CN115207909B - 一种台区拓扑识别方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种台区拓扑识别方法、装置、设备及存储介质，包括：先在目标时间段内获取目标电网中各个电网设备的电量变化值，从中依次选取目标站点设备，将其电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，以确定该目标站点设备的相关站点设备；然后基于电量变化值确定各个相关站点设备与目标站点设备之间的层级关系；最后基于该各个相关站点设备与该目标站点设备之间的层级关系获取该目标电网的拓扑结构。解决了现有台区拓扑识别方法往往需要增加额外的发送电路及电流检测电路，容易导致电网冲击，并且成本较高的问题，本申请不需要增加额外的发送电路及电流检测电路即可完成台区拓扑的高精度识别。

Description

一种台区拓扑识别方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及智能电网领域，具体涉及一种台区拓扑识别方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
配电网是智能电网架构的重要组成部分，低压配电网台区拓扑结构是配电管理的关键一环，影响着电能的利用效率。目前，配电网管理的发展趋势正逐步向精细化管理及智能化管理转变，而精细化管理及智能化管理的实现需要对拓扑结构进行准确的识别。同时台区拓扑结构在电力线的维护检修、电网的稳定运行、电能的准确计量等方面也发挥着重要作用。
现有的台区拓扑识别方法主要包括：基于特征电流信号的识别方法、基于信噪比(signalnoiseradio，snr)与网络基准时间(networktimebase，ntb)的识别方法、基于工频畸变的识别方法三种识别方法。其中，基于特征电流信号的识别方法需要增加额外的发送电路及电流检测电路，成本较高，并且容易导致电网冲击；基于信噪比(signalnoiseradio，snr)与网络基准时间(networktimebase，ntb)的识别方法对电网环境要求苛刻，电网环境的差异会导致台区分支识别不准的情况；而基于工频畸变的识别方法容易产生较大的电流冲击，对电网的安全带来隐患。
因此，现有的台区拓扑识别方法往往需要增加额外的发送电路及电流检测电路，容易导致电网冲击，并且成本较高。
发明内容
本申请提供了一种台区拓扑识别方法、装置、设备及存储介质，解决了现有的台区拓扑识别方法往往需要增加额外的发送电路及电流检测电路，
容易导致电网冲击，并且成本较高的技术问题。
一方面，提供了一种电网拓扑识别方法，所述方法包括：
获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值；
将所述各个电网设备按照所述电量变化值进行排序，以获得电网设备序列，并从所述电网设备序列中依次选取目标站点设备；
针对每个目标站点设备，将所述目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，在所述各个电网设备中确定所述目标站点设备的相关站点设备；
将所述目标站点设备以及所述目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值进行排序，以确定所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系；
基于所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系，获取所述目标电网的拓扑结构。
又一方面，提供了一种电网拓扑识别装置，所述装置包括：
电量变化值获取模块，用于获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值；
目标站点设备获取模块，用于将所述各个电网设备按照所述电量变化值进行排序，以获得电网设备序列，并从所述电网设备序列中依次选取目标站点设备；
相关站点设备获取模块，用于针对每个目标站点设备，将所述目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，在所述各个电网设备中确定所述目标站点设备的相关站点设备；
层级关系获取模块，用于将所述目标站点设备以及所述目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值进行排序，以确定所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系；
拓扑结构获取模块，用于基于所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系，获取所述目标电网的拓扑结构。
在一种可能的实施方式中，所述各个电网设备包括用户侧表箱以及分支检测终端箱中的至少一者。
在一种可能的实施方式中，所述层级关系用于指示所述各个电网设备之间的拓扑关系；
所述目标站点设备获取模块，还用于：
将所述各个电网设备按照所述电量变化值从小到大排序；
所述层级关系获取模块，还用于包括：
