基于区域划分的电网子图构建方法、拓扑分析方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于区域划分的电网子图构建方法、拓扑分析方法及装置，该电网子图构建方法包括：获取电网系统中的设备元件及其属性信息，建立为顶点数据；根据设备的地理区域属性将顶点数据划分为多个区域顶点集；获取各区域顶点集中每两个顶点间的二元关系，根据二元关系构建各区域顶点集的二元关系集；根据电网系统中设备元件的连接关系构建第一边集；根据二元关系集和第一边集的对应关系，构建区域顶点集的对应的第二边集；根据区域顶点集与第二边集构建电网系统的区域子图。通过实施本发明，有效的对电网数据进行划分，且划分后的子图规模相对平衡，从而实现电网数据的分布式存储和并行化处理，提高了拓扑分析的效率。

权利要求

1.一种基于区域划分的电网子图构建方法，其特征在于，包括如下步骤：获取电网系统中的设备元件及其属性信息，建立为顶点数据；

根据所述设备的地理区域属性将所述顶点数据划分为多个区域顶点集；

获取各所述区域顶点集中每两个顶点间的二元关系，根据所述二元关系构建各所述区域顶点集的二元关系集；

根据所述电网系统中设备元件的连接关系构建第一边集；

根据所述二元关系集和所述第一边集的对应关系，构建所述区域顶点集的对应的第二边集；

根据所述区域顶点集与所述第二边集构建所述电网系统的区域子图；

其中，所述根据所述二元关系集和所述第一边集的对应关系，构建所述区域顶点集的对应的第二边集，包括：判断所述二元关系集中的二元关系在所述第一边集中是否有对应的边存在；

当有对应边存在，则保留所述二元关系集中对应的二元关系；

当没有对应边存在，则删除所述二元关系集中对应的二元关系；

根据删除没有对应边存在的二元关系后的二元关系集构建所述第二边集。

2.一种电网拓扑多子图并行分析方法，应用于如权利要求1所述的基于区域划分的电网子图构建方法构建的电网系统的区域子图，其特征在于，包括：获取所述第一边集中除所述第二边集以外的边，构成子图连接边集；

根据所述子图连接边集对应的顶点数据构建子图连接顶点，根据所述子图连接顶点和所述子图连接边集构建子图连接关系；

根据所述地理区域属性确定第一预设顶点所在的第一区域子图；

在所述第一区域子图中以第一预设顶点为源顶点进行广度搜索，将搜索到的顶点数据作为拓扑顶点，根据所述拓扑顶点构建拓扑集合；

判断所述拓扑顶点和所述第一预设顶点之间的拓扑深度是否大于或等于第一预设深度；

当所述拓扑深度大于或等于所述第一预设深度时，则将所述拓扑集合确定为所述第一区域子图的拓扑集合。

3.根据权利要求2所述的电网拓扑多子图并行分析方法，其特征在于，当所述拓扑深度小于所述第一预设深度，且所述拓扑顶点为子图连接顶点时，则根据所述子图连接关系构建与所述拓扑顶点所在的区域子图连接的子图集；

在所述子图集中以所述拓扑顶点为第二预设顶点，以所述第一预设深度和所述拓扑深度的差值为第二预设深度进行广度搜索，根据搜索到的顶点数据构建子图集拓扑集合，与所述拓扑集合合并得到主集合。

4.一种基于区域划分的电网子图构建装置，其特征在于，包括：顶点数据构建模块，用于获取电网系统中的设备元件及其属性信息建立为顶点数据；

区域顶点集构建模块，用于根据所述设备的地理区域属性将所述顶点数据划分为多个区域顶点集；

二元关系集构建模块，用于获取各所述区域顶点集中每两个顶点的二元关系，根据所述二元关系构建各所述区域顶点集的二元关系集；

第一边集构建模块，用于根据所述电网系统中设备元件的连接关系构建第一边集；

第二边集构建模块，用于根据所述二元关系集和所述第一边集的对应关系，构建所述区域顶点集的对应的第二边集；

区域子图构建模块，用于根据所述区域顶点集与所述第二边集构建区域子图；

其中，所述第二边集构建模块包括：

判断子模块，用于判断所述二元关系集中的二元关系在所述第一边集中是否有对应的边；

第二边集构建子模块，当有对应边存在，则所述第二边集构建子模块保留所述二元关系集中对应的二元关系；当没有对应边存在，所述第二边集构建子模块删除所述二元关系集中对应的二元关系，并根据删除没有对应边存在的二元关系后的二元关系集构建所述第二边集。

