【CN110134833A】面向电网拓扑管理的图数据建模系统及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910259179.5(22)申请日 2019.04.02(71)申请人 新奥数能科技有限公司地址 100102 北京市朝阳区望京东路1号10层1001内A1005(72)发明人 杨杰　(74)专利代理机构 北京中济纬天专利代理有限公司 11429代理人 杨乐(51)Int.Cl.G06F 16/901(2019.01)(54)发明名称一种能源系统拓扑结构的构建方法及装置(57)摘要本发明公开了一种能源系统拓扑结构的构建方法、装置、可读存储介质及电子设备，该方法包括：确定能源系统中至少三个节点的连接关系及归属关系；根据所述归属关系，形成各个所述节点分别对应的第一节点图像区域，并将所述至少三个节点中的第一节点对应的所述第一节点图像区域置入所述至少三个节点中的第二节点对应的所述第一节点图像将区域，其中，所述第一节点归属于所述第二节点；根据所述连接关系，利用连接线连接各个所述节点分别对应的所述第一节点图像区域。

本发明提供的技术方案可以表示能源系统中各个节点间的连接关系，从而更加清楚、更加直观的表示能源系统的结构。

权利要求书2页 说明书8页 附图4页CN 110046283 A 2019.07.23C N 110046283A权　利　要　求　书1/2页CN 110046283 A1.一种能源系统拓扑结构的构建方法，其特征在于，包括：确定能源系统中至少三个节点的连接关系及归属关系；根据所述归属关系，形成各个所述节点分别对应的第一节点图像区域，并将所述至少三个节点中的第一节点对应的所述第一节点图像区域置入所述至少三个节点中的第二节点对应的所述第一节点图像区域，其中，所述第一节点归属于所述第二节点；根据所述连接关系，利用连接线连接各个所述节点分别对应的所述第一节点图像区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述至少三个节点中的第一节点对应的所述第一节点图像区域置入所述至少三个节点中的第二节点对应的所述第一节点图像区域，包括：A1，选择一个未被选择过的所述节点作为第二节点；A2，检测各个所述节点中是否存在第一节点归属于所述第二节点，若是，则执行A3，否则，则执行A4；A3，将各个所述第一节点分别对应的所述第一节点图像区域置入所述第二节点对应的所述第一节点图像区域中；A4，检测是否存在未被选择过的所述节点，若是，则执行A1。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810124291.3(22)申请日 2018.02.07(71)申请人 清华大学地址 100084 北京市海淀区清华园1号申请人 全球能源互联网研究院有限公司　国网上海市电力公司　国家电网公司(72)发明人 郭庆来　孙宏斌　吴文传　王迪　周爱华　刘思言　宋岩　陈睿　包海龙　(74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201代理人 罗文群(51)Int.Cl.G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01)(54)发明名称一种基于图计算的电力系统拓扑实时计算方法(57)摘要本发明涉及一种基于图计算的电力系统拓扑实时计算方法，属于电力系统运行调度技术领域。

本方法结合互联网领域最新提出的图计算技术，充分考虑以节点为中心的计算特性，将拓扑分析转化成最小值传播的过程，并通过对节点存储的数据结构和节点之间信息传递方式的设计，使得每个节点的计算仅依赖其自身节点、相邻节点和边的信息。

