一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法技术

本申请公开了一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法，包括：获取电网拓扑结构中的每个电力设备及各电力设备之间的连接关系；根据每个电力设备及各电力设备之间的连接关系，构建电网的知识图谱；确定知识图谱中目标实体的数量、与每个目标实体存在连接关系的相邻实体的数量、每个目标实体与其相邻实体之间的连接路径；根据知识图谱中目标实体的数量、其相邻实体的数量、每个目标实体与其相邻实体之间的连接路径，确定电网的拓扑结构参数。本申请基于知识图谱获取电网拓扑结构参数，能够对电网拓扑结构进行全面评估分析，从而满足配电网拓扑分析的需要，同时，电网的拓扑结构参数的获取方式较为简单，能够节省时间，提高效率。提高效率。提高效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法


[0001]本申请涉及电网
，更具体的说，是涉及一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法。

技术介绍

[0002]伴随着国家和社会的飞速发展，电力行业扮演着越来越重要的角色，已成为国民经济稳定增长和社会秩序正常运转的支撑和保障。随着人民生活水平的不断提高，人民用电量的急剧增加，电网规模不断扩大，网络结构日渐复杂，对电网安全、高效、稳定运行的要求越来越高。为满足国家社会的发展需要及现代人民的用电需求，电网不仅应该加大对电力资源的优化配置，更要深入对电网整体拓扑结构的研究，使其具有完备性、合理性和实时性。
[0003]当前配电网拓扑分析存在拓扑数据获取方式复杂、分析方法的计算速度较慢以及结果显示特征不明显等问题，无法满足配电网拓扑分析需要。究其根本，如何准确表述各设备之间的关系是上述问题研究的核心所在。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法。具体方案如下：一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法，包括：获取电网拓扑结构中的每个电力设备及各电力设备之间的连接关系；根据所述每个电力设备及各电力设备之间的连接关系，构建所述电网的知识图谱，其中，所述知识图谱包括多个实体及各实体之间的连接关系，每个所述实体与每个所述电力设备相对应，所述各实体之间的连接关系与所述各电力设备之间的连接关系相对应；确定所述知识图谱中目标实体的数量、与每个目标实体存在连接关系的相邻实体的数量、每个目标实体与其相邻实体之间的连接路径，其中，所述目标实体为所述知识图谱中确定为每次遍历起始点的实体；根据所述知识图谱中目标实体的数量、其相邻实体的数量、每个目标实体与其相邻实体之间的连接路径，确定所述电网的拓扑结构参数。
[0005]优选地，所述电网的拓扑结构参数包括：每个目标实体的度数、每个目标实体的平均度数、每个目标实体的改进度数、每个目标实体的聚类系数、每个目标实体的介数和任意两个实体的特征路径长度。
[0006]优选地，所述每个目标实体的度数等于其相邻实体的数量。
[0007]优选地，所述每个目标实体的平均度数通过如下公式进行计算：
其中，为所有实体的数量，为该目标实体的相邻实体的数量，i表征所有目标实体中的第i个目标实体，所述所有实体包括所有所述目标实体及所有所述目标实体各自的所有相邻实体。
[0008]优选地，所述每个目标实体的改进度数通过如下公式进行计算：其中，j表征与目标实体i存在连接关系的相邻实体j。
[0009]优选地，所述每个目标实体的聚类系数通过如下公式进行计算：其中，为该目标实体的相邻实体中，相互连接的相邻实体的数量，为最大可能存在边数，通过如下公式进行计算：其中，为该目标实体的度数。
[0010]优选地，所述每个目标实体的介数通过如下公式进行计算：其中，为除该目标实体外的任意两个实体之间的最短路径数量，j、k分别表征两个不相同的，与目标实体i存在连接关系的相邻实体j及相邻实体k，为除该目标实体外的任意两个实体之间的最短路径中，经过该目标实体的最短路径数量。
[0011]优选地，所述任意两个实体的特征路径长度通过如下公式进行计算：
其中，为任意两个实体之间的路径数量，为任意两个实体之间的任意路径的长度。
[0012]优选地，所述确定所述知识图谱中目标实体的数量、与每个目标实体存在连接关系的相邻实体的数量、每个目标实体与其相邻实体之间的连接路径，包括：随机选择所述知识图谱中的一个实体作为遍历起始点，并将作为所述遍历起始点的实体确定为目标实体；遍历所述知识图谱中的各个实体，确定与所述目标实体连接的所有相邻实体；将与所述目标实体连接的所有相邻实体，和所述目标实体进行组合，得到所述目标实体的实体集合；判断所述知识图谱中是否还存在未作为遍历起始点的实体；若否，则结束遍历；若是，从所述知识图谱中重新随机选择一个实体作为新的遍历起始点，并将作为所述新的遍历起始点的实体确定为新的目标实体，返回执行所述遍历所述知识图谱中的各个实体，确定与所述目标实体连接的所有实体的步骤，直至所述知识图谱中不存在未作为遍历起始点的实体为止；根据遍历得到的至少一个目标实体的实体集合，确定所述至少一个目标实体的数量、与每个目标实体连接的实体的数量、每个目标实体和与其连接的相邻实体之间的连接路径。