5.一种电网拓扑多子图并行分析装置，应用于如权利要求1所述的基于区域划分的电网子图构建方法构建的电网系统的区域子图，其特征在于，包括：子图连接边集构建模块，用于获取所述第一边集中所述第二边集以外的边，构成子图连接边集；

子图连接关系构建模块，用于根据所述子图连接边集对应的顶点数据构建子图连接顶点，根据所述子图连接顶点和所述子图连接边集构建子图连接关系；

拓扑集合构建模块，用于根据所述地理区域属性确定第一预设顶点所在的第一区域子图，在所述第一区域子图中以第一预设顶点为源顶点进行广度搜索，将搜索到的顶点数据为拓扑顶点，根据所述拓扑顶点构建拓扑集合；

拓扑判断模块，用于判断所述拓扑顶点和所述第一预设顶点之间的拓扑深度是否大于或等于第一预设深度；当所述拓扑深度大于或等于所述第一预设深度时，则将所述拓扑集合确定为所述第一区域子图的拓扑集合。

6.根据权利要求5所述的电网拓扑多子图并行分析装置，其特征在于，还包括：主集合构建模块，当所述拓扑深度小于所述第一预设深度，且所述拓扑顶点为子图连接顶点时，所述主集合构建模块根据所述子图连接关系构建与所述拓扑顶点所在的区域子图连接的子图集；

主集合确定模块，用于在所述子图集中以所述拓扑顶点为第二预设顶点，以所述第一预设深度和所述拓扑深度的差值为第二预设深度进行广度搜索，根据搜索到的顶点数据构建子图集拓扑集合，与所述拓扑集合合并得到主集合。

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计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1所述的基于区域划分的电网子图构建方法，或者，使所述计算机执行如权利要求2或3所述的电网拓扑多子图并行分析方法。

8.一种基于区域划分的电网拓扑多子图并行分析设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1所述的基于区域划分的电网子图构建方法，或者，执行权利要求2或3所述的电网拓扑多子图并行分析方法。

说明书

基于区域划分的电网子图构建方法、拓扑分析方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电网系统分布式计算领域，具体涉及一种基于区域划分的电网子图构建方法、拓扑分析方法及装置。

背景技术

[0002] 近年来，基于”图论”的图数据库技术作为一种新型的数据管理方式及计算模式，由于其天然可以很方便的表示网络结构的数据，成为了具有复杂关联关系的海量数据存储和计算的热点模式。电网系统由于其天生的网络化特征可以标识为图，图数据技术可帮助简化复杂电网系统的拓扑连接关系。

[0003] 但是现有的图数据库技术，如GraphX、Neo4j等，其主要的优势在于对图数据的迭代计算，虽然对一般的图数据应用具有普适性，但是对于电网的超大规模数据，轻易就会超过千万的边数据和顶点数据，在一个图上进行拓扑分析显然会带来效率低下、速度慢等问题；另一方面，电网数据由于其特殊的结构特征，传统的几何划分可能会导致划分后的子图规模差距过大，从而并行处理的时候带来大量的通讯消耗。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于区域划分的电网子图构建方法、拓扑分析方法及装置以解决现有技术中拓扑分析效率低下和通讯消耗过高的技术问题。