将所述目标站点设备以及所述目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值从小到大进行排序，以获得目标站点序列；
将所述目标设备序列中后一位序列所对应的电网设备，确定为前一位序列所对应的电网设备的上级设备，以确定所述目标站点序列中的各个电网设备之间的层级关系。
在一种可能的实施方式中，所述所述目标站点设备获取模块，还用于：
将所述各个电网设备按照所述电量变化值从大到小排序。
在一种可能的实施方式中，所述层级关系用于指示电网设备之间的层级大小；
针对每一个目标站点设备，当所述目标站点设备的相关站点设备的电量变化值大于所述目标站点设备时，则所述目标站点设备的相关站点设备的层级大于所述目标站点设备的层级；
当所述目标站点设备的相关站点设备的电量变化值小于所述目标站点设备时，则所述目标站点设备的相关站点设备的层级小于所述目标站点设备的层级。
在一种可能的实施方式中，所述目标时间段内包括各个子时间段。
在一种可能的实施方式中，所述电量变化值获取模块，还用于：
针对每个电网设备，获取所述电网设备在各个子时间段内的子变化值，并将所述各个子时间段内的子变化值之和确定为所述目标时间段内各个电网设备的电量变化值。
在一种可能的实施方式中，所述相关站点设备获取模块，包括：
相关值获取单元，用于将所述目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，获得所述目标站点设备与所述各个电网设备之间的相关值；
相关站点设备获取单元，用于在所述各个电网设备中，选取相关值大于相关阈值的电网设备确定为所述目标站点设备的相关站点设备。
在一种可能的实施方式中，所述相关值获取单元，还用于：
基于所述目标站点设备在各个子时间段内的子变化值，以及所述各个电网设备在各个子时间段内的子变化值，计算所述目标站点设备与各个电网设备的相关值。
再一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上所述的一种电网拓扑识别方法。
又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如上所述的一种电网拓扑识别方法。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
先获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值；将各个电网设备按照所述电量变化值从小到大排序，获得电网设备序列，并从中依次选取目标站点设备；再针对每个目标站点设备，将目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，确定该目标站点设备的相关站点设备；然后将目标站点设备及其相关站点设备按照电量变化值进行排序，以确定该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系；最后基于该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系，即可获取该目标电网的拓扑结构。不需要增加额外的发送电路及电流检测电路就可以完成台区拓扑的高精度识别，不容易导致电网冲击，同时具有低成本的特性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电网台区拓扑结构示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电网拓扑识别方法的方法流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电网拓扑识别方法的方法流程图。
图4示出了本申请实施例涉及的一种拓扑关系识别的总流程图。
图5示出了本申请实施例涉及的一种父节点与从节点之间的关系示意图。图6示出了本申请实施例涉及的一种分支结构示意图。
图7示出了本申请实施例涉及的一种电网台区拓扑结构示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种电网拓扑识别装置的结构方框图。
图9示出了本申请一示例性实施例示出的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应理解，在本申请的实施例中提到的“指示”可以是直接指示，也可以是间接指示，还可以是表示具有关联关系。举例说明，A指示B，可以表示A直接指示B，例如B可以通过A获取；也可以表示A间接指示B，例如A指示C，B可以通过C获取；还可以表示A和B之间具有关联关系。
在本申请实施例的描述中，术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电网台区拓扑结构示意图。该电网台区下存在多个电网设备，该电网设备包含变压器、用户侧表箱及分支检测终端箱。
可选的，变压器位于电网台区拓扑结构的顶部，每个电网台区有一个变压器，该变压器用于变换电网的交流电压及交流电流，从而为该台区所有各个电网设备传输交流电能。
