CN114117099A - 一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法及系统，方法包括以监控系统实时数据库的变电站对象为记录节点、关联关系为记录边，建立图数据结构模型，以及模型与实时数据库之间的属性访问外键；根据客户查询请求，对图数据结构模型进行遍历获取搜索结果链表，从中逐一提取记录节点和记录边，基于属性访问外键，从实时数据库中获取变电站对象和关联关系；将变电站对象和关联关系进行编码组包后发给客户。本发明保留数据库中设备表的记录、引用域的引用地址，对外提供图数据结构的查询服务；管理变电站设备的复杂连接关系、数据采集与应用，形成集控站一体化智能分析型数据平台，提升基于关系数据库研发的集控站监控系统分析能力。

Description

一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法及系统
技术领域
本发明涉及变电站监控技术领域，更具体地，涉及一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法及系统。
背景技术
新一代集控站设备监控系统的监控对象包括变电站一次设备、二次设备、辅助设备、摄像头、机器人以及物理区域，除实体对象之间的物理连接关系之外，同时存在数据采集关系、空间位置隶属关系等非物理连接关系。新一代集控站管理的变电站系统是一个有着大量节点、节点之间有着复杂连接关系的网络，具有复杂系统特征，即：连接结构的复杂性及拓扑关系随时空演化等特征；为适应这一趋势，新一代集控站设备监控系统亟需从单纯的操作型系统转化为操作型与智能分析型系统。
现有技术中，传统的电力自动化监控系统面向调度运行进行设计时，通常采用商业关系型数据库进行模型与数据的持久化存储，运行时将数据加载到关系型内存数据库进行模型与数据管理，以获得更快的访问速度，并基于此种架构开发了大量的监控应用。然而，基于这种关系实时数据库构建的各类应用软件遇到诸多技术瓶颈，电力自动化监控系统在面对一次设备运行状态或二次设备运行状态的运行场景时，其模型关系较复杂度，尤其当电力自动化监控系统需要对变电站的一次设备、二次设备、辅助设备和物理空间等对象进行统一管理时，由于各类设备间的关系复杂，从而引起数据关系结构转换复杂、设备连接关系查询效率低下、应用功能扩展困难等诸多问题，导致现有技术中的电力自动化监控系统难以承载智能分析型应用功能。另一方面，现有电力自动化监控系统所依赖的以二维表形式管理数据的关系型内存数据库，只适用于管理连接关系，而不适用于支撑SCADA的数据管理，更加难以支撑集控站所需的传统操作监控功能，从而无法为应用功能提供高效率的深层关系。
现有技术1(CN111125265B)“一种基于关系型数据库数据生成图数据的方法和装置”，图数据包括节点、关系、节点属性和关系属性；构建图数据目标类型的数据结构，并将原始数据填充到所述图数据目标类型的数据结构中。现有技术1提供的技术为使用链表将关系连接起来，也就是链表中的节点是属于该顶点的关系，并且在每一个关系中都保存了对前向关系和后向关系的链接，使得关系的查询更加方便。另外，本发明中的属性和关系都采用ID标识，使得相同的属性可以采用ID引用的方式，减少重复创建相同的值，缩减空间利用。现有技术2(109726305A)“一种基于图结构的复杂关系数据存储及检索方法”，构建复杂关系数据存储模型，在该模型中具有多个节点，不同节点之间具有边以进行相互连接，其中所述节点表示实体对象，所述边表示实体之间的关系，每个节点具有自身的多个属性，所述关系和所述属性均采用双向链表的方式进行存储。本发明综合了基于实体关系的节点结构的存储方法，基于图结构的边结构的数据存储方法，并结合节点结构与边结构的构建混合索引结构，支持大规模图数据的快速索引，并很好的支持扩展性，利用关系数据库存储节点和边的一对关系，克服图数据库占用内存过大的缺点，实现复杂关系数据的快速查询。现有技术3(106547809A)“架构符合关系表示在图数据库中”，该系统(或用户)可以基于与图中的两个或更多个节点之间的两个或更多个边缘相关联的两个或更多个谓词来定义复合关系。在查询中使用两个或更多个谓词来指定该中心节点的标识符，由此允许与复合关系相关联的数据容易地被标识、被修改和/或被提取。