[0005] 本发明提供的技术方案如下：

[0006] 本发明实施例第一方面提供一种基于区域划分的电网子图构建方法，该电网子图构建方法包括如下步骤：获取电网系统中的设备元件及其属性信息，建立为顶点数据；根据所述设备的地理区域属性将所述顶点数据划分为多个区域顶点集；获取各所述区域顶点集中每两个顶点间的二元关系，根据所述二元关系构建各所述区域顶点集的二元关系集；根据所述电网系统中设备元件的连接关系构建第一边集；根据所述二元关系集和所述第一边集的对应关系，构建所述区域顶点集的对应的第二边集；根据所述区域顶点集与所述第二边集构建所述电网系统的区域子图。

[0007] 优选地，所述根据所述二元关系集和所述第一边集的对应关系，构建所述区域顶点集的对应的第二边集，包括：判断所述二元关系集中的二元关系在所述第一边集中是否有对应的边存在；当有对应边存在，则保留所述二元关系集中对应的二元关系；当没有对应边存在，则删除所述二元关系集中对应的二元关系；根据删除没有对应边存在的二元关系后的二元关系集构建所述第二边集。

[0008] 本发明实施例第二方面提供一种电网拓扑多子图并行分析方法，应用于如本发明实施例第一方面所述的基于区域划分的电网子图构建方法构建的电网系统的区域子图，该并行分析方法包括：获取所述第一边集中除所述第二边集以外的边，构成子图连接边集；根据所述子图连接边集对应的顶点数据构建子图连接顶点，根据所述子图连接顶点和所述子图连接边集构建子图连接关系；根据所述地理区域属性确定第一预设顶点所在的第一区域子图；在所述第一区域子图中以第一预设顶点为源顶点进行广度搜索，将搜索到的顶点数据作为拓扑顶点，根据所述拓扑顶点构建拓扑集合；判断所述拓扑顶点和所述第一预设顶点之间的拓扑深度是否大于或等于所述第一预设深度；当所述拓扑深度大于或等于所述第一预设深度时，则将所述拓扑集合确定为所述第一区域子图的拓扑集合。

[0009] 优选地，当所述拓扑深度小于所述第一预设深度，且所述拓扑顶点为子图连接顶点时，则根据所述子图连接关系构建与所述拓扑顶点所在的区域子图连接的子图集；在所述子图集中以所述拓扑顶点为第二预设顶点，以所述第一预设深度和所述拓扑深度的差值为第二预设深度进行广度搜索，根据搜索到的顶点数据构建子图集拓扑集合，与所述拓扑集合合并得到主集合。

[0010] 本发明实施例第三方面提供一种基于区域划分的电网子图构建装置，该电网子图构建装置包括：顶点数据构建模块，用于获取电网系统中的设备元件及其属性信息建立为顶点数据；区域顶点集构建模块，用于根据所述设备的地理区域属性将所述顶点数据划分为多个区域顶点集；二元关系集构建模块，用于获取各所述区域顶点集中每两个顶点的二元关系，根据所述二元关系构建各所述区域顶点集的二元关系集；第一边集构建模块，用于根据所述电网系统中设备元件的连接关系构建第一边集；第二边集构建模块，用于根据所述二元关系集和所述第一边集的对应关系，构建所述区域顶点集的对应的第二边集；区域子图构建模块，用于根据所述区域顶点集与所述第二边集构建区域子图。

[0011] 优选地，所述第二边集构建模块包括：判断子模块，用于判断所述二元关系集中的二元关系在所述第一边集中是否有对应的边；第二边集构建子模块，当有对应边存在，则所述第二边集构建子模块保留所述二元关系集中对应的二元关系；当没有对应边存在，所述第二边集构建子模块删除所述二元关系集中对应的二元关系，并根据删除没有对应边存在的二元关系后的二元关系集构建所述第二边集。

