CN115374818B - 一种电网结构的拓扑结构识别方法、装置以及处理设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电网结构的拓扑结构识别方法、装置以及处理设备，用于为拓扑结构识别处理针对的三相电流数据引入数据格式的标准化处理，从而可以保证三相电流数据的数据质量，进而有助于提高后续拓扑结构的识别精度还有运算效率。本申请提供的电网结构的拓扑结构识别方法，包括：获取待识别拓扑结构的电网结构的三相电流数据；将三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到目标数据格式的三相电流数据，其中，目标数据格式为预先为拓扑结构识别处理适配的数据格式；基于目标数据格式的三相电流数据，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果。
Description
技术领域
本申请涉及电气领域，具体涉及一种电网结构的拓扑结构识别方法、装置以及处理设备。
背景技术
电气拓扑结构的监测，或者说相关电网结构的拓扑结构的监测，对于电网的运维工作，具有重要意义。若在第一时间内监测到拓扑结构出现异常情况，显然可以及时地进行响应，起到保障人身安全还有设备安全的效果。
以低压电网为例，当前市场对于低压台区的拓扑结构的识别方案主要有以下几种：1.台区停电方法，此方法识别成功率高，但是运维成本太高，加上频繁停复电对用户生活影响较大；2.工频畸变方法，该方法识别成功率较高，但受台区范围影响较大，无法在较大台区应用，只适用于比较小的台区；3.节点电压电流方法，该方法实施较方便，但受限于电压、电流采集存在误差，对时钟要求比较高，而且在电流比较小的台区，基本无法识别，整体识别成功率低。
而在现有的相关技术的研究过程中，发明人发现，现有技术中基于工频畸变方法的拓扑结构识别方案，不仅存在识别精度有限的问题，并且还存在更为突出的运算效率慢的问题，显然容易影响到其使用价值。
发明内容
本申请提供了一种电网结构的拓扑结构识别方法、装置以及处理设备，用于为拓扑结构识别处理针对的三相电流数据引入数据格式的标准化处理，从而可以保证三相电流数据的数据质量，进而有助于提高后续拓扑结构的识别精度还有运算效率。
第一方面，本申请提供了一种电网结构的拓扑结构识别方法，电网结构的拓扑结构识别方法包括：
获取待识别拓扑结构的电网结构的三相电流数据；
将三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到目标数据格式的三相电流数据，其中，目标数据格式为预先为拓扑结构识别处理适配的数据格式；
基于目标数据格式的三相电流数据，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果。
结合本申请第一方面，在本申请第一方面第一种可能的实现方式中，目标数据格式为预设采样点数，预设采样点数与拓扑结构识别处理中的信号特征提取处理所需要的数据点数量相适配，将三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到目标数据格式的三相电流数据，包括：
若三相电流数据的采样点数未达到预设采样点数，则根据预设采样点数与采样点数的差值，对三相电流数据的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据。
结合本申请第一方面第一种可能的实现方式，在本申请第一方面第二种可能的实现方式中，数据补足处理包括：
在三相电流数据中的预设字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串；
或者，在三相电流数据中生成扩充字段位置；
在扩充字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串。
结合本申请第一方面第一种可能的实现方式，在本申请第一方面第三种可能的实现方式中，对三相电流数据的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据，包括：
三相电流数据的采样点数，通过预设的放大系数进行放大处理，得到放大后的采样点数；
若放大后的采样点数未达到预设采样点数，则根据预设采样点数与放大后的采样点数的差值，对放大后的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据。
结合本申请第一方面第一种可能的实现方式，在本申请第一方面第四种可能的实现方式中，电网结构的拓扑结构识别方法还包括：
对转化为目标数据格式之前的三相电流数据、目标数据格式的三相电流数据和信号特征提取处理提取出的信号特征中的至少一个，进行滤波处理，以过滤干扰信号。
结合本申请第一方面或者第一方面任一种可能的实现方式，在本申请第一方面第五种可能的实现方式中，基于目标数据格式的三相电流数据，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果，包括：
执行信号特征提取处理的过程中，在目标数据格式的三相电流数据的基础上，通过快速傅里叶变换处理提取注入到电网结构的电流信号的频域数据；
基于电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构。
结合本申请第一方面第五种可能的实现方式，在本申请第一方面第六种可能的实现方式中，基于电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构，包括：
根据电流信号的频率以及预设频率的偏差，对电流信号的频域数据进行校正，预设频率表征电流信号注入电网结构时的选用频率；
根据校正后的电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构。
第二方面，本申请提供了一种电网结构的拓扑结构识别装置，电网结构的拓扑结构识别装置包括：
获取单元，用于获取待识别拓扑结构的电网结构的三相电流数据；