现有技术1至3，均是要建立完整的图数据结构，仅仅基于图数据结构完成数据的检索与存储，但是并未涉及在不改变现有数据采集、存储与应用方式的前提下，为变电站复杂系统的模型管理提供更高效的访问。
因此，需要研究一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法及系统。
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，提供一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法及系统，对关系型内存数据库模式进行改造，基于内存数据库的设备表记录与表间记录关系，在同一内存访问空间形成图数据结构，图结构中的节点、边从关系型设备表中提取ID、名称、类型等基本信息，保留对应内存数据库中设备表的记录、引用域的引用地址，对外提供图数据结构的查询服务；能够管理变电站设备的复杂连接关系、数据采集与应用，形成集控站一体化智能分析型数据平台，克服了单纯基于关系数据库研发的集控站监控系统分析功能偏弱的不足。
本发明采用如下的技术方案。
一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，包括：
步骤1，从变电站监控系统的实时数据库中，采集变电站对象，变电站对象的关联关系；其中，关联关系包括物理连接关系和逻辑连接关系；
步骤2，以变电站对象作为记录节点，以关联关系作为连接记录节点的记录边，利用记录节点和记录边建立描述变电站异构设备网络的图数据结构模型；
步骤3，建立图数据结构模型与实时数据库记录之间的属性访问外键，属性访问外键包括节点属性访问外键和边属性访问外键；其中，节点属性访问外键指向变电站对象在实时数据库中的访问位置，边属性访问外键指向关联关系在实时数据库中的访问位置；
步骤4，当实时数据库中的关系对象及其关联关系发生变化时，基于属性访问外键，利用变化后的实时数据库对图数据结构模型的记录节点与记录边进行更新；
步骤5，根据客户的查询请求，对图数据结构模型进行网络遍历以获取搜索结果链表；从搜索结果链表中逐一提取记录节点和记录边，基于属性访问外键，从实时数据库中获取对应的变电站对象和关联关系；将变电站对象和关联关系进行编码，组包后发给客户。
优选地，步骤1中，变电站对象包括：一次设备，二次设备，辅助设备，巡视设备，站控层设备和物理区域对象。
一次设备包括：控制区域、基准电压、厂站、电压等级、断路器、刀闸、母线段、同步发电机、交流线、交流线端点、直流线、直流线端点、换流器、负荷、变压器、变压器绕组、变压器分接头类型、并联补偿器、串联补偿器、间隔、地刀、遥测、遥信、其他遥测和其他遥信；
二次设备包括：包括测控、保护、安全自动装置、智能录波器、计量装置、交直流电源；
辅助设备包括：动环设备、安全防卫设备、消防设备、在线监测设备；
巡视设备包括：巡检机器人与视频设备；
站控层设备包括：主辅一体监控主机、综合应用主机、智能五防主机、实时网关机、服务网；
物理区域对象包括：围墙、大门、室外厂区、室内区域、走廊、楼层、屏柜与连接电缆。
优选地，步骤1中，物理连接关系包括：一次设备的电气连接关系，二次设备与电源连接关系，二次设备与网络交换机的连接关系，辅助设备与电源连接关系，辅助设备与网络交换机的连接关系。
优选地，步骤1中，逻辑连接关系包括：二次设备与一次设备的采集关系，二次设备与一次设备的控制关系，辅助设备与一次设备的数据采集关系，辅助设备与二次设备的数据采集关系，辅助设备传感器与辅助设备主机的连接关系，辅助设备传感器与物理空间的归属关系，一次设备与物理空间的归属关系，二次设备与物理空间的归属关系，测点与一次设备的所属关系，测点与二次设备的所属关系，测点与辅助设备的所属关系，测点与二次设备的来源关系，测点与辅助设备的来源关系，测点与巡视设备的来源关系，设备与电压等级节点的归属关系，设备与电气间隔节点的归属关系。
对记录节点的属性进行定义，包括：变电站对象的ID，变电站对象的类别，节点属性访问外键；对记录边的属性进行定义，包括关联关系的ID，关联关系的类别，关联关系的方向，边属性访问外键；
其中，关联关系的类别包括物理连接关系和逻辑连接关系；关联关系的方向包括正方向，正方向为从源端指向目标端。