[0012] 本发明实施例第四方面提供一种电网拓扑多子图并行分析装置，应用于如本发明实施例第一方面所述的基于区域划分的电网子图构建方法构建的电网系统的区域子图，该并行分析装置包括：子图连接边集构建模块，用于获取所述第一边集中所述第二边集以外的边，构成子图连接边集；子图连接关系构建模块，用于根据所述子图连接边集对应的顶点数据构建子图连接顶点，根据所述子图连接顶点和所述子图连接边集构建子图连接关系；拓扑集合构建模块，用于根据所述地理区域属性确定第一预设顶点所在的第一区域子图，在所述第一区域子图中以第一预设顶点为源顶点进行广度搜索，将搜索到的顶点数据为拓扑顶点，根据所述拓扑顶点构建拓扑集合；拓扑判断模块，用于判断所述拓扑顶点和所述第一预设顶点之间的拓扑深度是否大于或等于所述第一预设深度；当所述拓扑深度大于或等于所述第一预设深度时，则将所述拓扑集合确定为所述第一区域子图的拓扑集合。

[0013] 优选地，所述电网拓扑多子图并行分析装置还包括：主集合构建模块，当所述拓扑深度小于所述第一预设深度，且所述拓扑顶点为子图连接顶点时，所述主集合构建模块根据所述子图连接关系构建与所述拓扑顶点所在的区域子图连接的子图集；主集合确定模块，用于在所述子图集中以所述拓扑顶点为第二预设顶点，以所述第一预设深度和所述拓扑深度的差值为第二预设深度进行广度搜索，根据搜索到的顶点数据构建子图集拓扑集合，与所述拓扑集合合并得到主集合。

[0014] 本发明实施例第五方面提供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指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明实施例第一方面所述的基于区域划分的电网子图构建方法，或者，使所述计算机执行如本发明实施例第二方面所述的电网拓扑多子图并行分析方法。

[0015] 本发明实施例第六方面一种基于区域划分的电网拓扑多子图并行分析设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如本发明实施例第一方面所述的基于区域划分的电网子图构建方法，或者，执行如本发明实施例第二方面所述的电网拓扑多子图并行分析方法。

[0016] 本发明技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点：

[0017] 本发明实施例提供的基于区域划分的电网子图构建方法，根据电网设备的区域属性划分电网数据，使得划分后的多个区域顶点集规模相对平衡，减小了后续并行处理时的通讯消耗，在构建区域子图时，获取了各区域顶点集中每两个顶点间的二元关系，根据二元关系集和第一边集的对应关系，构建区域顶点集的对应的第二边集，形成区域子图对应的边集，这样构建的区域子图内部信息不回丢失。

[0018] 本发明实施例提供的电网拓扑多子图并行分析方法，应用于本发明实施例的基于区域划分的电网子图构建方法构建的电网系统的区域子图，在各个区域子图中进行拓扑分析，且各个区域子图中的数据量相对均衡，在拓扑分析时，并行处理的通讯消耗会大大减小，并且相对于现有的在整个电网系统中进行拓扑分析，数据量大大减小，本发明实施例通过保存在子图的拓扑顶点和拓扑深度，请求master，找到所有与当前子图连通的子图集，并分发到所在的slave上并行拓扑，最后合并到master的拓扑集合中，该拓扑分析方法分散了拓扑分析时的数据量，实现了电网数据的分布式存储和并行化处理，提高了拓扑分析的效率，且区域子图的内部信息和保存的子图之间的连接信息保证了拓扑分析的准确性和完整性。

附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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。

[0020] 图1是本发明实施例中基于区域划分的电网子图构建方法的一个具体示例的流程图；

[0021] 图2是本发明实施例中基于区域划分的电网子图构建方法的另一个具体示例的流程图；

[0022] 图3是本发明实施例中电网拓扑多子图并行分析方法的一个具体示例的流程图；

[0023] 图4是本发明实施例中电网拓扑多子图并行分析方法的另一个具体示例的流程图；

[0024] 图5是本发明实施例中基于区域划分的电网子图构建装置的一个具体示例的结构框图；

[0025] 图6是本发明实施例中基于区域划分的电网子图构建装置的另一个具体示例的结构框图；

[0026] 图7是本发明实施例中电网拓扑多子图并行分析装置的一个具体示例的结构框图；

[0027] 图8是本发明实施例中电网拓扑多子图并行分析装置的另一个具体示例的结构框图；

[0028] 图9是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图

具体实施方式

[0029] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0032] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