可选的，如图1中的A1至A6，在电网台区拓扑结构中，一级分支一般为分支检测终端箱，用于对如二级分支的分支检测终端箱A11至A62以及各分支检测终端箱下的电表箱，进行状态监测及电量数据精准计量。
可选的，用户侧表箱位于分支检测终端箱的下级分支，各个用户侧表箱下可以设置有多个电能表，如图1中的表箱1至表箱6，电能表用于定时采集用户电量数据和电能信息，该电能表可以为载波电能表普通485电能表。
可选的，电网台区拓扑的通信网络可以为电力统计领域的宽带电力线载波通信网络(High Power Line Carrier Communication，HPLC)，目前，宽带电力线载波通信网络(High Power Line Carrier Communication，HPLC)被大量应用于低压台区数据采集中。其中，中央协调器设备(central coordinator，CCO)是通信网络中的主节点角色，负责完成组网控制、网络维护管理等功能，其对应的设备实体为集中器本地通信单元，用于存储该电网台区的各个电网设备的采集数据。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电网拓扑识别方法的方法流程图。如图2所示，该电网拓扑识别方法可以包括如下步骤：
步骤S201、获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值。
在一种可能的实施方式中，在要对目标电网中的各个电网设备进行台区拓扑识别时，先确定一个目标时间段，在该目标时间段内采集各个电网设备(例如，该电网设备可以为电表、用户侧表箱以及分支检测终端箱等)的电量变化值(即该各个电网设备在该目标时间段内所消耗的电能)。
步骤S202、将该各个电网设备按照该电量变化值进行排序，以获得电网设备序列，并从该电网设备序列中依次选取目标站点设备。
在一种可能的实施方式中，在获取在目标时间段内各个电网设备的电量变化值后，将该电量变化值按照大小进行排序(可以从大到小依次排序，也可以从小到大依次排序)，并获取排序结果，将排序结果确定为电网设备序列，更直观的体现出该目标电网中的各个电网设备的电量变化值的大小变化关系。在确定出电网设备序列后，若从该电网序列设备中按照从小到大的选取方式依次选取各个目标站点设备，由于选取各个目标站点设备的电量变化值较小，通常位于目标电网拓扑结构的末级分支，层级最大，因此，在实际应用中，该目标站点设备一般为目标电网中目标台区的电表或用户侧表箱。若从该电网序列设备中按照从大到小的选取方式依次选取各个目标站点设备，由于选取各个目标站点设备的电量变化值较大，通常位于目标电网拓扑结构的高级分支，层级较大，因此，在实际应用中，该目标站点设备一般为目标电网中目标台区的分支检测终端箱。
步骤S203、针对每个目标站点设备，将该目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，在该各个电网设备中确定该目标站点设备的相关站点设备。
在一种可能的实施方式中，在选取出各个目标站点设备后，针对每个目标站点设备，将该目标站点设备的电量变化值，与目标电网内除该目标站点设备之外的其他各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，从而获得与该目标站点设备相关性较大的各个电网设备，之后，将于与该目标站点设备相关性较大的各个电网设备确定为该目标站点设备的相关站点设备。实际情况下，选取出的各个相关站点设备与该目标站点设备之间的相关性越大，其之间的层级关系越近。
步骤S204、将该目标站点设备以及该目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值进行排序，以确定该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系。
在一种可能的实施方式中，在获取各个目标站点设备对应的各个相关站点设备后，针对每个目标站点设备，将该目标站点设备与其对应的相关站点设备按照电量变化值进行排序。其中，电量变化值越大的相关站点设备，由于其在目标时间段内所消耗的电能越大，因此，其所属层级越小，一般位于目标电网拓扑结构的上层(顶部)；而电量变化值越小的相关站点设备，由于其在目标时间段内所消耗的电能越小，因此，其所属层级越大，一般位于目标电网拓扑结构的下层(末级)。
步骤S205、基于该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系，获取该目标电网的拓扑结构。
在一种可能的实施方式中，在获取各个目标站点设备与该各个目标站点设备的相关站点设备之间的层级关系后，可以明确识别该目标电网的拓扑结构。