本方法设计了节点在活跃状态和休眠状态的转换机制，最大程度减少了冗余计算。

本发明方法提高了节点计算的可并行性和计算效率，克服了原有算法在拓扑检索过程中由于函数的递归和回溯产生内存占用问题。

该方法可以用于能量管理系统的在线分析应用，对电力系统实时优化调度以及电力系统安全性可靠性的在线分析具有重要意义。

权利要求书2页 说明书5页CN 108122054 A 2018.06.05C N 108122054A1.一种基于图计算的电力系统拓扑实时计算方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)确定电力系统中发电厂和变电站的设备连接关系，具体过程包括以下步骤：(1-1)从电力系统的能量管理系统中实时获取发电厂和变电站设备的原始信息，设备的原始信息包括：断路器的编号和断路器两个端点的编号，刀闸的编号和刀闸两个端点的编号，断路器打开或闭合的状态信息，刀闸打开或闭合的状态信息，输电线路的编号和输电线路两个端点的编号，以及变压器绕组编号和变压器绕组两个端点的编号；(1-2)根据上述步骤(1-1)中所获得的断路器、刀闸、输电线路和变压器绕组四类设备的信息，生成图计算系统的第一输入文件，第一输入文件包括三个字段，格式如下：A B C各字段满足：1≤A≤2N1≤B≤2NC＝0,1,2或3其中，N为发电厂和变电站中所有设备个数，A是源节点编号，指的是断路器、刀闸、输电线路或变压器绕组的起始端点编号，B是目标节点编号，指的是断路器、刀闸、输电线路或变压器绕组的终止端点编号，C是边类型信息，指的是设备类型及打开或关闭状态，该字段共有四种数值，0代表断路器或刀闸断开，1代表断路器或刀闸闭合，2代表输电线路，3代表变压器绕组；(1-3)对图计算系统进行初始化设置，初始化时，变量node由图计算系统自动完成，变量bus按照每个节点的编排序号由小到大依次排序，将上述第一输入文件输入到图计算系统中，每个图计算系统的节点存储node和bus两个变量，其中变量node存储设备原始信息的端点编号，包括起始端点编号和终止端点编号，变量bus存储母线编号，将图计算系统中所有节点设置为活跃状态；(1-4)选定一个活跃节点，以该活跃节点为中心进行图的拓扑结构搜索，根据与该活跃节点相连的所有边类型信息C进行判断，若边类型信息C的值为1，则执行下述步骤(1-5)，若边类型信息C的值为0、2或3，则执行步骤(1-6)，遍历所有活跃节点，重复本步骤；(1-5)上述步骤(1-4)的设定活跃节点收集所有邻点存储的变量bus的值，从所有邻点存储的变量bus的值中找到最小bus值，将最小bus值与该设定活跃节点存储的原bus值进行比较，若最小bus值小于原bus值，则将原bus值更新为最小bus值，同时将邻点激活为活跃节点，进行步骤(1-4)，若最小bus值大于或等于原bus值，则使该设定活跃节点转入休眠状态，成为休眠节点，进行步骤(1-6)；(1-6)遍历所有的活跃节点，重复步骤(1-4)和(1-5)，直到最小的bus值大于或等于设定活跃节点的原bus值，所有活跃节点转入休眠状态；(1-7)输出上述休眠节点存储的设备原始信息的端点编号node与更新后的母线编号bus值的一一对应关系；(2)确定电力系统的设备连接关系，具体包括：(2-1)根据步骤(1-7)中输出的编号对应关系，生成图计算系统的第二输入文件包括两个字段，格式如下：fbus tbus各字段满足：1≤fbus≤2N1≤tbus≤2N其中，N为发电厂和变电站中所有设备个数，fbus为起始母线编号，tbus为终止母线编号；(2-2)在图计算系统的每个节点存储两个变量bus和island，其中变量bus存储母线编号，变量island存储电力系统内的电气岛的编号，初始化时，母线编号bus由图计算系统自动完成，电气岛编号island则按照正整数升序依次编排序号，将第二输入文件输入到图计算系统中，将图计算系统中所有节点设置为活跃状态；(2-3)选定一个活跃节点，以该选定活跃节点为中心进行图的拓扑结构搜索，根据与该活跃节点邻边的连接关系，收集所有邻点存储的电气岛编号island，从所有邻点的电气岛编号island值中找到最小的island值，将该最小值与选定活跃节点存储的island值进行比较，若最小island值小于选定活跃节点存储的原island值，则将原island值更新为最小island值，同时将邻点激活为活跃节点，若最小island值大于或等于选定活跃节点存储的原island值，则使该设定活跃节点转入休眠状态，成为休眠节点，进行步骤(2-4)；(2-4)遍历所有的活跃节点，重复步骤(2-3)，直到最小的island值大于或等于设定活跃节点的island值，所有活跃节点转入休眠状态；(2-5)输出图计算系统中每个节点存储的母线编号bus和电气岛编号island的一一对应关系，确定整个电力系统的实时拓扑结构。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。