[0033] 本发明实施例提供一种基于区域划分的电网子图构建方法，如图1所示，该电网子图构建方法包括如下步骤：

[0034] 步骤S1：获取电网系统中的设备元件及其属性信息，建立为顶点数据，生成顶点数据集，该顶点数据集可以用V表示；

[0035] 步骤S2：根据设备的地理区域属性将顶点数据划分为多个区域顶点集，该多个区域顶点集可以用V1，V2,...,Vn表示；

[0036] 步骤S3：获取各区域顶点集中每两个顶点间的二元关系，该二元关系可以用表示，Vnp和Vnq表示二元关系对应的两个顶点，根据二元关系构建各区域顶点集的二元关系集；其中，n表示区域顶点集中顶点的个数；p表示区域顶点集中的任意一个顶点；q表示区域顶点集中区别于p的任意一个顶点；

[0037] 步骤S4：根据电网系统中设备元件的连接关系构建第一边集；

[0038] 步骤S5：根据二元关系集和第一边集的对应关系，构建区域顶点集的对应的第二边集；

[0039] 步骤S6：根据区域顶点集与第二边集构建电网系统的区域子图。

[0040] 通过上述步骤S1至步骤S6，本发明实施例提供的基于区域划分的电网子图构建方法，根据电网设备的区域属性划分电网数据，使得划分后的多个区域顶点集规模相对平衡，减小了后续并行处理时的通讯消耗，在构建区域子图时，获取了各区域顶点集中每两个顶点间的二元关系，根据二元关系集和第一边集的对应关系，构建区域顶点集的对应的第二边集，形成区域子图对应的边集，这样构建的区域子图内部信息不会丢失，保证了电网数据区域子图数据信息的完整性和正确性。

[0041] 本发明实施例中，通过上述的步骤S1至步骤S6，分别构建多个区域顶点集：V1，V2,...,Vn，区域顶点集和第二边集构建形成的区域子图可以分别存储在各个从机(slave)中，顶点数据集V和第一边集构成电网系统的子图，电网系统的子图可以存储在主机(master)中。

[0042] 在一较佳实施例中，如图2所示，步骤S5，根据二元关系集和第一边集的对应关系，构建区域顶点集的对应的第二边集，包括：

[0043] 步骤S51：判断二元关系集中的二元关系在第一边集中是否有对应的边存在；

[0044] 步骤S52：当有对应边存在，则保留二元关系集中对应的二元关系；

[0045] 步骤S53：当没有对应边存在，则删除二元关系集中对应的二元关系；

[0046] 步骤S54：根据删除没有对应边存在的二元关系后的二元关系集构建第二边集。

[0047] 具体地，步骤S52中，将二元关系集中保留的二元关系在第一边集的对应边标记为子图内部边(Einner)。

[0048] 本发明实施例还提供一种电网拓扑多子图并行分析方法，应用于本发明实施例所述的基于区域划分的电网子图构建方法构建的电网系统的区域子图，如图3所示，该并行分析方法包括：

[0049] 步骤S11：获取第一边集中除第二边集以外的边，构成子图连接边集；

[0050] 步骤S12：根据子图连接边集对应的顶点数据构建子图连接顶点，根据子图连接顶点和子图连接边集构建子图连接关系；

[0051] 步骤S13：根据地理区域属性确定第一预设顶点所在的第一区域子图；

[0052] 步骤S14：在第一区域子图中以第一预设顶点为源顶点进行广度搜索，将搜索到的顶点数据作为拓扑顶点，根据拓扑顶点构建拓扑集合；

[0053] 步骤S15：判断拓扑顶点和第一预设顶点之间的拓扑深度是否大于或等于第一预设深度；

[0054] 步骤S16：当拓扑深度大于或等于第一预设深度时，则将拓扑集合确定为第一区域子图的拓扑集合。

[0055] 具体地，子图连接边集中的边表示子图之间的连接关系，根据子图连接边集中每条边对应的两个顶点和地理区域属性可以确定该边连通的两个区域子图，这两个区域子图可以用Gp，Gq表示，其中，p表示区域顶点集中的任意一个顶点，q表示区域顶点集中区别于p的任意一个顶点；该边对应的两个顶点称为Gp到Gq的出顶点和入顶点。子图连接关系可以存储在主机上，记作子图连接表(connect table)。