转化单元，用于将三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到目标数据格式的三相电流数据，其中，目标数据格式为预先为拓扑结构识别处理适配的数据格式；
识别单元，用于基于目标数据格式的三相电流数据，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果。
结合本申请第二方面，在本申请第二方面第一种可能的实现方式中，目标数据格式为预设采样点数，预设采样点数与拓扑结构识别处理中的信号特征提取处理所需要的数据点数量相适配，转化单元，具体用于：
若三相电流数据的采样点数未达到预设采样点数，则根据预设采样点数与采样点数的差值，对三相电流数据的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据。
结合本申请第二方面第一种可能的实现方式，在本申请第二方面第二种可能的实现方式中，数据补足处理包括：
在三相电流数据中的预设字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串；
或者，在三相电流数据中生成扩充字段位置；
在扩充字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串。
结合本申请第二方面第一种可能的实现方式，在本申请第二方面第三种可能的实现方式中，转化单元，具体用于：
三相电流数据的采样点数，通过预设的放大系数进行放大处理，得到放大后的采样点数；
若放大后的采样点数未达到预设采样点数，则根据预设采样点数与放大后的采样点数的差值，对放大后的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据。
结合本申请第二方面第一种可能的实现方式，在本申请第二方面第四种可能的实现方式中，电网结构的拓扑结构识别装置还包括滤波单元，用于：
对转化为目标数据格式之前的三相电流数据、目标数据格式的三相电流数据和信号特征提取处理提取出的信号特征中的至少一个，进行滤波处理，以过滤干扰信号。
结合本申请第二方面或者第二方面任一种可能的实现方式，在本申请第二方面第五种可能的实现方式中，识别单元，具体用于：
执行信号特征提取处理的过程中，在目标数据格式的三相电流数据的基础上，通过快速傅里叶变换处理提取注入到电网结构的电流信号的频域数据；
基于电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构。
结合本申请第二方面第五种可能的实现方式，在本申请第二方面第六种可能的实现方式中，识别单元，具体用于：
根据电流信号的频率以及预设频率的偏差，对电流信号的频域数据进行校正，预设频率表征电流信号注入电网结构时的选用频率；
根据校正后的电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构。
第三方面，本申请提供了一种处理设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序，处理器调用存储器中的计算机程序时执行本申请第一方面或者本申请第一方面任一种可能的实现方式提供的方法。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有多条指令，指令适于处理器进行加载，以执行本申请第一方面或者本申请第一方面任一种可能的实现方式提供的方法。
从以上内容可得出，本申请具有以下的有益效果：
针对于电网结构的拓扑结构的识别，本申请在获取到待识别拓扑结构的三相电流数据后，将其数据格式转化为目标数据格式，再基于目标数据格式的三相电流数据，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果，由于其中涉及的目标数据格式为本申请预先为拓扑结构识别处理而适配的数据格式，因此可以有效避免如现有技术中三相电流数据其在数据格式上与后面拓扑结构识别处理之间存在不匹配的情况，保证三相电流数据的数据质量，进而有助于提高后续拓扑结构的识别精度还有运算效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请电网结构的拓扑结构识别方法的一种流程示意图；
图2为本申请电流信号的识别效果的一种场景示意图；
图3为本申请电网结构的拓扑结构识别装置的一种结构示意图；
图4为本申请处理设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。
本申请中所出现的模块的划分，是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本申请中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。
在介绍本申请提供的电网结构的拓扑结构识别方法之前，首先介绍本申请所涉及的背景内容。
本申请提供的电网结构的拓扑结构识别方法、装置以及计算机可读存储介质，可应用于处理设备，用于为拓扑结构识别处理针对的三相电流数据引入数据格式的标准化处理，从而可以保证三相电流数据的数据质量，进而有助于提高后续拓扑结构的识别精度还有运算效率。
本申请提及的电网结构的拓扑结构识别方法，其执行主体可以为电网结构的拓扑结构识别装置，或者集成了该电网结构的拓扑结构识别装置的服务器、物理主机甚至用户设备(User Equipment，UE)等不同类型的处理设备。其中，电网结构的拓扑结构识别装置可以采用硬件或者软件的方式实现，UE具体可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑或者个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等终端设备，处理设备还可以通过设备集群的方式设置。
在实际应用中，作为一种具体的实现方式，处理设备具体可以为电网系统内的相关设备，例如处于系统中核心位置的控制主机等，从而可以在电网系统内部直接对相关的电网结构进行拓扑结构的在线监测，并方便基于监测结果开展相关的响应，如此在电网系统的运维方面，可以保障工作人员还有用户的人身安全，以及，保障电网结构所涉及的电网设备和用电设备的安全，主要起到远程监控效果。