综上所述，先获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值；将各个电网设备按照所述电量变化值从小到大排序，获得电网设备序列，并从中依次选取目标站点设备；再针对每个目标站点设备，将目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，确定该目标站点设备的相关站点设备；然后将目标站点设备及其相关站点设备按照电量变化值进行排序，以确定该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系；最后基于该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系，即可获取该目标电网的拓扑结构。不需要增加额外的发送电路及电流检测电路就可以完成台区拓扑的高精度识别，不容易导致电网冲击，同时具有低成本的特性。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电网拓扑识别方法的方法流程图。如图3所示，该电网拓扑识别方法可以包括如下步骤：
步骤S301、获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值。
在一种可能的实施方式中，该各个电网设备包括用户侧表箱以及分支检测终端箱中的至少一者。
在一种可能的实施方式中，该目标时间段内包括各个子时间段。
在一种可能的实施方式中，针对每个电网设备，获取该电网设备在各个子时间段内的子变化值，并将该各个子时间段内的子变化值之和确定为该目标时间段内各个电网设备的电量变化值。
进一步的，请参照图4所示的一种拓扑关系识别的总流程图，在要对目标电网中的各个电网设备进行台区拓扑识别时，先基于宽带电力线载波通信网络(High Power LineCarrier Communication，HPLC)协议，使所有站点(电网设备)入网。再通过广播校时命令，完成该目标电网中所有站点(电网设备)的校时(例如，将该目标电网中所有站点的时间误差控制在5秒内)。
在对该目标电网中所有站点(电网设备)完成校时后，如图4所示，进行数据采集。即下发电压、电流以及功率采集命令到各个站点(电网设备)，并规定目标采集模式，基于该采集模式，周期性地将各个站点(电网设备)的采集数据记录到对应的站点(电网设备)中，而各个站点(电网设备)中记录的采集数据也会定期存入集中器，该集中器为宽带电力线载波通信网络(High Power Line Carrier Communication，HPLC)中的中央协调器设备(central coordinator，CCO)，其是通信网络中的主节点角色。
可选的，该目标采集模式可以为整点采集模式，即xx:00时刻采集，每天采集24个点；也可以为每间隔5分钟进行一次采集，即xx:00，xx:05，…，xx:55时刻采集，每小时采集12个点，每天288个点，还可以采用其他采集模式，例如：每间隔10分钟进行一次采集或每间隔15分钟进行一次采集。
进一步的，该目标时间段及该各个子时间段，与上述的目标采集模式相对应。例如，若采用整点的目标采集模式对目标电网中的各个电网设备的电量变化值(即基于电压、电流以及功率所获取的电能消耗值)进行采集，需先设定目标时间段T，假设该目标时间段T为12个小时，那么各个子时间段各对应一个小时(整点采集)；也就是说，需要每隔一个小时对各个电网设备的子变化值进行采集，连续采集12次，满足目标时间段T，针对每个电网设备，12个子变化值构成了1个电量变化值。
步骤S302、将该各个电网设备按照该电量变化值进行排序，以获得电网设备序列，并从该电网设备序列中依次选取目标站点设备。
在一种可能的实施方式中，在采集到各个电网设备在目标时间段内的电量变化值后，如图4所示，需要对采集到的各个数据进行数据分析。若先将各个电网设备所对应的电量变化值从小到大排序，并获取排序结果。将排序结果确定为电网设备序列，该电网设备序列更直观的体现出该目标电网中的各个电网设备的电量变化值的大小变化关系，节省后期的计算量。
在确定出电网设备序列后，从该电网序列设备中按照从小到大的选取方式依次选取各个目标站点设备。最先选取的一个目标站点设备是该电网设备序列中电量变化值最小的站点设备，由于该目标站点设备的电量变化值最小，其一定位于目标电网拓扑结构的末级分支，层级也是该目标电网拓扑结构中的最大。在实际应用中，该目标站点设备一般为目标电网中目标台区的电表或用户侧表箱，该电网设备序列中其他所有电网设备的层级一定小于或等于该目标站点设备。
进一步的，在将各个电网设备所对应的电量变化值从小到大排序时，假设该各个电网设备中有一共有N个分支箱，一个总表，目标时间段内T总共采集M次数据。设总表在目标时间段内T消耗的能量(电量变化值)为E0，其它分支箱消耗的能量分别为E1，E2，…，En。已知E0的具体数值，计算出每个分支箱每次采样间隔能量消耗(电量变化值)，如第一个分支箱为ΔE1＝{Δ11,Δ12,Δ13，…，Δ1m}。除总表外，剩下的分支箱按照消耗的能量(电量变化值)大小排序。
步骤S303、将该目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，获得该目标站点设备与该各个电网设备之间的相关值。
在一种可能的实施方式中，基于该目标站点设备在各个子时间段内的子变化值，以及该各个电网设备在各个子时间段内的子变化值，计算该目标站点设备与各个电网设备的相关值。