[0056] 本发明实施例中，第一预设顶点和第一预设深度可以分别用变量Vsource和Length表示，在主机上遍历搜索Vsource，根据地理区域属性可以确定Vsource所在的第一区域子图，在第一区域子图中以第一预设顶点为源顶点进行广度搜索，将遍历到的顶点数据构建拓扑集合，并保存到从机中，同时计算遍历到的顶点数据和第一预设顶点之间的拓扑深度，当拓扑深度大于或等于第一预设深度时，拓扑顶点和第一预设顶点所在支路的拓扑分析完成，拓扑集合确定为第一区域子图的拓扑集合。

[0057] 在一较佳实施例中，如图4所示，该电网拓扑多子图并行分析方法还包括：

[0058] 步骤S17：当拓扑深度小于第一预设深度，且拓扑顶点为子图连接顶点时，则根据子图连接关系构建与拓扑顶点所在的区域子图连接的子图集；

[0059] 步骤S18：在子图集中以拓扑顶点为第二预设顶点，以第一预设深度和拓扑深度的差值为第二预设深度进行广度搜索，根据搜索到的顶点数据构建子图集拓扑集合，与拓扑集合合并得到主集合。

[0060] 具体地，当拓扑顶点和第一预设顶点之间的拓扑深度小于第一预设深度时，保存该拓扑深度对应的拓扑顶点，根据地理区域属性确定该拓扑顶点所在的区域子图，该区域子图所在的从机请求主机，在子图连接表中筛选出以该拓扑顶点为出顶点且与该区域子图连通的子图集，在子图集包含的各个子图中以该拓扑顶点为源顶点、第一预设深度和该拓扑深度的差值为第二预设深度进行广度搜索，将搜索到的顶点数据根据地理区域属性分别保存在所在从机构建的拓扑集合中，将保存顶点数据后的各个拓扑集合合并到主机中，对于广度搜索到的重复的拓扑顶点，保留拓扑深度最小时对应的拓扑顶点，根据合并到主机中的各个拓扑集合构建主集合，主机返回主集合中的所有拓扑顶点，该电网系统的拓扑分析完成。

[0061] 本发明实施例提供的电网拓扑多子图并行分析方法，应用于本发明实施例的基于区域划分的电网子图构建方法构建的电网系统的区域子图，在各个区域子图中进行拓扑分析，且各个区域子图中的数据量相对均衡，在拓扑分析时，并行处理的通讯消耗会大大减小，并且相对于现有的在整个电网系统中进行拓扑分析，数据量大大减小，本发明实施例通过保存在子图的拓扑顶点和拓扑深度，请求master，找到所有与当前子图连通的子图集，并分发到所在的slave上并行拓扑，最后合并到master的拓扑集合中，该拓扑分析方法分散了拓扑分析时的数据量，实现了电网数据的分布式存储和并行化处理，提高了拓扑分析的效率，且区域子图的内部信息和保存的子图之间的连接信息保证了拓扑分析的准确性和完整性。