优选地，步骤4中，当实时数据库中的的关系对象及其关联关系发生增加、删除、修改类别的变化时，分别基于节点属性访问外键和边属性访问外键，对图数据结构模型的记录节点和记录边进行批量维护，保持图数据结构模型与实时数据库的模型保持一致。
优选地，步骤5包括：
步骤5.1，获取客户的查询请求，解析查询请求以获取起始记录节点及其ID、遍历的记录边类型、遍历的记录节点类型、搜索深度、停止条件和查询结果属性；
步骤5.2，从起始记录节点开始，以遍历的记录边类型和记录节点类型为搜索条件，对图数据结构模型进行拓扑遍历分析，将符合搜索条件的记录节点和记录边均保存到搜索结果链表中；
步骤5.3，当搜索进程满足搜索深度或停止条件时，则停止遍历；否则重复步骤5.2；
步骤5.4，从搜索结果链表中逐一提取记录节点及其对应的记录边，分别基于节点属性访问外键和边属性访问外键，从实时数据库中获取对应的变电站对象和关联关系；
步骤5.5，将变电站对象和关联关系进行编码，组包后发给客户。
基于图数据结构管理变电站异构系统模型的系统，包括：图数据结构模型生成模块，图数据结构模型维护模块，查询模块，服务模块，展示模块；
图数据结构模型生成模块，用于访问变电站监控系统实时数据库中的变电站对象及其关联关系，以变电站对象作为记录节点，以关联关系作为连接记录节点的记录边，利用记录节点和记录边建立描述变电站异构设备网络的图数据结构模型；
图数据结构模型维护模块，当实时数据库中的关系对象及其关联关系发生变化时，基于属性访问外键，利用变化后的实时数据库对图数据结构模型的记录节点与记录边进行更新；
查询模块，根据客户的查询请求，对图数据结构模型进行网络遍历以获取搜索结果链表；
服务模块，从搜索结果链表中逐一提取记录节点和记录边，基于属性访问外键，从实时数据库中获取对应的变电站对象和关联关系；将变电站对象和关联关系进行编码，组包后发给客户；
展示模块，基于服务模块返回的查询结果，采用力导算法自动进行图数据结构对象的显示布局，以网络拓扑方式展示查询结果。
优选地，图数据结构模型生成模块，还用于建立图数据结构模型与实时数据库记录之间的属性访问外键，属性访问外键包括节点属性访问外键和边属性访问外键；其中，节点属性访问外键指向变电站对象在实时数据库中的访问位置，边属性访问外键指向关联关系在实时数据库中的访问位置。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过对关系型内存数据库模式进行改造，基于内存数据库的设备表记录与表间记录关系，在同一内存访问空间形成图数据结构，图结构中的节点、边从关系型设备表中提取ID、名称、类型等基本信息，保留对应内存数据库中设备表的记录、引用域的引用地址，对外提供图数据结构的查询服务；通过将监控系统实时数据库中的变电站异构设备记录转换为对应的图数据结构模型，克服了单纯基于关系型实时数据库查询复杂关联关系效率低下的问题，也避免了完全基于图数据库对监控功能支撑不足的缺点，能够面向变电站异构系统设备集中监控快速研发智能分析型应用，大幅提升集控站设备的自动化智能监控水平。
本发明的有益效果具体包括：
1)图数据结构查询服务支持对变电站模型进行快速检索，因为通过引用地址访问设备对象的完整数据，图数据结构占用空间小；
2)保留了原有关系型内存数据库的访问机制，现有的电力自动化监控系统的数据采集、存储与分析功能不受影响；
3)本发明中节点与边的ID是对应关系型内存数据库表记录的ID，用于标识节点和边，同时也用于对关系库记录的访问；
4)本发明中使用图数据结构存储必要的属性信息，节点、边的全部属性保存于原有关系型内存数据库；
5)通过为电力自动化监控系统的关系型实时数据库扩展图数据结构模型，在不改变现有数据采集、存储与应用方式的前提下，为变电站复杂系统的模型管理提供更高效的访问。
附图说明
图1是一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法的步骤框图；
图2是本发明优选实施例中图数据结构模型与监控系统传统实时数据库变电站异构系统设备模型的关系描述图；
图2中的附图标记说明如下：
2-变电站监控系统的实时数据库；
