应的验证信息，调用Pyplot模块生成简易参考图，并导出拓扑模型。此外，在故障发生后，可以进行故障隔离与重合闸操作。

图6示出了本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法的实现效果示意图。其中图6(a)示出了IEEE9节点的系统接线图。参见图6(a)在一个具体的实施例中，该系统包括9个节点，其中3个为电源节点。同时该系统包括9条边，其中包括变压器支路。由于实际配电网运行环境中少于环路出现，且通常为双电源互为备份的设计，仅采用标准系统不足以进行充分的说明，因此对图6(a)的系统接线图进行改动，得到图6(b)修改后的系统接线图。参见图6(b)，在一个具体的实施例中，将图6(a)中的电源G2及其配套的变压器支路断开，增加数个新节点并携带不同的负荷，并设置一定的联络开关为常开，生成图6(b)。

图6(c)示出了本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成方法基于图6(b)提供的系统接线图生成的拓扑模型示意图。图6(c)中，节点Node5和Node7为电源节点，其余节点为负荷节点。在实际应用中，可以将电源节点与负荷节点设置为不同颜色，从而方便工作人员查看。在一个具体的试验过程中，生成该拓扑模型耗时0.34秒。

图6(d)示出了本发明实施例提供的在图6(b)的基础上进行测试的系统接线图。参见图6(d)，将位于线路L11上的节点Node3处的开关置开，以测试在开关变化后拓扑模型的变化。

图6(e)示出了本发明实施例提供的图6(d)系统接线图对应的拓扑模型示意图。在生成图6(e)的过程中，需要判断Node3处的开关是否为故障或检测状态，且未受继电保护装置动作影响导致闭锁，即处于可动作状态。另一方面，节点Node3所在母线有电压且与其他母线的电压误差不大，所在区段L11对端的节点Node13处的开关为闭合状态，且节点Node13处的母线也带电且电压正常。据此可以判断节点Node3处的开关为联络开关，当该节点上游失电时，可以通过闭合节点Node3处的开关来选择性恢复供电。

在一个具体的试验过程中，在线路L4上设置瞬时性故障，进行重合闸功能测试。基于拓扑模型生成和识别过程，已确定各个区段开关相对于对端的上下游关系。当线路L4上的节点Node2处的开关与节点Node4处的开关检测到区段内有短路故障发生，则线路两端的开关均跳开以对故障进行隔离。而后对上游节点Node4处的开关首先进行合闸，若重合闸成功，则控制Node2也进行合闸，实现瞬时性故障的排除处理。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图7示出了本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成装置的结构示意图。参见图7，本发明实施例提供的应用于第一智能终端的第一配电网拓扑模型生成装置70可以包括开关状态变更信号发送模块710、第一拓扑信息接收模块720、拓扑数据生成模块730以及拓扑模型生成模块740。第一智能终端为配电网系统中的多个智能终端中的任一智能终端，配电网系统还包括主站。

开关状态变更信息发送模块710用于向主站发送开关状态变更信号。

第一拓扑信息接收模块720用于接收主站发送的拓扑信息，拓扑信息为多个智能终端的拓扑信息。

拓扑数据生成模块730用于对拓扑信息进行处理，生成配电网拓扑数据。

拓扑模型生成模块740用于根据配电网拓扑数据生成配电网拓扑模型。

本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成装置，基于5G通信网独立于电网的特点，能够突破传统的光纤通信对配电网拓扑识别技术的限制，解决传统上拓扑模型生成和拓扑识别过程中计算量大、投资高、时效性差的问题。同时，本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成装置的适用性强，可以在现有终端的基础上增加5G通信模组进行搭建，经济成本低、效益好。

在一些实施例中，拓扑信息包括：智能终端所在的目标节点、目标节点与其他节点的连接关系，目标节点所在的线路以及目标节点的节点负荷。

在一些实施例中，拓扑数据生成模块730可以包括预处理单元、监测单元以及配电网拓扑数据生成单元。

其中，预处理单元用于将拓扑信息进行预处理，生成拓扑预处理信息。

监测单元用于监测拓扑预处理数据是否存在缺陷。

配电网拓扑数据生成单元用于在拓扑预处理数据不存在缺陷时，根据拓扑预处理数据生成配电网拓扑数据。

在一些实施例中，配电网拓扑数据生成单元具体用于：将拓扑预处理数据中的节点分为发电节点和负荷节点。将拓扑预处理数据中的输电线支路和变压器支路简化为无向无权边。将拓扑预处理数据中的同杆并架输电线进行合并。删除拓扑预处理数据中满足第一预设条件的线路；第一预设条件包括：线路为并联电容支路、线路为发电厂和变电站的主连接线路、线路的两端存在至少一端为常开状态。通过以上步骤生成配电网拓扑数据。

在一些实施例中，拓扑数据生成模块730还包括告警信息生成单元，用于在拓扑预处理数据存在缺陷时，生成告警信息。

在一些实施例中，配电网拓扑模型生成模块具体用于：根据配电网拓扑数据生成json文件。将json文件生成配电网拓扑模型。

图8示出了本发明实施例提供的配电网拓扑模型生成装置的又一结构示意图，参见图8，本发明实施例提供的应用于主站的第二配电网拓扑模型生成装置80可以包括开关状态信号接收模块810、上传指令发送模块820、第二拓扑信息接收模块830以及拓扑信息发送模块840。