作为又一种具体的实现方式，处理设备具体还可以为工作人员可以随身携带的终端设备，若将电网结构理解为现场，如此方便工作人员将其带到现场，并可以直接在现场观测电网结构的拓扑结构是否存在异常，进而在出现异常的情况下，还可以在现场迅速地做出响应，从而拥有较高的实时性，更利于相关现场工作的开展，主要起到现场监控效果。
下面，开始介绍本申请提供的电网结构的拓扑结构识别方法。
首先，参阅图1，图1示出了本申请电网结构的拓扑结构识别方法的一种流程示意图，本申请提供的电网结构的拓扑结构识别方法，具体可包括如下步骤S101至步骤S103：
步骤S101，获取待识别拓扑结构的电网结构的三相电流数据；
可以理解，本申请所做的拓扑结构的识别，是以电网结构为识别对象所发起的，该电网结构为电网系统中在其输电等方面所涉及的结构。
容易理解，电网结构的三相电流数据，是由三相电流数据的采集需求而配置的采样装置在预设的采样策略下采样得到的。
其中，此处所称的待识别拓扑结构的电网结构，既可以是默认的特定电网结构，也可以是随实际情况调整的电网结构。
此外，应当理解到的是，此处对于三相电流数据的获取处理，在实际应用中，既可以是三相电流数据的调取处理，例如可以从本地存储空间或者从其他设备处调取本次针对的电网结构的三相电流数据，也可以是三相电流数据的实时采集处理，即，通过自身或者外部的采集装置从本次针对的电网结构处采集三相电流数据。
对于采集三相电流数据所涉及的采集装置，可以理解，其具有电流感应电路，通过电流感应电路来采集电网结构的三相电流数据。
对于三相电流数据，容易理解，为包括了三个相的电流数据，按照ABC三相可以分别记为A相电流数据、B相电流数据和C相电流数据，三者形成了本申请所称的三相电流数据。
其中，对于三相电流数据的具体获取方式，显然，还可以是与处理设备的具体设备形式进行适配性调整的，并可以结合实际应用需求进行调整，本申请在此不做具体限定。
步骤S102，将三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到目标数据格式的三相电流数据，其中，目标数据格式为预先为拓扑结构识别处理适配的数据格式；
可以理解，本申请认为现有技术中存在的识别精度有限还有运算效率慢的问题，主要是所采集的三相电流数据，其在数据格式上与后面进行拓扑结构识别处理之间存在不匹配的情况，从而导致理论上能正常执行的事项在实际执行过程中会出现偏差，从而出现数据加载异常或者数据结果异常的情况，进而导致识别精度还有运算效率的下降。
对此，本申请则是直接为后续涉及的拓扑结构识别处理，引入了一适配的目标数据格式，该目标数据格式是考虑了三相电流数据其在数据格式上与后面进行的拓扑结构识别处理之间存在不匹配的情况所特别配置的数据格式。
通俗来讲，该目标数据格式，就是起到兼容后续基于三相电流数据展开的拓扑结构识别处理的效果。
如此，在采集到三相电流数据后，将其数据格式转化为该目标数据格式，即可克服现有技术中存在的上述缺陷，可以保障后续数据处理可以精确、高效地实现。
步骤S103，基于目标数据格式的三相电流数据的信号特征，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果。
可以理解的是，在经过数据加工得到可以供正常拓扑结构识别处理的三相电流数据(数据格式标准化成目标数据格式)，则可按照基于工频畸变方法的拓扑结构识别方案的思路，先对其进行预先注入到电网结构的电流信号(也可称为特征电流信号，为拓扑结构识别处理配置的一种信号)的信号特征的提取，并将提取出的信号特征与预设的电流信号在不同拓扑结构下的不同信号特征之间的对应关系相匹配，如此则可确定出匹配的拓扑结构，即拓扑结构识别结果。
而对于在基于信号特征识别电网结构的拓扑结构的过程中，上面是说将信号特征与预设的电流信号在不同拓扑结构下的不同信号特征之间的对应关系相匹配，而在具体应用中，该对应关系也可称为信号特征识别策略等名称，其也可通过映射表、神经网络、感知机或者向量机等不同类型的载体进行体现。
其中，对于此处信号特征的提取，还有信号特征的匹配，显然，可以采用现有方案中的内容实现，因此，本申请对此不再具体赘述。
当然，在实际应用中，本申请在进行信号特征的提取及后续信号特征的匹配的过程中，也可以采用改进的、新的方案。
从图1所示实施例可看出，针对于电网结构的拓扑结构的识别，本申请在获取到待识别拓扑结构的三相电流数据后，将其数据格式转化为目标数据格式，再基于目标数据格式的三相电流数据，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果，由于其中涉及的目标数据格式为本申请预先为拓扑结构识别处理而适配的数据格式，因此可以有效避免如现有技术中三相电流数据其在数据格式上与后面拓扑结构识别处理之间存在不匹配的情况，保证三相电流数据的数据质量，进而有助于提高后续拓扑结构的识别精度还有运算效率。
继续对上述图1所示实施例的各个步骤及其在实际应用中可能的实现方式进行详细阐述。
作为一种示例性的实现方式，对于待识别拓扑结构的电网结构，其具体可以为台区等具体的电网结构，例如低压台区(可以理解为变压器低压供电的区域)，从上面的内容可知，本申请所做的检测方案在实现上较为简便，不会占用过多的计算资源，且未涉及对电网结构的结构改造或者其他特别信号的注入，在可以提高识别精度的情况下，还有利于精简化电网结构现场的采集装置(用于现场采集三相电流数据)的相关结构，可以供后续三相电流数据后的正常数据处理即可，从而对低压台区电能质量影响较小，且不影响其电力线载波通讯，可以方便在低压台区的现有智能设备上实施，尤其是可以方便在低压台区的小型智能设备上实施，可准确有效实现低压台区的拓扑结构识别。
而待识别拓扑结构的电网结构其三相电流数据的采集，具体可以通过计量芯片(可以理解为专门用来提供采集测量功能的芯片)或者模拟数字转换器(analog todigital converter，ADC)等类型的搭载了电流感应电路的具体采集装置(可自主执行采集工作或者承载于相关硬件上实现其采集功能)完成，如计量芯片或者ADC这些采集装置可以与电网结构相连接，如此可以直接从电网结构处测得三相电流数据。