[0062] 本发明实施例还提供一种基于区域划分的电网子图构建装置，如图5所示，该电网子图构建装置包括：

[0063] 顶点数据构建模块1，用于获取电网系统中的设备元件及其属性信息建立为顶点数据，生成顶点数据集，该顶点数据集可以用V表示；

[0064] 区域顶点集构建模块2，用于根据设备的地理区域属性将顶点数据划分为多个区域顶点集，该多个区域顶点集可以用V1，V2,...,Vn表示；

[0065] 二元关系集构建模块3，用于获取各区域顶点集中每两个顶点的二元关系，该二元关系可以用表示，Vnp和Vnq表示二元关系对应的两个顶点，根据二元关系构建各区域顶点集的二元关系集；其中，n表示区域顶点集中顶点的个数、p表示区域顶点集中的任意一个顶点，q表示区域顶点集中区别于p的任意一个顶点；

[0066] 第一边集构建模块4，用于根据电网系统中设备元件的连接关系构建第一边集；

[0067] 第二边集构建模块5，用于根据二元关系集和第一边集的对应关系，构建区域顶点集的对应的第二边集；

[0068] 区域子图构建模块6，用于根据区域顶点集与第二边集构建区域子图。

[0069] 通过上述模块，本发明实施例提供的基于区域划分的电网子图构建装置，根据电网设备的区域属性划分电网数据，使得划分后的多个区域顶点集规模相对平衡，减小了后续并行处理时的通讯消耗，在构建区域子图时，获取了各区域顶点集中每两个顶点间的二元关系，根据二元关系集和第一边集的对应关系，构建区域顶点集的对应的第二边集，形成区域子图对应的边集，这样构建的区域子图内部信息不会丢失，保证了电网数据区域子图数据信息的完整性和正确性。

[0070] 本发明实施例中，通过上述模块，分别构建多个区域顶点集：V1，V2,...,Vn，区域顶点集和第二边集构建形成的区域子图可以分别存储在各个从机(slave)中，顶点数据集V和第一边集构成电网系统的子图，电网系统的子图可以存储在主机(master)中。

[0071] 在一较佳实施例中，如图6所示，第二边集构建模块5包括：

[0072] 判断子模块51，用于判断二元关系集中的二元关系在第一边集中是否有对应的边；

[0073] 第二边集构建子模块52，当有对应边存在，则第二边集构建子模块保留二元关系集中对应的二元关系；当没有对应边存在，第二边集构建子模块删除二元关系集中对应的二元关系，并根据删除没有对应边存在的二元关系后的二元关系集构建第二边集。

[0074] 具体地，第二边集构建子模块中，将二元关系集中保留的二元关系在第一边集的对应边标记为子图内部边(Einner)。

[0075] 本发明实施例还提供一种电网拓扑多子图并行分析装置，应用于如本发明实施例的基于区域划分的电网子图构建方法构建的电网系统的区域子图，如图7所示，该并行分析装置包括：

[0076] 子图连接边集构建模块7，用于获取第一边集中第二边集以外的边，构成子图连接边集；

[0077] 子图连接关系构建模块8，用于根据子图连接边集对应的顶点数据构建子图连接顶点，根据子图连接顶点和子图连接边集构建子图连接关系；

[0078] 拓扑集合构建模块9，用于根据地理区域属性确定第一预设顶点所在的第一区域子图，在第一区域子图中以第一预设深度进行广度搜索，将搜索到的顶点数据为拓扑顶点，根据拓扑顶点构建拓扑集合；

[0079] 拓扑判断模块10，用于判断拓扑顶点和第一预设顶点之间的拓扑深度是否大于或等于第一预设深度；当拓扑深度大于或等于第一预设深度时，则将拓扑集合确定为第一区域子图的拓扑集合。

[0080] 具体地，子图连接边集中的边表示子图之间的连接关系，根据子图连接边集中每条边对应的两个顶点和地理区域属性可以确定该边连通的两个区域子图，这两个区域子图可以用Gp，Gq表示，其中，p表示区域顶点集中的任意一个顶点，q表示区域顶点集中区别于p的任意一个顶点；该边对应的两个顶点称为Gp到Gq的出顶点和入顶点。子图连接关系可以存储在主机上，记作子图连接表(connect table)。