20-一次设备模型表；21-二次设备模型表；22-辅助设备模型表；23-巡视设备模型表；24-站控层设备模型表；25-物理区域模型表；26-图数据结构模型；
图3是本发明优选实施例中基于图数据结构管理变电站异构系统模型的系统的结构示意图；
图3中的附图标记说明如下：
1-基于图数据结构管理变电站异构系统模型的系统；
10-图数据结构模型生成模块；11-图数据结构模型维护模块；12-查询模块；13-查询服务模块；14-展示模块。
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1，一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，包括步骤1至5。
步骤1，从变电站监控系统的实时数据库中，采集变电站对象，变电站对象的关联关系；其中，关联关系包括物理连接关系和逻辑连接关系。
优选地，步骤1中，变电站对象包括：一次设备，二次设备，辅助设备，巡视设备，站控层设备和物理区域对象。
新一代集控站设备监控系统的监控对象包括变电站一次设备、二次设备、辅助设备、巡视设备、站控层设备以及物理区域，除实体对象之间的物理连接关系之外，同时存在数据采集关系、空间位置隶属关系等非物理连接关系。通过将监控系统实时数据库中的变电站异构设备记录转换为对应的图数据结构模型，适应这一发展趋势，将新一代集控站设备监控系统从单纯的操作型系统转化为操作型与智能分析型系统。
一次设备包括：控制区域、基准电压、厂站、电压等级、断路器、刀闸、母线段、同步发电机、交流线、交流线端点、直流线、直流线端点、换流器、负荷、变压器、变压器绕组、变压器分接头类型、并联补偿器、串联补偿器、间隔、地刀、遥测、遥信、其他遥测和其他遥信等25类关系对象。
二次设备包括：包括测控、保护、安全自动装置、智能录波器、计量装置、交直流电源等6类关系对象。
辅助设备包括：动环设备、安全防卫设备、消防设备、在线监测设备等4类关系对象。
巡视设备包括：巡检机器人与视频设备等2类关系对象。
站控层设备包括：主辅一体监控主机、综合应用主机、智能五防主机、实时网关机、服务网等5类关系对象。
物理区域对象包括：围墙、大门、室外厂区、室内区域、走廊、楼层、屏柜与连接电缆等8类关系对象。
集控站设备监控系统管理的上述对象可以分为物理对象节点和逻辑对象节点，逻辑对象包括一次设备模型中的区域、基准电压、厂站、电压等级、间隔、遥测、遥信、其他遥测和其他遥信，其他为物理对象。因此，对象间的边分为物理连接关系和逻辑连接关系。
优选地，步骤1中，物理连接关系包括：一次设备的电气连接关系，二次设备与电源连接关系，二次设备与网络交换机的连接关系，辅助设备与电源连接关系，辅助设备与网络交换机的连接关系。
优选地，步骤1中，逻辑连接关系包括：二次设备与一次设备的采集关系，二次设备与一次设备的控制关系，辅助设备与一次设备的数据采集关系，辅助设备与二次设备的数据采集关系，辅助设备传感器与辅助设备主机的连接关系，辅助设备传感器与物理空间的归属关系，一次设备与物理空间的归属关系，二次设备与物理空间的归属关系，测点与一次设备的所属关系，测点与二次设备的所属关系，测点与辅助设备的所属关系，测点与二次设备的来源关系，测点与辅助设备的来源关系，测点与巡视设备的来源关系，设备与电压等级节点的归属关系，设备与电气间隔节点的归属关系。
步骤2，以变电站对象作为记录节点，以关联关系作为连接记录节点的记录边，利用记录节点和记录边建立描述变电站异构设备网络的图数据结构模型。
步骤3，如图2，建立图数据结构模型与实时数据库记录之间的属性访问外键，属性访问外键包括节点属性访问外键和边属性访问外键；其中，节点属性访问外键指向变电站对象在实时数据库中的访问位置，边属性访问外键指向关联关系在实时数据库中的访问位置。
对记录节点的属性进行定义，包括：变电站对象的ID，变电站对象的类别，节点属性访问外键；对记录边的属性进行定义，包括关联关系的ID，关联关系的类别，关联关系的方向，边属性访问外键；
其中，关联关系的类别包括物理连接关系和逻辑连接关系；关联关系的方向包括正方向，正方向为从源端指向目标端。
本发明实施例提出的一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法及系统，通过将集控站设备监控系统的关系实时数据库模型记录转换为图数据结构模型，从而能够克服基于关系数据库检索复杂关联关系设备效率低下的不足。