若将电网结构理解为现场，处理设备容易理解，其本体一般可配置于后台，如此便于在后台对电网系统各电网结构进行集中化的远程监控。
在现场将三相电流数据传输到后台的过程中，还可涉及到数据传输线路还有相关接口的配置。
以电网结构测的采集装置为计量芯片为例，可通过计量芯片与主控微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)之间的高速数据口，将三相电流数据实时传输到主控MCU(位于处理设备的本体)。
此外，其中的数据传输线路，除了这里提及的高速数据口，还可以采用等效高速的同步串行总线(Serial Peripheral Interface，SPI)、控制器域网(Controller AreaNetwork，CAN)、通用同步/异步串行接收/发送器(Universal Synchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter，USART)、两线式串行总线(Inter-Integrated Circuit，I2C)等类型的接口方式。
另一方面，作为处理设备本体的数据处理中心，除了主控MCU，具体也可以为中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Microprocessor Unit，MPU)、数字信号处理(Digital Signal Process，DSP)芯片或者现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等类型的处理器。
处理设备本体的处理器接收到的三相电流数据，或者说，传输到处理设备本体的处理器的三相电流数据，如前面提及的，可以按照ABC三相分别记为A相电流数据、B相电流数据和C相电流数据。
在针对采集到的三相电流数据进行数据格式转化的过程中，作为本申请又一种示例性的实施例，目标数据格式具体可以为预设采样点数，也就是说，本申请认为采样点数未达到预设采样点数，是导致现有技术中后续的拓扑结构识别处理的识别精度还有运算效率有限的主要原因。
其中，采样点数，可以理解为电流数据的采样数量，其具体可以通过预设数量的检测周期作为具体数量的基数单位，如此方便进行数量的确定，该预设数量，既可以是一个，也可以是多个，例如在实际操作中可以以每3个采样周期为单位，进行采样点数的监测，该检测周期的预设数量还可以是根据确定后的预设采样点数来确定具体数量的，方便适配确定后的预设采样点数。
因此，本申请可以针对采样点数，发起对应的数据格式转化处理，实现格式标准化效果，使得三相电流数据其数据内容中的采样点数符合本申请认为后续数据处理适配的预设采样点数，即，预设采样点数与拓扑结构识别处理所需要的数据点数量相适配。
具体的，该预设采样点，与拓扑结构识别处理中的信号特征提取处理所需要的数据点数量相适配，也就是说，本申请所涉及的采样点的补足，具体是为了后续数据处理中的信号特征提取处理服务的，其需要特定的数据点数量来满足其理论上可以实现的标准处理效果，因此，可以将其所需的数据点数量要求来配套地部署本申请中的预设采样点数，以此促使后续数据处理中的信号特征提取处理可以得到良好的工作效果，保障其高效和高精度。
其中，该预设采样点数在确定后，还可反馈到前面三相电流数据的采集工作中。
可以理解，在上面提及了预设采样点数是可以与预设数量的采样周期相关的，如此可以方便进行数量上的确定，而在实际操作中，在确定了预设采样点数后，还可根据预设采样点数来确定所要处理的三相电流数据的规模，即确定三相电流数据的采样周期的预设数量，如此根据该预设数量的采样周期的三相电流数据展开特定范围的格式标准化处理，从而不仅可以从整体的三相电流数据中以该预设数量的采样周期进行三相电流数据的处理工作，也可以直接是以该预设数量的采样周期进行三相电流数据的采集工作和/或处理工作，具有灵活的应用特点。
作为又一种示例性的实施例，本申请在将三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式的过程中，具体可以包括以下内容：
若三相电流数据的采样点数未达到预设采样点数，则根据预设采样点数与采样点数的差值，对三相电流数据的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据。
可以理解，针对于采样点数所发起的数据格式转化处理，具体可以通过数据补足处理来实现，以填充点数不够的采样点数，直至点数满足预设采样点数，如此后续的拓扑结构识别处理中可以基于该预设采样点数的三相电流数据，实现适配的、高精度还有高效率的数据处理效果。
其中，三相电流数据，其每一相的电流数据，如A相电流数据、B相电流数据和C相电流数据每组数据所执行的具体数据格式转化处理(数据补足处理)是随各自的具体数据内容情况调整的，并不是完全相同的数据处理内容，或者说，三个相的电流数据的数据格式转化处理，是相对独立的，可以分开进行。
作为一个实例，从电网结构处获得连续的A/B/C三相电流数据，其中每20ms采样周期内每相有144个采样点的数据内容，将其按照ABC三相进行拆分，得到A相电流数据A'、B相电流数据B'还有C相电流数据C'，再按照每三个采样周期组成一个新的序列A”、B”、C”，每个序列有432个采样点的数据数据，每相电流数据A”、B”、C”后面则补可以80个数值为零的采样点的数据内容，形成的512个采样点序列Ai、Bi、Ci(符合2n的预设采样点数的要求，n为预设的整数)作为后续数据处理的输入，供后续数据处理使用。
对于具体实施例中的数据格式转化处理，即针对采样点数发起的数据补足处理，作为又一种示例性的实施例，其涉及的具体处理可以包括以下内容：
在三相电流数据中的预设字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串；
