一种基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及电网分析技术领域，特别涉及一种基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统和方法，适用于大型电网系统的拓扑分析，通过Spark框架下的大规模并行图计算组件GraphX构建电网拓扑图，并且通过基于内存的并行计算对拓扑图进行分析处理，得到电网系统中的拓扑岛，GraphX并行图计算框架能够实现大规模拓扑图的并行计算分析，对于复杂的大型电网系统，采用GraphX能够快速识别计算出电网中的拓扑岛。

A Spark based rapid identification system and method for power system topology Islands

The invention relates to the technical field of power system analysis, in particular to a rapid identification system for power system topology based on Spark island and the method of topological analysis for large power system, through the parallel graph under the framework of Spark computing component GraphX construction of power grid topology, and through memory parallel to the topology analysis based on get the topological Island grid system, GraphX parallel computing framework can realize large-scale parallel graph topology analysis and calculation for large-scale power grid complex system, using GraphX to quickly identify the calculated topological island in the grid.

【技术实现步骤摘要】
一种基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统和方法
本专利技术涉及电网分析
，特别涉及一种基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统和方法。
技术介绍
电力系统拓扑分析是电力能量(生产、传输、使用)流动过程中，对用于转换、保护、控制这一过程的元件在电力系统分析中认为阻抗近似为0的元件状态的分析，目的是形成便于电网分析与计算的模型，它界于底层和高层之间。就调度自动化而言，底层信息(如SCADA)是拓扑分析的基础，高层应用(如状态估计、安全调度等)是拓扑分析的目的。可见，电力系统在实时运行中，这些元件的状态变化决定了运行方式的变化。如何依据厂站实时信息、快速、准确地跟踪这些变化，是电力系统运行控制和风险分析中需要解决的一个基础而关键的问题。进行厂站拓扑分析时厂站内双端元件表示为图的边，单端元件处理为图的顶点，分析后厂站划分为若干母线节点；进行网络拓扑分析时系统内输电线路、变压器等有阻抗元件表示为图的边，母线节点处理为图的顶点，分析后系统被划分为若干个子系统。因此厂站拓扑分析和系统拓扑分析都归结为对不同层次无向图划分连通片问题即拓扑岛识别问题。目前对电力系统拓扑岛识别的方法主要有深本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统，其特征在于，包括收集模块、制表模块、制图模块、识别模块；其中，所述收集模块，用于获取并解析CIM/E文件，得到所在电网的拓扑连接数据；所述制表模块，用于根据拓扑连接数据进行整理和解析，得到支路表与器件表；所述制图模块，通过Spark根据支路表与器件表中的顶点和边构建电网系统GraphX拓扑图；所述识别模块，对电网系统GraphX拓扑图进行计算处理，得到整个电网系统GraphX拓扑图中的子图，对所述子图进行分类处理，得到每个子图对应顶点的顶点属性，根据顶点属性对拓扑岛进行快速识别。

【技术特征摘要】
1.一种基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统，其特征在于，包括收集模块、制表模块、制图模块、识别模块；其中，所述收集模块，用于获取并解析CIM/E文件，得到所在电网的拓扑连接数据；所述制表模块，用于根据拓扑连接数据进行整理和解析，得到支路表与器件表；所述制图模块，通过Spark根据支路表与器件表中的顶点和边构建电网系统GraphX拓扑图；所述识别模块，对电网系统GraphX拓扑图进行计算处理，得到整个电网系统GraphX拓扑图中的子图，对所述子图进行分类处理，得到每个子图对应顶点的顶点属性，根据顶点属性对拓扑岛进行快速识别。2.如权利要求1所述的基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统，其特征在于，还包括检查模块，所述检查模块根据CIM/E文件的数据对拓扑分析的识别结果进行检查确认。3.如权利要求1或2所述的基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统，其特征在于，所述收集模块，采用基于Java的Dom4JAPI，对数据进行分析处理，得到拓扑包和核心包数据。4.如权利要求3所述的基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统，其特征在于，所述制表模块，根据解析出来的拓扑包和核心包数据进行处理分析，得到器件ID—器件ID的支路连接关系,再以器件ID作为顶点，器件ID—器件ID作为边，制作支路表与器件表。5.如权利要求4所述的基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统，其特征在于，所述制图模块中还包括过滤单元，在制作支路表与器件表过程中，剔除掉CIM文件中虚拟的电器元件，并对在E文件中描述为断开的断路器与刀闸的器件也需要进行过滤。6.如权利要求5所述的基于Spark的电力系统拓扑岛快速识别系统，其特征在于，所述“通过Spark根据支路表与器件表中的顶点和边构建电网系统GraphX拓扑图”具体包括：对顶点与边进行映射处理，给每个器件的ID映射一个长整形...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晟东，刘育权，胡金星，陆国俊，郭媛君，吴国沛，吴琼，张志亮，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，广州供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44