本发明实施例中，变电站异构设备网络的图数据结构模型建立过程，包括以下流程：
步骤001，打开监控系统的关系型实时数据库，读取变电站一次设备模型表、二次设备模型表、辅助设备模型表、巡视设备模型表、站控层设备模型表和物理空间模型表中的记录；
步骤002，根据读取的变电站设备记录在内存中创建节点数组，节点对象包含对象ID、类别和指向关系实时库中记录的属性外键；按照设备记录之间的关联关系在内存中创建边数组，边对象包含关联对象ID、类型、主题类型和指向关系实时数据库中记录的属性外键，加入对应节点对象的边引用数组，形成对应当前集控站模型的图数据结构模型。
步骤4，当实时数据库中的关系对象及其关联关系发生变化时，基于属性访问外键，利用变化后的实时数据库对图数据结构模型的记录节点与记录边进行更新。
优选地，步骤4中，当实时数据库中的的关系对象及其关联关系发生增加、删除、修改类别的变化时，分别基于节点属性访问外键和边属性访问外键，对图数据结构模型的记录节点和记录边进行批量维护，保持图数据结构模型与实时数据库的模型保持一致。
本发明实施例中，变电站异构设备网络的图数据结构模型建立过程的流程还包括：
步骤003，当实时数据库中的记录表发生增加、删除、修改类别等变化时，对图数据结构模型的节点和边进行批量维护，保持图数据结构模型与实时数据库的模型保持一致。
从监控系统关系型实时数据库读取变电站异构设备模型表记录，转换为图数据结构模型，存储在内存中，图数据结构模型的节点和边通过外键关联监控系统关系型实时数据库记录。
步骤5，根据客户的查询请求，对图数据结构模型进行网络遍历以获取搜索结果链表；从搜索结果链表中逐一提取记录节点和记录边，基于属性访问外键，从实时数据库中获取对应的变电站对象和关联关系；将变电站对象和关联关系进行编码，组包后发给客户。
优选地，步骤5包括：
步骤5.1，获取客户的查询请求，解析查询请求以获取起始记录节点及其ID、遍历的记录边类型、遍历的记录节点类型、搜索深度、停止条件和查询结果属性；
步骤5.2，从起始记录节点开始，以遍历的记录边类型和记录节点类型为搜索条件，对图数据结构模型进行拓扑遍历分析，将符合搜索条件的记录节点和记录边均保存到搜索结果链表中；
步骤5.3，当搜索进程满足搜索深度或停止条件时，则停止遍历；否则重复步骤5.2；
步骤5.4，从搜索结果链表中逐一提取记录节点及其对应的记录边，分别基于节点属性访问外键和边属性访问外键，从实时数据库中获取对应的变电站对象和关联关系；
步骤5.5，将变电站对象和关联关系进行编码，组包后发给客户。
如图3，基于图数据结构管理变电站异构系统模型的系统1，包括：图数据结构模型生成模块10，图数据结构模型维护模块11，查询模块12，服务模块13，展示模块14。
图数据结构模型生成模块10，用于访问变电站监控系统实时数据库中的变电站对象及其关联关系，以变电站对象作为记录节点，以关联关系作为连接记录节点的记录边，利用记录节点和记录边建立描述变电站异构设备网络的图数据结构模型；
图数据结构模型维护模块11，当实时数据库中的关系对象及其关联关系发生变化时，基于属性访问外键，利用变化后的实时数据库对图数据结构模型的记录节点与记录边进行更新；
查询模块12，根据客户的查询请求，对图数据结构模型进行网络遍历以获取搜索结果链表；
服务模块13，从搜索结果链表中逐一提取记录节点和记录边，基于属性访问外键，从实时数据库中获取对应的变电站对象和关联关系；将变电站对象和关联关系进行编码，组包后发给客户；
展示模块14，基于服务模块返回的查询结果，采用力导算法自动进行图数据结构对象的显示布局，以网络拓扑方式展示查询结果。