可以理解，对于三相电流数据本身，本申请可以预先为其配置于预设采样点数相应的字段位置，可以记为预设字段位置，在采样过程中则可以在这些字段位置录入采样得到的具体数据，而若出现采样点数不足预设采样点数的情况，则会出现一些闲置的、没有实际内容的字段位置，此时则可以在这些字段位置中，填充预设字符，例如每个位置填充1个“0”，或者，也可拼接预设字符串，例如在连续的124个字段位置中拼接长度为124的字符串“000…000”(由124个“0”构成)。
显然其中涉及的预设字符或者由预设字符构成的预设字符串，其字符内容是预先配置的，与后续的拓扑结构识别处理相适配，可以辅助后续的拓扑结构识别处理高精度以及高效率的进行。
或者，针对采样点数发起的数据补足处理，其涉及的具体处理也可以包括以下内容：
在三相电流数据中生成扩充字段位置；
在扩充字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串。
与上面相对应的，此处的字段位置则是直接生成的，达到实时扩充三相电流数据的字段位置的效果，从而可以进行响应内容的扩充，以最终达到预设采样点数的目的。
该生成的字段位置，可以记为扩充字段位置，容易理解，若是实时生成的字段位置，相较于上面的预设字段位置，显然在生成过程中可以更加的灵活，除了数据末尾，也可以在数据首部或者数据中部等位置进行字段位置的生成，具体可以随实际需求而调整扩充字段位置的具体生成位置。
此外，在另一方面，考虑到对于本申请所涉及的数据补足处理的进一步完善，作为又一种示例性的实施例，对三相电流数据的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据的过程中，具体可以通过以下方式实现：
三相电流数据的采样点数，通过预设的放大系数进行放大处理，得到放大后的采样点数；
若放大后的采样点数未达到预设采样点数，则根据预设采样点数与放大后的采样点数的差值，对放大后的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据。
容易理解，放大系数，也可理解为增大倍数，是将三相电流数据的采样点数，进行相同倍数的放大，例如原本有134个采样点，放大系数为3，则放大后就形成了402个采样点。
其中，可以理解，此处所谓预设的放大系数，并不是只有一个固定的系数值，在具体操作中，也可以提供多个的固定系数值，如此方便根据当前三相电流数据的采样点数的具体情况进行放大操作。
而在通过放大系数进行放大后，还可注意到一个地方，放大后的采样点数还是未超过预设采样点数的，如此在保留了原来采样点数的数据内容不变(放大后信号特征本质上不会发生变化，只出现重复的情况)的特点下，可以继续通过上面涉及的数据补足处理进行最后欠缺的采样点数的补足，例如通过上述补“0”的方式进行最后的补足。
可以注意到的是，在前面内容中提及了确定了预设采样点数后，可以通过调整采样点数的检测周期的预设数量来适配预设采样点数，例如原本一个周期可以获得144个采样点数，3个周期则可以获得144*3＝432个采样点数，如此以真实采样的方式更为逼近512个的预设采样点数，而在此处的实施例中，则可以通过放大相同的采样点数来来适配预设采样点数，例如直接翻3倍获得144*3＝432个采样点数来逼近512个的预设采样点数，以同样数据的倍增方式完成对于预设采样点数的逼近，显然，这两种方式是不同的采样点数增大方式。
此外，容易理解，从数据的采集到数据的处理，其中还可能参入环境噪声等方面带来的干扰信号，因此为提高数据处理的精度，本申请还可引入过滤机制，以过滤掉相关的干扰信号。
对应的，作为又一种示例性的实现方式，本申请方法还可以包括：
对转化为目标数据格式之前的三相电流数据、目标数据格式的三相电流数据和信号特征提取处理提取出的信号特征中的至少一个，进行滤波处理，以过滤干扰信号。
可以看出，过滤处理的处理对象，可以是本申请方法的任意阶段所涉及到的数据，如前期转化为目标数据格式之前的三相电流数据、中期目标数据格式的三相电流数据和后期信号特征提取处理提取出的信号特征。
相对的，在不同阶段所执行的过滤处理，其过滤的干扰信号本身也可能是不同的，因为每个阶段其混杂的干扰信号可能是不同的干扰源所导致的，如此，对于不同过滤对象会涉及到适配的、不同的过滤处理内容。
在具体操作中，干扰处理所涉及的算法，可以随实际情况而配置，具体可以通过滤波器实现滤波处理，例如通过加载的相关滤波器(搭载有滤波算法)，例如处理设备可以加载有无限脉冲响应(Infinite Impulse Response，IIR)数字滤波器/有限脉冲响应(FiniteImpulse Response，FIR)型等类型的滤波器来实现所需的滤波效果，进一步优化数据内容，从而为拓扑结构识别处理中的信号处理带来更高精度的数据支持，进而可以促使获得更高的拓扑结构识别精度。
当然，除了滤波器，也可以直接通过相关的滤波算法实现其数据处理内容，来达到滤波效果。
其中，具体可以采用算数平均滤波法、中位值滤波法、中位值平均滤波法、地推平均滤波法或者限幅平均滤波法等不同类型的滤波算法，具体可以随实际需要配置，本申请在此不做限定。
此外，除了现有的滤波算法，容易理解，本申请为实现良好的滤波效果，也可在现有滤波算法的基础上加以改进甚至应用新的滤波算法。
而在后续的拓扑结构识别处理中，作为一种具体的实施例，基于目标数据格式的三相电流数据，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果的过程中，可以包括以下内容：
执行信号特征提取处理的过程中，在目标数据格式的三相电流数据的基础上，通过快速傅里叶变换处理提取注入到电网结构的电流信号的频域数据；
基于电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构。
容易理解，在对电网结构的拓扑结构进行识别的需求下，常规做法就是预先在电网结构其电力传输线路中注入一种电流信号，用于后续以该电流信号作为信号内容的定位，来开展相应信号特征的提取，进而可以以该电流信号反映的实际信号特征来识别电网结构的拓扑结构。