在一种可能的实施方式中，在选取出各个目标站点设备后，针对每个目标站点设备，将该目标站点设备的电量变化值，与目标电网内除该目标站点设备之外的其他各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，获取该目标站点设备与其他各个电网设备之间的相关值。而最先选取的目标站点设备是该电网设备序列中电量变化值最小的电网设备，假设在该电网设备序列中存在N个电网设备，第一个电网设备ΔE1即为该目标时间段T内的能量消耗最小(电量变化值)的目标站点设备，则将ΔE1与其他不同电网设备进行相关性ρ分析，得到ρ＝{ρ12，ρ13，……，ρ1N}，并将ρ进行从大到小排序。
进一步的，请参考图5所示的父节点与从节点之间的关系示意图，如果忽略能量损失，可以得到如下公式：E0＝∑Ei；其中，E0是父节点，Ei是各个从节点。考虑电能计量误差ε和电能损耗δ，则n个从节点和父节点关系如下：E0-ε≤E0≤E0+ε+δ；已知两个随机变量(即电网设备的电量变化值)的相关系数用于度量其线性相关性。如果每个变量具有M个标量观测值(即目标时间段内的采集次数或该目标时间段内所包含的子时间段得个数)，则可通过如下公式获取两个电网设备之间的相关值：
其中，μA和σA分别是电网设备A的电量变化值的均值和标准差，μB和σB是电网设备B的电量变化值的均值和标准差。
根据以上公式，E0和Ei存在相关性，并且在同一条分支上，所有电网设备之间的电量变化值存在相关性，但是分支层级间隔越远相关性越低。
步骤S304、在该各个电网设备中，选取相关值大于相关阈值的电网设备确定为该目标站点设备的相关站点设备。
进一步的，可设定一定的相关阈值，当电网设备与目标站点设备之间的相关值大于该相关阈值时，可以认为该电网设备是该目标站点设备的相关站点设备，属于同一个分支。例如，在上述的经过排序后的ρ＝{ρ12，ρ13，……，ρ1N}集合中，假设4，7，8…大于该相关阈值，从而可以得到一个集合S1＝{1，4，7，8…}。S1集合内的各个电网设备即为该目标站点设备的相关站点设备。
步骤S305、将该目标站点设备以及该目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值进行排序，以确定该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系。
在一种可能的实施方式中，该层级关系用于指示该各个电网设备之间的拓扑关系；
将该各个电网设备按照该电量变化值从小到大排序；
将该目标站点设备以及该目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值从小到大进行排序，以获得目标站点序列；
将该目标设备序列中后一位序列所对应的电网设备，确定为前一位序列所对应的电网设备的上级设备，以确定该目标站点序列中的各个电网设备之间的层级关系。
进一步的，例如，对上述的S1集合进行电量变化值的大小排序，获得目标站点序列，其中，请参考图6所示的分支结构示意图，电量变化值最大的为最高分支(上级设备)，最小的为末级分支。依次对剩下的目标站点设备进行相关性分析，完成所有电网设备的分类和级别分析。
上述实施方式及示例都是基于将该各个电网设备按照该电量变化值从大到小排序，优先将电量变化值最小的电网设备确定为目标站点设备来实现的，而在另一种可能的实施方式中，也可以将该各个电网设备按照该电量变化值从大到小排序。
该层级关系用于指示电网设备之间的层级大小；
针对每一个目标站点设备，当该目标站点设备的相关站点设备的电量变化值大于该目标站点设备时，则该目标站点设备的相关站点设备的层级大于该目标站点设备的层级；
当该目标站点设备的相关站点设备的电量变化值小于该目标站点设备时，则该目标站点设备的相关站点设备的层级小于该目标站点设备的层级。
进一步的，在将该各个电网设备按照该电量变化值从大到小排序后，先从排序结果中获取电量变化值第二大的电网设备(电量变化值第一大的电网设备一定为该目标电网的总节点设备)，并将其确定为第一个目标站点设备，对该第一个目标站点设备与电网设备序列中其他各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，基于相关阈值获取该第一个目标站点设备对应的各个相关节点设备(构建相关节点设备序列)。由于该第一个目标站点设备的上级设备是已知的(电量变化值第一大的电网设备)，所以求出的该第一个目标站点设备对应的各个相关节点设备一定是该第一个目标站点的下级设备，但该各个相关节点设备之间的层级关系是未知的，此时，我们可以从该各个相关节点设备中选取第一相关节点设备，再对该第一相关节点设备与该相关节点设备序列中除了该第一相关节点设备之外的其他各个相关节点设备进行相关性分析，若其他各个相关节点设备与该第一相关节点设备之间存在相关性的话，则其他各个相关节点设备属于该第一相关节点设备的下层设备，若其他各个相关节点设备与该第一相关节点设备之间没有存在相关性的话，则其他各个相关节点设备属于该第一相关节点设备的同层设备，按照上述的方法，依次对各个相关节点设备进行分析，即可确定该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系。