[0081] 本发明实施例中，第一预设顶点和第一预设深度可以分别用变量Vsource和Length表示，在主机上遍历搜索Vsource，根据地理区域属性可以确定Vsource所在的第一区域子图，在第一区域子图中以第一预设顶点为源顶点进行广度搜索，将遍历到的顶点数据构建拓扑集合，并保存到从机中，同时计算遍历到的顶点数据和第一预设顶点之间的拓扑深度，当拓扑深度大于或等于第一预设深度时，拓扑顶点和第一预设顶点所在支路的拓扑分析完成，拓扑集合确定为第一区域子图的拓扑集合。

[0082] 在一较佳实施例中，如图8所示，该电网拓扑多子图并行分析装置还包括：

[0083] 主集合构建模块11，当拓扑顶点和第一预设顶点之间的拓扑深度小于第一预设深度，且拓扑顶点为子图连接顶点时，主集合构建模块根据子图连接关系构建与拓扑顶点所在的区域子图连接的子图集；

[0084] 主集合确定模块12，用于在子图集中以拓扑顶点为第二预设顶点，以第一预设深度和拓扑深度的差值为第二预设深度进行广度搜索，根据搜索到的顶点数据构建子图集拓扑集合，与拓扑集合合并得到主集合。

[0085] 具体地，当拓扑深度小于第一预设深度时，保存该拓扑深度对应的拓扑顶点，根据地理区域属性确定该拓扑顶点所在的区域子图，该区域子图所在的从机请求主机，在子图连接表中筛选出以该拓扑顶点为出顶点且与该区域子图连通的子图集，在子图集包含的各个子图中以该拓扑顶点为源顶点、第一预设深度和该拓扑深度的差值为第二预设深度进行广度搜索，将搜索到的顶点数据根据地理区域属性分别保存在所在从机构建的拓扑集合中，将保存顶点数据后的各个拓扑集合合并到主机中，对于广度搜索到的重复的拓扑顶点，保留拓扑深度最小时对应的拓扑顶点，根据合并到主机中的各个拓扑集合构建主集合，主机返回主集合中的所有拓扑顶点，该电网系统的拓扑分析完成。

[0086] 本发明实施例提供的电网拓扑多子图并行分析装置，应用于本发明实施例的基于区域划分的电网子图构建方法构建的电网系统的区域子图，在各个区域子图中进行拓扑分析，且各个区域子图中的数据量相对均衡，在拓扑分析时，并行处理的通讯消耗会大大减小，并且相对于现有的在整个电网系统中进行拓扑分析，数据量大大减小，本发明实施例通过保存在子图的拓扑顶点和拓扑深度，请求master，找到所有与当前子图连通的子图集，并分发到所在的slave上并行拓扑，最后合并到master的拓扑集合中，该拓扑分析方法分散了拓扑分析时的数据量，实现了电网数据的分布式存储和并行化处理，提高了拓扑分析的效率，且区域子图的内部信息和保存的子图之间的连接信息保证了拓扑分析的准确性和完整性。

[0087] 本发明实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，该电子设备可以包括处理器510和存储器，其中处理器510和存储器520可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

[0088] 处理器510可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器510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。

[0089] 存储器520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，如本发明实施例中的基于区域划分的电网子图构建方法或电网拓扑多子图并行分析方法对应的程序指令/模块。处理器510通过运行存储在存储器520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例中的基于区域划分的电网子图构建方法或电网拓扑多子图并行分析方法。

[0090] 存储器520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510所创建的数据等。此外，存储器520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。在一些实施例中，存储器520可选包括相对于处理器510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510。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。

[0091] 所述一个或者多个模块存储在所述存储器520中，当被所述处理器510执行时，执行如图1及图2所示实施例中的基于区域划分的电网子图构建方法，或执行如图3及图4所示实施例中的电网拓扑多子图并行分析方法。

[0092] 上述电子设备具体细节可以对应参阅图1至图4所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

[0093] 本领域技术人员可以理解，实现上述实施例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例的流程。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 Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(HardDiskDrive，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。

[0094] 虽然结合附图描述了本发明的实施例，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。