其中，该特点电流信号是以预设调制载频(预设调制载波频率，如783.3Hz、833.3Hz)进行信号的注入的，在进行后续的信号解析过程中，则可通过引入快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)处理，将经过数据补足处理后得到的目标数据格式的三相电流数据，转化为相应的频域数据(也可称为频谱数据)，并可以从中筛选出电流信号的频域数据，这些处理可以理解为就是上面提及的拓扑结构识别处理中的信号特征提取处理，其中所涉及的所需要的数据点数量就是本申请数据格式转换处理的目标，如此基于该频域数据的信号特征，来识别电网结构的具体拓扑结构。
对于电流信号，作为一个实例，其具有以下的相关配置内容：
1.信号特征为开关频率可设状态，默认为833.3Hz(调制载频)，同时高电平与低电平的脉宽均为可设状态；
2.电流数据携带信息为可设状态，其中的起始符可以设为AAH＝10101010B，控制码可以设为E9H＝11101001B，后续扩展域信息长度可变。
其中，码位为0时，无特征电流发送，码位为1时，有特征电流发送，每位编码发送时间长度可设，默认为600ms±15ms。
其中，在基于频域数据提取信号特征的具体过程中，可以先判断频域数据中特征频点幅值是否超过预设阈值，首次超过的位置则可置为信号起始位，持续超过阈值则依据规范按位判断电流信号携带的信息码。
若识别到的电流信号的信息码与发送时(注入到电网结构上时，此时还未进行对应三相电流数据的采集)相符，则记录相关信息，包括信号采集到的时间、特征电流所属相、幅值大小等信号特征，供之后的电网结构的拓扑结构的比对使用。
显然，本申请基于三相电流数据的拓扑结构识别处理的处理内容，是与现有技术所采用的做法相似的，因此本申请在此不再展开具体说明。
其中，为再次提高拓扑结构识别处理的识别精度，本申请在拓扑结构识别处理的过程中，还可通过相关的手段来继续加强其中的数据精度。
例如，本申请可以关注到中间的频域数据本身，可以理解，电流信号在之前是以预设调制载波注入到电网结构的，而后续的所提取的频域数据，则应当是提取出与该预设调制载频相对应的频域数据，而在具体操作中，则可能出现频率上的偏差，从而导致识别出的电流信号的频域数据的精度出现差异，因此，为保障获得高精度的电流信号的频域数据，还可引入纠偏处理。
具体的，作为又一种示例性的实施例，在拓扑结构识别处理的过程中，基于电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构，具体可以包括：
根据电流信号的频率以及预设频率的偏差，对电流信号的频域数据进行校正，预设频率表征电流信号注入电网结构时的选用频率；
根据校正后的电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构。
显然，此处所涉及的纠偏，是以之前注入电流信号的预设调制载频(即注入电流信号时的选用频率)作为基准展开的，将为后续识别拓扑结构所需的频域数据的所在频率，结合两者的偏差，具体校正到该预设调制载频处，如此起到过滤干扰信号还有加强信号质量的效果。
举例而言，可以基于一个参数来完成此处所涉及的纠偏，具体可以涉及到的参数为：
ΔRf＝fs/Nfft，ΔRf为FFT频率轴上的频率取值的间隔，fs为采样频率，Nfft为FFT的点数。
可通过调整该FFT频率轴上的频率取值的间隔ΔRf，以此来定位到具体的预设调制载频，使得筛选出的频域数据与该预设调制载频更加的匹配。
举例而言，在处理过程中，对于波形频率分辨率ΔRw＝1/T，若T取三个工频信号周期＝60ms，则波形频率分辨率ΔRw＝16.67HZ(16.666…HZ，可以取小数点后两位)，则特征频点对应的783.3HZ预设调制载波或者883.3HZ预设调制载波，均与该波形频率分辨率ΔRw可以认为是存在整数倍关系(数值上在整数倍关系的误差允许范围内)，因为存在整数倍的关系，方便以波形频率分辨率ΔRw的基础单位的颗粒度进行调整，从而在数据处理上可方便实现纠偏处理想要的效果。
作为一个实例，FFT处理输入的是833Hz的三相电流数据，即期望通过FFT处理获得833HZ频率处信号特征的三相电流数据，而FFT处理实际计算的频率具体为800Hz频率，存在实际计算和输入有所偏差的情况，所以可以将计算出的频率乘以频偏系数833/800，获得纠偏的幅度，再基于该纠偏的幅度调整FFT频率轴上的频率取值的间隔ΔRf，获得想要的833Hz频率处的信号特征。
需要说明的是，此处实施例所涉及的纠偏处理，并未涉及到对频域数据其各频点的幅值的调整。
而对于电流信号的频域数据，其识别效果还可参考图2示出的本申请电流信号的识别效果的一种场景示意图进行参考理解，其中，图2具体是以预设调制载频为783.3Hz和883.3Hz为例。
而在确定了对应的电网结构的具体拓扑结构后，还可根据具体的拓扑结构识别结果，进行相应的响应，例如针对异常拓扑结构的预警处理，又例如轻微的异常拓扑结构的自主修复处理等，从拓扑结构识别结果如何输出到如何使用，显然，都可以随实际需要而配置，因此本申请在此不作具体限定。
例如，在远程监控场景，处理设备为处于系统中核心位置的控制主机等，从而可以在电网系统内部直接对相关的电网结构进行拓扑结构的在线监测，并方便基于监测结果开展相关的响应，包括预警、自主修复处理等相关响应内容，如此在电网系统的运维方面，可以保障工作人员还有用户的人身安全，以及，保障电网结构所涉及的电网设备和用电设备的安全。
又例如，在现场监控场景，处理设备具体为工作人员可以随身携带的终端设备，如此方便工作人员将其带到电网结构现场，并可以直接在现场观测电网结构的拓扑结构是否存在异常，进而在出现异常的情况下，还可以在现场迅速地做出响应，例如预警、结果推送等相关响应内容，从而拥有较高的实时性，更利于相关现场工作的开展。
以上是本申请提供的电网结构的拓扑结构识别方法的介绍，为便于更好的实施本申请提供的电网结构的拓扑结构识别方法，本申请还从功能模块角度提供了一种电网结构的拓扑结构识别装置。
参阅图3，图3为本申请电网结构的拓扑结构识别装置的一种结构示意图，在本申请中，电网结构的拓扑结构识别装置300具体可包括如下结构：
获取单元301，用于获取待识别拓扑结构的电网结构的三相电流数据；