[0013]优选地，根据遍历得到的至少一个目标实体的实体集合，确定所述至少一个目标实体的数量、与每个目标实体连接的实体的数量、每个目标实体和与其连接的相邻实体之间的连接路径之前，还包括：判断任意两个目标实体的实体集合的交集是否为空集，若否，则将交集不为空集的两个目标实体的实体集合进行并集。
[0014]借由上述技术方案，本申请的一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法，首先获取电网拓扑结构中的每个电力设备及各电力设备之间的连接关系，根据所述每个电力设备及各电力设备之间的连接关系，构建所述电网的知识图谱，然后确定所述知识图谱中目标实体的数量、与每个目标实体存在连接关系的相邻实体的数量、每个目标实体与其相邻实体之间的连接路径，最后确定所述电网的拓扑结构参数，本申请使用的知识图谱技术能够显示知识发展进程与结构关系，描述知识资源及其载体，挖掘、分析、构建、绘制和显示知识间的相互联系，也就能够较为准确地表述电网拓扑结构中各设备之间的关系，基于知识图谱获取拓扑结构参数，就能够对电网拓扑结构进行全面的评估分析，从而满足配电网拓扑分析的需要，同时，电网的拓扑结构参数的获取方式较为简单，能够节省时间，提高运作效率。
附图说明
[0015]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法的流程示意
图；图2本申请实施例提供的对实体进行结构化处理的原理示意图；图3为本申请实施例提供的拓扑结构的一种表达形式的示意图；图4为本申请实施例提供的拓扑结构的另一种表达形式的示意图。
具体实施方式
[0016]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。
[0017]当前配电网拓扑分析存在拓扑数据获取方式复杂、分析方法的计算速度较慢以及结果显示特征不明显等问题，无法满足配电网拓扑分析需要。究其根本，现阶段缺少一种准确表述各设备之间的关系的方式。
[0018]故为了解决上述问题，本申请提供了一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法，使用的知识图谱技术能够显示知识发展进程与结构关系，也就能够较为准确地表述电网拓扑结构中各设备之间的关系，基于知识图谱获取拓扑结构参数，就能够对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱的电网拓扑分析方法，其特征在于，包括：获取电网拓扑结构中的每个电力设备及各电力设备之间的连接关系；根据所述每个电力设备及各电力设备之间的连接关系，构建所述电网的知识图谱，其中，所述知识图谱包括多个实体及各实体之间的连接关系，每个所述实体与每个所述电力设备相对应，所述各实体之间的连接关系与所述各电力设备之间的连接关系相对应；确定所述知识图谱中目标实体的数量、与每个目标实体存在连接关系的相邻实体的数量、每个目标实体与其相邻实体之间的连接路径，其中，所述目标实体为所述知识图谱中确定为每次遍历起始点的实体；根据所述知识图谱中目标实体的数量、其相邻实体的数量、每个目标实体与其相邻实体之间的连接路径，确定所述电网的拓扑结构参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电网的拓扑结构参数包括：每个目标实体的度数、每个目标实体的平均度数、每个目标实体的改进度数、每个目标实体的聚类系数、每个目标实体的介数和任意两个实体的特征路径长度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个目标实体的度数等于其相邻实体的数量。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个目标实体的平均度数通过如下公式进行计算：其中，为所有实体的数量，为该目标实体的相邻实体的数量，i表征所有目标实体中的第i个目标实体，所述所有实体包括所有所述目标实体及所有所述目标实体各自的所有相邻实体。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个目标实体的改进度数通过如下公式进行计算：其中，j表征与目标实体i存在连接关系的相邻实体j。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个目标实体的聚类系数通过如下公式进行计算：其中，为该目标实体的相邻实体中，相互连接的相邻实体的数量，为最大可能
存在边数，通过如下公式进行计算：其中，为该目标实体的度数。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个目标实体的介数通...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡梓文，陆煜锌，赵云，肖勇，廖小毅，李辉，黎海生，张宇婷，彭东炎，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司汕尾供电局，
类型：发明
国别省市：