技术领域
[0001] 本
发明涉及电
力信息技术领域，具体涉及一种电网环路检测方法。
背景技术
[0002] 在电力信息系统中，电网设备形成了庞大的网络拓扑结构。随着全球
能源互联网的快速建设与深入发展，电网网架结构和运行方式日渐复杂化，电网设备呈现增长快、变化快、多样化的新趋势，电网设备资产管理
水平不断提高，同时也对高压环网检测、低压环路检测、低压多电源检测等环路检测业务功能提出了更高要求。
[0003] 作为电网拓扑分析应用中一项重要的拓扑分析业务功能，电网环路检测是电网拓扑分析不可或缺的功能模
块，同时也因为实现的复杂性成为了电网拓扑分析的技术难点，目前各电网拓扑分析系统均未能实现电网环路检测的功能，只能通过手动跨表查询，电网环路的检测效率低下。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题在于克服现有电网拓扑分析系统不具备电网环路检测的功能，需要手动跨表查询，电网环路的检测效率低下的问题。
[0005] 根据第一方面，本发明
实施例提供了一种电网环路检测方法，包括：获取电网设备的设备信息及其连接信息，并根据图论将所述电网设备的设备信息及其连接信息构建为电力网络拓扑图；根据所述电力网络拓扑图进行环路检测，统计电网环路总数，记录各电网环路的单环路径。
[0006] 可选地，所述电力网络拓扑图中，以
顶点表示所述电网设备，以边表示所述电网设备间的连接关系，以顶点属性表示所述电网设备的设备信息，以边属性表示所述电网设备间的连接关系信息。
[0007] 可选地，根据所述电力网络拓扑图进行环路检测，统计电网环路总数，记录各电网环路的单环路径，包括：检测普通拓扑环路的路径数量和各普通拓扑环路的单环路径；检测多电源环路的路径数量和各多电源环路的单环路径。
[0008] 可选地，检测普通拓扑环路的路径数量和各普通拓扑环路的单环路径，包括：
[0009] 步骤a：确定所述电力网络拓扑图的起始顶点；
[0010] 步骤b：遍历与所述起始顶点处于同
电压等级的同电压等级顶点，并计算各所述同电压等级顶点的出度；
[0011] 步骤c：删除出度为1的所述同电压等级顶点及其连接边；
[0012] 步骤d：更新所述电力网络拓扑图，判断更新后的电力网络拓扑图中是否包含出度为1的所述同电压等级顶点；如果包含出度为1的所述同电压等级顶点，则返
回执行所述步骤b，否则执行步骤e；
[0013] 步骤e：判断所述更新后的电力网络拓扑图中是否包含所述起始顶点；如果包含所述起始顶点，则将所述更新后的电力网络拓扑图的联通子图构成所述普通拓扑环路的单环路径；
[0014] 步骤f：对所述联通子图执行并查集
算法，统计所述普通拓扑环路的路径数量，记录所述普通拓扑环路的单环路径。
[0015] 可选地，检测多电源环路的路径数量和各多电源环路的单环路径，包括：以所述起始顶点为起点，对所述同电压等级顶点进行广度优先搜索，确定高电压等级降压
变压器顶点的数量；判断所述高电压等级
降压变压器顶点的数量是否大于1；当所述高电压等级降压变压器顶点的数量大于1时，则记录所述起始顶点到各所述高电压等级降压变压器顶点的拓扑路径，其中，任意两个所述拓扑路径拼合构成所述多电源环路的单环路径；根据所述高电压等级降压变压器顶点的数量统计所述多电源环路的路径数量，并记录各所述多电源环路的单环路径。
[0016] 可选地，当所述高电压等级降压变压器顶点的数量为n时，所述多电源环路的路径数量为(n-1)n/2。
[0017] 可选地，所述电网环路总数为所述普通拓扑环路的路径数量与所述多电源环路的路径数量之和。
[0018] 根据第二方面，本发明实施例提供了一种电网环路检测系统，包括：电力网络拓扑图构建模块，用于获取电网设备的设备信息及其连接信息，并根据图论将所述电网设备的设备信息及其连接信息构建为电力网络拓扑图；环路检测模块，用于根据所述电力网络拓扑图进行环路检测，统计电网环路总数，记录各电网环路的单环路径。
[0019] 可选地，所述电力网络拓扑图构建模块构建的电力网络拓扑图中，以顶点表示所述电网设备，以边表示所述电网设备间的连接关系，以顶点属性表示所述电网设备的设备信息，以边属性表示所述电网设备间的连接关系信息。
[0020] 可选地，所述环路检测模块包括：普通拓扑环路检测子模块，用于检测普通拓扑环路的路径数量和各普通拓扑环路的单环路径；多电源环路检测子模块，用于检测多电源环路的路径数量和各多电源环路的单环路径。
[0021] 可选地，所述普通拓扑环路检测子模块用于执行以下步骤：
[0022] 步骤a：确定所述电力网络拓扑图的起始顶点；
[0023] 步骤b：遍历与所述起始顶点处于同电压等级的同电压等级顶点，并计算各所述同电压等级顶点的出度；
[0024] 步骤c：删除出度为1的所述同电压等级顶点及其连接边；
[0025] 步骤d：更新所述电力网络拓扑图，判断更新后的电力网络拓扑图中是否包含出度为1的所述同电压等级顶点；如果包含出度为1的所述同电压等级顶点，则返回执行所述步骤b，否则执行步骤e；