转化单元302，用于将三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到目标数据格式的三相电流数据，其中，目标数据格式为预先为拓扑结构识别处理适配的数据格式；
识别单元303，用于基于目标数据格式的三相电流数据，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果。
在一种示例性的实施例中，目标数据格式为预设采样点数，预设采样点数与拓扑结构识别处理中的信号特征提取处理所需要的数据点数量相适配，转化单元302，具体用于：
若三相电流数据的采样点数未达到预设采样点数，则根据预设采样点数与采样点数的差值，对三相电流数据的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据。
在又一种示例性的实施例中，数据补足处理包括：
在三相电流数据中的预设字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串；
或者，在三相电流数据中生成扩充字段位置；
在扩充字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串。
在又一种示例性的实施例中，转化单元，具体用于：
三相电流数据的采样点数，通过预设的放大系数进行放大处理，得到放大后的采样点数；
若放大后的采样点数未达到预设采样点数，则根据预设采样点数与放大后的采样点数的差值，对放大后的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据。
在又一种示例性的实施例中，电网结构的拓扑结构识别装置还包括滤波单元304，用于：
对转化为目标数据格式之前的三相电流数据、目标数据格式的三相电流数据和信号特征提取处理提取出的信号特征中的至少一个，进行滤波处理，以过滤干扰信号。
在又一种示例性的实施例中，识别单元303，具体用于：
执行信号特征提取处理的过程中，在目标数据格式的三相电流数据的基础上，通过快速傅里叶变换处理提取注入到电网结构的电流信号的频域数据；
基于电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构。
在又一种示例性的实施例中，识别单元303，具体用于：
根据电流信号的频率以及预设频率的偏差，对电流信号的频域数据进行校正，预设频率表征电流信号注入电网结构时的选用频率；
根据校正后的电流信号的频域数据，识别电网结构的拓扑结构。
本申请还从硬件结构角度提供了一种处理设备，参阅图4，图4示出了本申请处理设备的一种结构示意图，具体的，本申请处理设备可包括处理器401、存储器402以及输入输出设备403，处理器401用于执行存储器402中存储的计算机程序时实现如图1对应实施例中电网结构的拓扑结构识别方法的各步骤；或者，处理器401用于执行存储器402中存储的计算机程序时实现如图3对应实施例中各单元的功能，存储器402用于存储处理器401执行上述图1对应实施例中电网结构的拓扑结构识别方法所需的计算机程序。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器402中，并由处理器401执行，以完成本申请。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，该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。
处理设备可包括，但不仅限于处理器401、存储器402、输入输出设备403。本领域技术人员可以理解，示意仅仅是处理设备的示例，并不构成对处理设备的限定，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，例如处理设备还可以包括网络接入设备、总线等，处理器401、存储器402、输入输出设备403等通过总线相连。
处理器401可以是CPU，还可以是其他通用处理器、DSP、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、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，处理器是处理设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分。
存储器402可用于存储计算机程序和/或模块，处理器401通过运行或执行存储在存储器402内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器402内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器402可主要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、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据处理设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器401用于执行存储器402中存储的计算机程序时，具体可实现以下功能：
获取待识别拓扑结构的电网结构的三相电流数据；
将三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到目标数据格式的三相电流数据，其中，目标数据格式为预先为拓扑结构识别处理适配的数据格式；
基于目标数据格式的三相电流数据，识别电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电网结构的拓扑结构识别装置、处理设备及其相应单元的具体工作过程，可以参考如图1对应实施例中电网结构的拓扑结构识别方法的说明，具体在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
为此，本申请提供一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本申请如图1对应实施例中电网结构的拓扑结构识别方法的步骤，具体操作可参考如图1对应实施例中电网结构的拓扑结构识别方法的说明，在此不再赘述。