示例性的，例如，某一目标电网中存在10个电网设备，假设第一个电网设备的电量变化值最大，则将其确定为总节点站点设备，若第二个电网设备的电量变化值第二个大，则其确定为第一个目标站点设备，并对该目标站点设备与其它8个电网设备进行相关性分析，得到该第一个目标站点设备的相关节点设备(假设该相关节点设备为目标电网中第三个电网设备及第四个电网设备)。其中，基于以上分析，我们只知道该第三个电网设备及该第四个电网设备为该第一个目标站点设备的相关节点设备，但该第三个电网设备及该第四个电网设备的具体层级并不知道，且两者是否存在相关性也不知道。因此，可将该第三个电网设备将其确定为第二个目标站点设备，对其与其它电网设备(目标电网中除第一个电网设备、第一个目标站点设备及第二个目标站点设备之外的电网设备)进行相关性分析，获取该第二个目标站点设备的相关节点设备，若该第四个电网设备为该第二个目标站点设备的相关节点设备，则该第四个电网设备为该第三个电网设备的下一层电网设备，若该第四个电网设备不是该第二个目标站点设备的相关节点设备，则该第四个电网设备与该第三个电网设备为同一层电网设备，基于上述分析方法，即可确定该目标网络中各个电网设备层级关系，进而识别该目标网络的拓扑结构。
步骤S306、基于该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系，获取该目标电网的拓扑结构。
在一种可能的实施方式中，当获取到目标站点序列中各个电网设备之间的层级关系后，将该目标站点序列中的各个电网设备，从该电网设备序列中删除。
进一步的，例如，某一目标电网中存在10个电网设备，假设第一个电网设备的电量变化值最小，则将其确定为目标站点设备，并对该目标站点设备与其它9个电网设备进行相关性分析，得到该目标站点设备的相关节点设备，再依次从小到大将剩余9个电网设备一一确定为目标站点设备，并一一对其与其它电网设备进行相关性分析。其中，假设第七个电网设备为该目标节点(如第一个电网设备)的上一级相关节点设备，在对第一个电网设备进行相关性分析的过程中，已经确定了第一个电网设备的所有层级的上级电网设备，而由于第7个电网设备也属于第一个电网设备的上级电网设备，因此第7个电网设备的上级电网设备也是已知的；并且，由于各个电网设备是按照电量变化值从小到大进行相关性分析的，因此比第7个电网设备的电量变化值更小的电网设备(也就是可能充当第7个电网设备的下级电网设备)，都在第7个电网设备之前进行了相关性分析，因此第7个电网设备的下级电网设备也是已知的。因此，当任意一个设备(如第7个电网设备)被确定为相关节点设备之后，就不需要对其它电网设备进行相关性分析了，因为在之前的计算中，已经获得了该第7个电网设备的所有下级电网设备及所有上级电网设备。也就是说，在将该第7个电网设备确定为目标站点设备进行相关性分析前，该第7个电网设备该的所有分支情况已经明确了，因此，直接将第7个电网设备从该电网设备序列中删除，不需要进行再次相关性分析，节省了大量的计算过程。
进一步的，完成所有分组和级别分析之后，利用父从之间满足以下公式E0-ε≤E0≤E0+ε+δ，进行二次确认，如果满足该公式则该分支的层级分析正确。若不满足则将该分支的电网设备放到别的分支中，重新进行相关性分析，如图7所示的一种电网台区拓扑结构示意图，直至正确获取该目标电网的拓扑结构。
综上所述，先获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值；将各个电网设备按照所述电量变化值从小到大排序，获得电网设备序列，并从中依次选取目标站点设备；再针对每个目标站点设备，将目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，确定该目标站点设备的相关站点设备；然后将目标站点设备及其相关站点设备按照电量变化值进行排序，以确定该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系；最后基于该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系，即可获取该目标电网的拓扑结构。不需要增加额外的发送电路及电流检测电路就可以完成台区拓扑的高精度识别，不容易导致电网冲击，同时具有低成本的特性。
图8是根据一示例性实施例示出的一种电网拓扑识别装置的结构方框图。该电网拓扑识别装置包括：
电量变化值获取模块801，用于获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值；
目标站点设备获取模块802，用于将该各个电网设备按照该电量变化值从进行排序，以获得电网设备序列，并从该电网设备序列中依次选取目标站点设备；
相关站点设备获取模块803，用于针对每个目标站点设备，将该目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，在该各个电网设备中确定该目标站点设备的相关站点设备；
层级关系获取模块804，用于将所述目标站点设备以及所述目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值进行排序，以确定所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系；