优选地，图数据结构模型生成模块10，还用于建立图数据结构模型与实时数据库记录之间的属性访问外键，属性访问外键包括节点属性访问外键和边属性访问外键；其中，节点属性访问外键指向变电站对象在实时数据库中的访问位置，边属性访问外键指向关联关系在实时数据库中的访问位置。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过对关系型内存数据库模式进行改造，基于内存数据库的设备表记录与表间记录关系，在同一内存访问空间形成图数据结构，图结构中的节点、边从关系型设备表中提取ID、名称、类型等基本信息，保留对应内存数据库中设备表的记录、引用域的引用地址，对外提供图数据结构的查询服务；通过将监控系统实时数据库中的变电站异构设备记录转换为对应的图数据结构模型，克服了单纯基于关系型实时数据库查询复杂关联关系效率低下的问题，也避免了完全基于图数据库对监控功能支撑不足的缺点，能够面向变电站异构系统设备集中监控快速研发智能分析型应用，大幅提升集控站设备的自动化智能监控水平。
本发明的有益效果具体包括：
1)图数据结构查询服务支持对变电站模型进行快速检索，因为通过引用地址访问设备对象的完整数据，图数据结构占用空间小；
2)保留了原有关系型内存数据库的访问机制，现有的电力自动化监控系统的数据采集、存储与分析功能不受影响；
3)本发明中节点与边的ID是对应关系型内存数据库表记录的ID，用于标识节点和边，同时也用于对关系库记录的访问；
4)本发明中使用图数据结构存储必要的属性信息，节点、边的全部属性保存于原有关系型内存数据库；
5)通过为电力自动化监控系统的关系型实时数据库扩展图数据结构模型，在不改变现有数据采集、存储与应用方式的前提下，为变电站复杂系统的模型管理提供更高效的访问。
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 (10)

1.一种基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，其特征在于，
所述方法包括：
步骤1，从变电站监控系统的实时数据库中，采集变电站对象，变电站对象的关联关系；其中，关联关系包括物理连接关系和逻辑连接关系；
步骤2，以变电站对象作为记录节点，以关联关系作为连接记录节点的记录边，利用记录节点和记录边建立描述变电站异构设备网络的图数据结构模型；
步骤3，建立图数据结构模型与实时数据库记录之间的属性访问外键，属性访问外键包括节点属性访问外键和边属性访问外键；其中，节点属性访问外键指向变电站对象在实时数据库中的访问位置，边属性访问外键指向关联关系在实时数据库中的访问位置；
步骤4，当实时数据库中的关系对象及其关联关系发生变化时，基于属性访问外键，利用变化后的实时数据库对图数据结构模型的记录节点与记录边进行更新；
步骤5，根据客户的查询请求，对图数据结构模型进行网络遍历以获取搜索结果链表；从搜索结果链表中逐一提取记录节点和记录边，基于属性访问外键，从实时数据库中获取对应的变电站对象和关联关系；将变电站对象和关联关系进行编码，组包后发给客户。
2.根据权利要求1所述的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，其特征在于，
步骤1中，变电站对象包括：一次设备，二次设备，辅助设备，巡视设备，站控层设备和物理区域对象。
3.根据权利要求2所述的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，其特征在于，
一次设备包括：控制区域、基准电压、厂站、电压等级、断路器、刀闸、母线段、同步发电机、交流线、交流线端点、直流线、直流线端点、换流器、负荷、变压器、变压器绕组、变压器分接头类型、并联补偿器、串联补偿器、间隔、地刀、遥测、遥信、其他遥测和其他遥信；
二次设备包括：包括测控、保护、安全自动装置、智能录波器、计量装置、交直流电源；
辅助设备包括：动环设备、安全防卫设备、消防设备、在线监测设备；
巡视设备包括：巡检机器人与视频设备；
站控层设备包括：主辅一体监控主机、综合应用主机、智能五防主机、实时网关机、服务网；
物理区域对象包括：围墙、大门、室外厂区、室内区域、走廊、楼层、屏柜与连接电缆。
4.根据权利要求3所述的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，其特征在于，
步骤1中，物理连接关系包括：一次设备的电气连接关系，二次设备与电源连接关系，二次设备与网络交换机的连接关系，辅助设备与电源连接关系，辅助设备与网络交换机的连接关系。
5.根据权利要求3所述的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，其特征在于，