在一些实施例中，开关状态信号接收模块810用于接收第一智能终端发送的开关状态变更信号。

上传指令发送模块820用于向所述配电网系统中的各个智能终端发送上传指令，所述上传指令用于指示各个智能终端向所述主站发送智能终端所在节点的拓扑信息。

第二拓扑信息接收模块830用于接收所述配电网系统的各个智能终端发送的拓扑信息。

拓扑信息发送模块840用于向所述第一智能终端发送所述拓扑信息。

在一些实施例中，上传指令发送模块820具体用于若接收到开关遥控信息，则向所述配电网系统中的各个智能终端发送所述上传指令。

图9是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图9所示，该实施例的终端设备90包括：处理器900、存储器910以及存储在所述存储器910中并可在所述处理器900上运行的计算机程序920，例如配电网拓扑模型生成程序。所述处理器90执行所述计算机程序920时实现上述各个配电网拓扑模型生成方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤S101至S104，或图3所示的步骤S201至S204。或者，所述处理器900执行所述计算机程序920时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图7所示模块710至740的功能，或图8所示模块810至840的功能。

示例性的，所述计算机程序920可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器910中，并由所述处理器900执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序920在所述终端设备90中的执行过程。例如，所述计算机程序920可以被分割成开关状态变更信号发送模块、第一拓扑信息接收模块、拓扑数据生成模块、拓扑模型生成模块、开关状态信号接收模块、上传指令发送模块、第二拓扑信息接收模块以及拓扑信息发送模块。

所述终端设备90可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器900、存储器910。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备90的示例，并不构成对终端设备90的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器900可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器910可以是所述终端设备90的内部存储单元，例如终端设备90的硬盘或内存。所述存储器910也可以是所述终端设备90的外部存储设备，例如所述终端设备90上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器910还可以既包括所述终端设备90的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器910用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器910还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配电网拓扑模型生成方法，应用于配电网系统中的第一智能终端，其特征在于，所述方法包括：

向主站发送开关状态变更信号，所述第一智能终端为所述配电网系统中的多个智能终端中的任一智能终端，所述配电网系统还包括主站；

接收所述主站发送的拓扑信息，所述拓扑信息为所述多个智能终端的拓扑信息；

对所述拓扑信息进行处理，生成配电网拓扑数据；

根据所述配电网拓扑数据生成配电网拓扑模型。

2.如权利要求1所述的配电网拓扑模型生成方法，其特征在于，所述拓扑信息包括：所述智能终端所在的目标节点、所述目标节点与其他节点的连接关系，所述目标节点所在的线路以及所述目标节点的节点负荷。

3.如权利要求1所述的配电网拓扑模型生成方法，其特征在于，所述对所述拓扑信息进行处理，生成配电网拓扑数据，包括：

将所述拓扑信息进行预处理，生成拓扑预处理信息；

监测所述拓扑预处理数据是否存在缺陷；

若所述拓扑预处理数据不存在缺陷，则根据所述拓扑预处理数据生成所述配电网拓扑数据。

4.如权利要求3所述的配电网拓扑模型生成方法，其特征在于，所述根据所述拓扑预处理数据生成所述配电网拓扑数据，包括：

将所述拓扑预处理数据中的节点分为发电节点和负荷节点；

将所述拓扑预处理数据中的输电线支路和变压器支路简化为无向无权边；

将所述拓扑预处理数据中的同杆并架输电线进行合并；

删除所述拓扑预处理数据中满足第一预设条件的线路；所述第一预设条件包括：所述线路为并联电容支路、所述线路为发电厂和变电站的主连接线路、所述线路的两端存在至少一端为常开状态；

生成所述配电网拓扑数据。

5.如权利要求3所述的配电网拓扑模型生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述拓扑预处理数据存在缺陷，则生成告警信息。

6.如权利要求1所述的配电网拓扑模型生成方法，其特征在于，所述根据所述配电网拓扑数据生成配电网拓扑模型，包括：

根据所述配电网拓扑数据生成json文件；

将所述json文件生成所述配电网拓扑模型。

7.一种配电网拓扑模型生成方法，应用于配电网系统中的主站，其特征在于，所述方法包括：

接收第一智能终端发送的开关状态变更信号，所述第一智能终端为所述配电网系统中的多个智能终端中的任一智能终端，所述配电网系统还包括所述主站；

向所述配电网系统中的各个智能终端发送上传指令，所述上传指令用于指示各个智能终端向所述主站发送智能终端所在节点的拓扑信息；

接收所述配电网系统的各个智能终端发送的拓扑信息；

向所述第一智能终端发送所述拓扑信息。

8.如权利要求7所述的配电网拓扑模型生成方法，其特征在于，所述向所述配电网系统的各个智能终端发送上传指令，包括：

若接收到开关遥控信息，则向所述配电网系统中的各个智能终端发送所述上传指令。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤，或实现如权利要求7至8任一项所述方法的步骤。

10.一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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤，或实现权利要求7至8任一项所述方法的步骤。

Images