拓扑结构获取模块805，用于基于所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系，获取所述目标电网的拓扑结构。
在一种可能的实施方式中，该各个电网设备包括用户侧表箱以及分支检测终端箱中的至少一者。
在一种可能的实施方式中，所述层级关系用于指示所述各个电网设备之间的拓扑关系；
所述目标站点设备获取模块802，还用于：
将所述各个电网设备按照所述电量变化值从小到大排序；
所述层级关系获取模块804，还用于包括：
将所述目标站点设备以及所述目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值从小到大进行排序，以获得目标站点序列；
将所述目标设备序列中后一位序列所对应的电网设备，确定为前一位序列所对应的电网设备的上级设备，以确定所述目标站点序列中的各个电网设备之间的层级关系。
在一种可能的实施方式中，所述所述目标站点设备获取模块802，还用于：
将所述各个电网设备按照所述电量变化值从大到小排序。
在一种可能的实施方式中，该目标时间段内包括各个子时间段。
在一种可能的实施方式中，该电量变化值获取模块801，还用于：
针对每个电网设备，获取该电网设备在各个子时间段内的子变化值，并将该各个子时间段内的子变化值之和确定为该目标时间段内各个电网设备的电量变化值。
在一种可能的实施方式中，该相关站点设备获取模块803，包括：
相关值获取单元，用于将该目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，获得该目标站点设备与该各个电网设备之间的相关值；
相关站点设备获取单元，用于在该各个电网设备中，选取相关值大于相关阈值的电网设备确定为该目标站点设备的相关站点设备。
在一种可能的实施方式中，该相关值获取单元，还用于：
基于该目标站点设备在各个子时间段内的子变化值，以及该各个电网设备在各个子时间段内的子变化值，计算该目标站点设备与各个电网设备的相关值。
综上所述，先获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值；将各个电网设备按照所述电量变化值从小到大排序，获得电网设备序列，并从中依次选取目标站点设备；再针对每个目标站点设备，将目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，确定该目标站点设备的相关站点设备；然后将目标站点设备及其相关站点设备按照电量变化值进行排序，以确定该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系；最后基于该目标站点设备的各个相关站点设备分别与该目标站点设备之间的层级关系，即可获取该目标电网的拓扑结构。不需要增加额外的发送电路及电流检测电路就可以完成台区拓扑的高精度识别，不容易导致电网冲击，同时具有低成本的特性。
图9示出了本申请一示例性实施例示出的一种计算机设备的结构框图。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上所述的一种电网拓扑识别方法。
本申请一个实施方式还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的一种电网拓扑识别方法。
其中，处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(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、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施方式中的方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施方式中的方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施方式方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施方式的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种电网拓扑识别方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值；
将所述各个电网设备按照所述电量变化值进行排序，以获得电网设备序列，并从所述电网设备序列中依次选取目标站点设备；
针对每个目标站点设备，将所述目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，在所述各个电网设备中确定所述目标站点设备的相关站点设备；将所述目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，获得所述目标站点设备与所述各个电网设备之间的相关值；在所述各个电网设备中，选取相关值大于相关阈值的电网设备确定为所述目标站点设备的相关站点设备；
如果每个电量变化值具有M个标量观测值，则可通过如下公式获取两个电网设备之间的相关值：