步骤1中，逻辑连接关系包括：二次设备与一次设备的采集关系，二次设备与一次设备的控制关系，辅助设备与一次设备的数据采集关系，辅助设备与二次设备的数据采集关系，辅助设备传感器与辅助设备主机的连接关系，辅助设备传感器与物理空间的归属关系，一次设备与物理空间的归属关系，二次设备与物理空间的归属关系，测点与一次设备的所属关系，测点与二次设备的所属关系，测点与辅助设备的所属关系，测点与二次设备的来源关系，测点与辅助设备的来源关系，测点与巡视设备的来源关系，设备与电压等级节点的归属关系，设备与电气间隔节点的归属关系。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，其特征在于，
对记录节点的属性进行定义，包括：变电站对象的ID，变电站对象的类别，节点属性访问外键；对记录边的属性进行定义，包括关联关系的ID，关联关系的类别，关联关系的方向，边属性访问外键；
其中，关联关系的类别包括物理连接关系和逻辑连接关系；关联关系的方向包括正方向，正方向为从源端指向目标端。
7.根据权利要求6所述的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，其特征在于，
步骤4中，当实时数据库中的的关系对象及其关联关系发生增加、删除、修改类别的变化时，分别基于节点属性访问外键和边属性访问外键，对图数据结构模型的记录节点和记录边进行批量维护，保持图数据结构模型与实时数据库的模型保持一致。
8.根据权利要求7所述的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法，其特征在于，
步骤5包括：
步骤5.1，获取客户的查询请求，解析查询请求以获取起始记录节点及其ID、遍历的记录边类型、遍历的记录节点类型、搜索深度、停止条件和查询结果属性；
步骤5.2，从起始记录节点开始，以遍历的记录边类型和记录节点类型为搜索条件，对图数据结构模型进行拓扑遍历分析，将符合搜索条件的记录节点和记录边均保存到搜索结果链表中；
步骤5.3，当搜索进程满足搜索深度或停止条件时，则停止遍历；否则重复步骤5.2；
步骤5.4，从搜索结果链表中逐一提取记录节点及其对应的记录边，分别基于节点属性访问外键和边属性访问外键，从实时数据库中获取对应的变电站对象和关联关系；
步骤5.5，将变电站对象和关联关系进行编码，组包后发给客户。
9.利用权利要求1至8中任一项所述的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的方法而实现的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的系统，其特征在于，
系统包括：图数据结构模型生成模块，图数据结构模型维护模块，查询模块，服务模块，展示模块；
图数据结构模型生成模块，用于访问变电站监控系统实时数据库中的变电站对象及其关联关系，以变电站对象作为记录节点，以关联关系作为连接记录节点的记录边，利用记录节点和记录边建立描述变电站异构设备网络的图数据结构模型；
图数据结构模型维护模块，当实时数据库中的关系对象及其关联关系发生变化时，基于属性访问外键，利用变化后的实时数据库对图数据结构模型的记录节点与记录边进行更新；
查询模块，根据客户的查询请求，对图数据结构模型进行网络遍历以获取搜索结果链表；
服务模块，从搜索结果链表中逐一提取记录节点和记录边，基于属性访问外键，从实时数据库中获取对应的变电站对象和关联关系；将变电站对象和关联关系进行编码，组包后发给客户；
展示模块，基于服务模块返回的查询结果，采用力导算法自动进行图数据结构对象的显示布局，以网络拓扑方式展示查询结果。
10.根据权利要求9所述的基于图数据结构管理变电站异构系统模型的9系统，其特征在于，
图数据结构模型生成模块，还用于建立图数据结构模型与实时数据库记录之间的属性访问外键，属性访问外键包括节点属性访问外键和边属性访问外键；其中，节点属性访问外键指向变电站对象在实时数据库中的访问位置，边属性访问外键指向关联关系在实时数据库中的访问位置。
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