其中，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取记忆体(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
由于该计算机可读存储介质中所存储的指令，可以执行本申请如图1对应实施例中电网结构的拓扑结构识别方法的步骤，因此，可以实现本申请如图1对应实施例中电网结构的拓扑结构识别方法所能实现的有益效果，详见前面的说明，在此不再赘述。
以上对本申请提供的电网结构的拓扑结构识别方法、装置、处理设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (7)
1.一种电网结构的拓扑结构识别方法，其特征在于，所述电网结构的拓扑结构识别方法包括：
获取待识别拓扑结构的电网结构的三相电流数据；
将所述三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到所述目标数据格式的三相电流数据，其中，所述目标数据格式为预先为拓扑结构识别处理适配的数据格式；
基于所述目标数据格式的三相电流数据，识别所述电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果；
所述目标数据格式为预设采样点数，所述预设采样点数与所述拓扑结构识别处理中的信号特征提取处理所需要的数据点数量相适配，所述将所述三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到目标数据格式的三相电流数据，包括：
若所述三相电流数据的采样点数未达到所述预设采样点数，则根据所述预设采样点数与所述采样点数的差值，对所述三相电流数据的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据；
所述对所述三相电流数据的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据，包括：
所述三相电流数据的采样点数，通过预设的放大系数进行放大处理，得到放大后的采样点数，所述放大后的采样点数为所述三相电流数据的采样点数与所述放大系数之积；
若所述放大后的采样点数未达到所述预设采样点数，则根据所述预设采样点数与所述放大后的采样点数的差值，对所述放大后的采样点数进行所述数据补足处理，得到所述目标数据格式的三相电流数据；
所述数据补足处理包括：
在所述三相电流数据中的预设字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串；
或者，在所述三相电流数据中生成扩充字段位置；
在所述扩充字段位置，填充所述预设字符或者拼接所述预设字符串。
2.根据权利要求1所述的电网结构的拓扑结构识别方法，其特征在于，所述电网结构的拓扑结构识别方法还包括：
对转化为所述目标数据格式之前的所述三相电流数据、所述目标数据格式的所述三相电流数据和所述信号特征提取处理提取出的信号特征中的至少一个，进行滤波处理，以过滤干扰信号。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的电网结构的拓扑结构识别方法，其特征在于，所述基于所述目标数据格式的三相电流数据，识别所述电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果，包括：
执行所述拓扑结构识别处理中的信号特征提取处理的过程中，在所述目标数据格式的三相电流数据的基础上，通过快速傅里叶变换处理提取注入到所述电网结构的电流信号的频域数据；
基于所述电流信号的频域数据，识别所述电网结构的拓扑结构。
4.根据权利要求3所述的电网结构的拓扑结构识别方法，其特征在于，所述基于所述电流信号的频域数据，识别所述电网结构的拓扑结构，包括：
根据所述电流信号的频率以及预设频率的偏差，对所述电流信号的频域数据进行校正，所述预设频率表征电流信号注入所述电网结构时的选用频率；
根据校正后的所述电流信号的频域数据，识别所述电网结构的拓扑结构。
5.一种电网结构的拓扑结构识别装置，其特征在于，所述电网结构的拓扑结构识别装置包括：
获取单元，用于获取待识别拓扑结构的电网结构的三相电流数据；
转化单元，用于将所述三相电流数据的数据格式转化为目标数据格式，得到所述目标数据格式的三相电流数据，其中，所述目标数据格式为预先为拓扑结构识别处理适配的数据格式；
识别单元，用于基于所述目标数据格式的三相电流数据，识别所述电网结构的拓扑结构，得到拓扑结构识别结果；
所述目标数据格式为预设采样点数，所述预设采样点数与所述拓扑结构识别处理中的信号特征提取处理所需要的数据点数量相适配，所述转化单元还用于：
若所述三相电流数据的采样点数未达到所述预设采样点数，则根据所述预设采样点数与所述采样点数的差值，对所述三相电流数据的采样点数进行数据补足处理，得到目标数据格式的三相电流数据；
所述转化单元还用于：所述三相电流数据的采样点数，通过预设的放大系数进行放大处理，得到放大后的采样点数，所述放大后的采样点数为所述三相电流数据的采样点数与所述放大系数之积；
若所述放大后的采样点数未达到所述预设采样点数，则根据所述预设采样点数与所述放大后的采样点数的差值，对所述放大后的采样点数进行所述数据补足处理，得到所述目标数据格式的三相电流数据；
所述数据补足处理包括：
在所述三相电流数据中的预设字段位置，填充预设字符或者拼接预设字符串；
或者，在所述三相电流数据中生成扩充字段位置；
在所述扩充字段位置，填充所述预设字符或者拼接所述预设字符串。
6.一种处理设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时执行如权利要求1至4任一项所述的方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行权利要求1至4任一项所述的方法。
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