其中，μA和σA分别是电网设备A的电量变化值的均值和标准差，μB和σB是电网设备B的电量变化值的均值和标准差；
将所述目标站点设备以及所述目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值进行排序，以确定所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系；
基于所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系，获取所述目标电网的拓扑结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各个电网设备包括用户侧表箱以及分支检测终端箱中的至少一者。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述层级关系用于指示所述各个电网设备之间的拓扑关系；
所述将所述各个电网设备按照所述电量变化值进行排序，包括：
将所述各个电网设备按照所述电量变化值从小到大排序；
所述将所述目标站点设备以及所述目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值进行排序，以确定所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系，包括：
将所述目标站点设备以及所述目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值从小到大进行排序，以获得目标站点序列；
将所述目标设备序列中后一位序列所对应的电网设备，确定为前一位序列所对应的电网设备的上级设备，以确定所述目标站点序列中的各个电网设备之间的层级关系。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述电网设备按照所述电量变化值排序，包括：
将所述各个电网设备按照所述电量变化值从大到小排序。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述层级关系用于指示电网设备之间的层级大小；
针对每一个目标站点设备，当所述目标站点设备的相关站点设备的电量变化值大于所述目标站点设备时，则所述目标站点设备的相关站点设备的层级大于所述目标站点设备的层级；
当所述目标站点设备的相关站点设备的电量变化值小于所述目标站点设备时，则所述目标站点设备的相关站点设备的层级小于所述目标站点设备的层级。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述目标时间段内包括各个子时间段；
所述获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值，包括：
针对每个电网设备，获取所述电网设备在各个子时间段内的子变化值，并将所述各个子时间段内的子变化值之和确定为所述目标时间段内各个电网设备的电量变化值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，获得所述目标站点设备与所述各个电网设备之间的相关值，包括：
基于所述目标站点设备在各个子时间段内的子变化值，以及所述各个电网设备在各个子时间段内的子变化值，计算所述目标站点设备与各个电网设备的相关值。
8.一种电网拓扑识别装置，其特征在于，所述装置包括：
电量变化值获取模块，用于获取目标电网中，在目标时间段内各个电网设备的电量变化值；
目标站点设备获取模块，用于将所述各个电网设备按照所述电量变化值进行排序，以获得电网设备序列，并从所述电网设备序列中依次选取目标站点设备；
相关站点设备获取模块，用于针对每个目标站点设备，将所述目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，在所述各个电网设备中确定所述目标站点设备的相关站点设备；将所述目标站点设备的电量变化值与各个电网设备的电量变化值进行相关性分析，获得所述目标站点设备与所述各个电网设备之间的相关值；在所述各个电网设备中，选取相关值大于相关阈值的电网设备确定为所述目标站点设备的相关站点设备；
如果每个电量变化值具有M个标量观测值，则可通过如下公式获取两个电网设备之间的相关值：
其中，μA和σA分别是电网设备A的电量变化值的均值和标准差，μB和σB是电网设备B的电量变化值的均值和标准差；
层级关系获取模块，用于将所述目标站点设备以及所述目标站点设备的相关站点设备，按照电量变化值进行排序，以确定所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系；
拓扑结构获取模块，用于基于所述目标站点设备的各个相关站点设备分别与所述目标站点设备之间的层级关系，获取所述目标电网的拓扑结构。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的一种电网拓扑识别方法。
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