[0026] 步骤e：判断所述更新后的电力网络拓扑图中是否包含所述起始顶点；如果包含所述起始顶点，则将所述更新后的电力网络拓扑图的联通子图构成所述普通拓扑环路的单环路径；
[0027] 步骤f：对所述联通子图执行并查集算法，统计所述普通拓扑环路的路径数量，记录所述普通拓扑环路的单环路径。
[0028] 可选地，所述多电源环路检测子模块用于执行以下步骤：以所述起始顶点为起点，对所述同电压等级顶点进行广度优先搜索，确定高电压等级降压变压器顶点的数量；判断所述高电压等级降压变压器顶点的数量是否大于1；当所述高电压等级降压变压器顶点的数量大于1时，则记录所述起始顶点到各所述高电压等级降压变压器顶点的拓扑路径，其中，任意两个所述拓扑路径拼合构成所述多电源环路的单环路径；根据所述高电压等级降压变压器顶点的数量统计所述多电源环路的路径数量，并记录各所述多电源环路的单环路径。
[0029] 可选地，所述环路检测模块所统计的电网环路总数为所述普通拓扑环路的路径数量与所述多电源环路的路径数量之和。
[0030] 可选地，所述多电源环路检测子模块中，当检测到高电压等级降压变压器顶点的数量为n时，则所述多电源环路的路径数量为(n-1)n/2。
[0031] 根据第三方面，本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种可选方式中所述的电网环路检测方法。
[0032] 根据第四方面，本发明实施例提供了一种
计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种可选方式中所述的电网环路检测方法。
[0033] 本发明实施例所提供的电网环路检测方法，根据图论构建电力网络拓扑图，并通过对图数据进行处理实现了对电网设备进行环路检测的功能；利用对出度的计算和并查集算法实现了电网设备的普通拓扑环路检测，使用广度优先搜索算法实现了电网设备的多电源环路检测，从而提高了大规模电网环路检测的效率。
[0034] 本发明实施例所提供的电网环路检测系统，通过电力网络拓扑图构建模块构建电力网络拓扑图，并由环路检测模块实现电网设备的环路检测功能，其中，普通拓扑环路检测子模块通过计算出度和并查集算法实现了电网设备的普通拓扑环路检测，多电源环路检测子模块通过使用广度优先搜索算法实现了电网设备的多电源环路检测，从而提高了大规模电网环路检测的效率。
附图说明
[0035] 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。
[0036] 图1为本发明实施例1中电网环路检测方法的
流程图；
[0037] 图2为本发明实施例1中普通拓扑环路检测和多电源环路检测流程图；
[0038] 图3为本发明实施例2中电网环路检测系统的原理
框图；
[0039] 图4为本发明实施例3中
电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0040] 下面将结合附图对本发明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，都属于本发明保护的范围。
[0041] 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。
[0042] 实施例1
[0043] 本发明实施例提供一种电网环路检测方法，其流程如图1所示，该电网环路检测方法包括：
[0044] 步骤S1：获取电网设备的设备信息及其连接信息，并根据图论将电网设备的设备信息及其连接信息构建为电力网络拓扑图。
[0045] 步骤S2：根据电力网络拓扑图进行环路检测，统计电网环路总数，记录各电网环路的单环路径。
[0046] 本发明实施例提供的电网环路检测方法，实现了对电网设备进行环路检测的功能，并提高了大规模电网环路检测的效率。
[0047] 在一较佳实施例中，上述电力网络拓扑图中，以顶点表示电网设备，以边表示电网设备间的连接关系，以顶点属性表示电网设备的设备信息，以边属性表示电网设备间的连接关系信息，根据上述顶点和边的关系边构建上述电力网络拓扑图，形成电网设备的无向拓扑图。
[0048] 在一较佳实施例中，上述步骤S2，根据电力网络拓扑图进行环路检测，统计电网环路总数，记录各电网环路的单环路径，具体包括：检测普通拓扑环路的路径数量和各普通拓扑环路的单环路径、检测多电源环路的路径数量和各多电源环路的单环路径。
[0049] 进一步地，上述检测普通拓扑环路的路径数量和各普通拓扑环路的单环路径，如图2所示，具体步骤为：
[0050] 步骤S21：在上述电力网络拓扑图中选择一个电网设备所对应的顶点作为的起始顶点。
[0051] 步骤S22：查找各个电网设备对应顶点的属性中电压等级字段，筛选出与起始顶点同电压等级的顶点，通过统计每个同电压等级顶点的连接边数，通过计算得到每个同电压等级顶点的出度。
[0052] 步骤S23：删除电力网络拓扑图中出度为1的同电压等级顶点及其连接边。
[0053] 步骤S24：更新电力网络拓扑图，判断更新后的电力网络拓扑图中是否包含出度为1的同电压等级顶点；如果包含出度为1的同电压等级顶点，则返回执行步骤S22，否则执行步骤S25。
[0054] 步骤S25：判断更新后的电力网络拓扑图中是否包含起始顶点；当不包含起始顶点，则从起始顶点出发未检测到普通拓扑环路；当包含起始顶点，则找出更新后的电力网络拓扑图的含有起始顶点的联通子图构成普通拓扑环路的单环路径。
[0055] 步骤S26：对上述联通子图执行并查集算法，得出从起始顶点出发检测到的普通拓扑环路路径数量，并记录各普通拓扑环路的单环路径。
[0056] 进一步地，上述检测多电源环路的路径数量和各多电源环路的单环路径，如图2所示，具体步骤为：
[0057] 步骤S31：从上述起始顶点出发，通过广度优先搜索遍历同电压等级的所有可达顶点，找到其中设备类型是高电压等级降压变压器的顶点，并统计数量。
[0058] 步骤S32：判断高电压等级降压变压器顶点数量是否大于1；当高电压等级降压变压器顶点的数量小于或等于1时，则从起始顶点出发未检测到多电源环路；当高电压等级降压变压器顶点的数量大于1时，则分别记录起始顶点到各个高电压等级降压变压器顶点的拓扑路径，其中，任意两个拓扑路径构成多电源环路的单环路径。
[0059] 步骤S33：根据高电压等级降压变压器顶点的数量统计多电源环路的路径数量，并记录各多电源环路的单环路径。
[0060] 在实际应用中，当上述高电压等级降压变压器的数量为n时，上述多电源环路路径数量为(n-1)n/2，通过两两拼合从起始顶点到高电压等级的降压变压器顶点的拓扑路径，得到各多电源环路的单环路径。
[0061] 在一较佳实施例中，上述电网环路总数为上述普通拓扑环路的路径数量与上述多电源环路的路径数量之和。
[0062] 上述电网环路检测方法通过计算出度和并查集算法实现了电网设备的普通拓扑环路检测，使用广度优先搜索算法实现了电网设备的多电源环路检测，从而提高了大规模电网环路检测的效率。
[0063] 实施例2
[0064] 本发明实施例提供一种电网环路检测系统，如图3所示，包括：电力网络拓扑图构建模块1，用于获取电网设备的设备信息及其连接信息，并根据图论将电网设备的设备信息及其连接信息构建为电力网络拓扑图；环路检测模块2，用于根据电力网络拓扑图进行环路检测，统计电网环路总数，记录各电网环路的单环路径。
[0065] 本发明实施例提供的电网环路检测系统，具备了电网设备环路检测的功能，并且通过使用该系统进行电网设备环路检测可以使大规模电网环路检测的检测效率获得显著提高。
[0066] 在一较佳实施例中，上述电力网络拓扑图构建模块1构建的电力网络拓扑图中，以顶点表示电网设备，以边表示电网设备间的连接关系，以顶点属性表示电网设备的设备信息，以边属性表示电网设备间的连接关系信息，上述电力网络拓扑图构建模块1根据上述顶点和边的关系边构建电力网络拓扑图，形成电网设备的无向拓扑图。
[0067] 在一较佳实施例中，上述环路检测模块2包括：普通拓扑环路检测子模块21，用于检测普通拓扑环路的路径数量和各普通拓扑环路的单环路径；多电源环路检测子模块22，用于检测多电源环路的路径数量和各多电源环路的单环路径。
[0068] 进一步地，如图2所示，上述普通拓扑环路检测子模块21用于执行如下步骤：
[0069] 步骤S21：在上述电力网络拓扑图中选择一个电网设备所对应的顶点作为的起始顶点；
[0070] 步骤S22：查找各个电网设备对应顶点的属性中电压等级字段，筛选出与起始顶点同电压等级的顶点，通过统计每个同电压等级顶点的连接边数，通过计算得到每个同电压等级顶点的出度；
[0071] 步骤S23：删除电力网络拓扑图中出度为1的同电压等级顶点及其连接边；
[0072] 步骤S24：更新电力网络拓扑图，判断更新后的电力网络拓扑图中是否包含出度为1的同电压等级顶点；如果包含出度为1的同电压等级顶点，则返回执行步骤S22，否则执行步骤S25；
[0073] 步骤S25：判断更新后的电力网络拓扑图中是否包含起始顶点；当不包含起始顶点，则从起始顶点出发未检测到普通拓扑环路；当包含起始顶点，则找出更新后的电力网络拓扑图的含有起始顶点的联通子图构成普通拓扑环路的单环路径；
[0074] 步骤S26：对上述联通子图执行并查集算法，得出从起始顶点出发检测到的普通拓扑环路路径数量，并记录各普通拓扑环路的单环路径。
[0075] 进一步地，如图2所示，上述多电源环路检测子模块22用于执行如下步骤：
[0076] S31：从上述起始顶点出发，通过广度优先搜索遍历同电压等级的所有可达顶点，找到其中设备类型是高电压等级降压变压器的顶点，并统计数量。
[0077] S32：当高电压等级降压变压器顶点的数量小于或等于1时，则从起始顶点出发未检测到多电源环路；当高电压等级降压变压器顶点的数量大于1时，则分别记录起始顶点到各个高电压等级降压变压器顶点的拓扑路径，其中，任意两个拓扑路径构成多电源环路的单环路径。
[0078] S33：根据高电压等级降压变压器顶点的数量统计多电源环路的路径数量，并记录各多电源环路的单环路径。
[0079] 在实际应用中，当上述高电压等级降压变压器的数量为n时，上述多电源环路路径数量为(n-1)n/2，通过两两拼合从起始顶点到高电压等级的降压变压器顶点的拓扑路径，得到各多电源环路的单环路径。
[0080] 在一较佳实施例中，上述电网环路总数为上述普通拓扑环路的路径数量与上述多电源环路的路径数量之和。
[0081] 上述电网环路检测系统通过普通拓扑环路子模块31实现了电网设备的普通拓扑环路检测，并通过多电源环路子模块31实现了电网设备的多电源环路检测，从而提高了大规模电网环路检测的效率。
[0082] 实施例3
[0083] 本发明实施例提供一种非暂态计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意实施例1中的电网环路检测方法。其中，上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(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；该存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0084] 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，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，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。
[0085] 实施例4
[0086] 本发明实施例提供一种执行电网环路检测方法的电子设备，其结构示意图如图4所示，该设备包括：一个或多个处理器410以及存储器420，图3中以一个处理器410为例。
[0087] 执行电网环路检测方法的电子设备还可以包括：输入装置430和输出装置440。
[0088] 处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
[0089] 处理器410可以为
中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器410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。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。
[0090] 存储器420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
申请实施例中的电网环路检测方法对应的程序指令/模块(例如，附图2所示的普通拓扑环路检测子模块21、多电源环路检测子模块22)。处理器410通过运行存储在存储器420中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行
服务器的各种功能应用以及
数据处理，即实现上述方法实施例的电网环路检测方法。
[0091] 存储器420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；存储数据区可存储根据列表项操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器420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420可选包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电网环路检测装置。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。
[0092] 输入装置430可接收输入的数字或字符信息，以及产生与电网环路检测操作的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。
[0093] 一个或者多个模块存储在存储器420中，当被一个或者多个处理器410执行时，执行如图1所示的方法。
[0094] 上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见如图1-2所示的实施例中的相关描述。
[0095] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
