基于边界开关连通性分析的主配一体化模型校验方法及系统与流程

本发明涉及主配一体化模型校验技术领域，具体的涉及一种基于边界开关连通性分析的主配一体化模型校验方法，还涉及一种基于边界开关连通性分析的主配一体化模型校验系统。

背景技术：

目前大部分城市配网调度自动化系统采用与主网调度自动化系统独立建设模式，这种主配网调度运行相对分散的决策、组织、实施模式，导致了集约化水平不高、主配信息同步困难、主配协同处置能力较弱等问题，难以满足电网整体运行控制一体化需求，需要建设主配一体化协同系统。部分试点地区在主网调度自动化系统基础上加入配网业务，扩充成主配一体化系统，取得了一定的实用效果，但主配应用的高度耦合致使系统存在主配相互干扰的风险、海量数据处理带来性能瓶颈问题、配网模型更新频繁导致的一体化模型不一致以及主配应用无法独立升级等问题，并且系统缺少主配一体化分析应用功能，亟需进一步提升主配一体化协同支撑服务能力。

主配网调度自动化系统独立建设模式下，主配模型独立存储，没有形成统一一体化模型，在应用层面无法实现主配应用融合，主配业务互操作复杂度高。而目前建设的主配一体化系统缺乏全网模型一致性、正确性校核手段，影响主配业务集中分析计算的正确性。要求主配一体化系统实现主配模型的融合关联，并保证主配网整体模型完整、不重复、边界不泄露，实现从高压到低压电网的全电压等级覆盖，为后续各应用的计算分析功能奠定基础。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于边界开关连通性分析的主配一体化模型校验方法及系统，同步主配网侧边界开关属性，并在配网侧维护边界开关及馈线的映射关系，对边界开关进行主配网两侧协同校验，实现主配网模型一致性的校验。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于边界开关连通性分析的主配一体化模型校验方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤s1，在配电网侧建立包括边界开关属性的模型边界开关映射表，从主网侧获取所有边界开关的对应属性存入此模型边界开关映射表中；

步骤s2，对每个边界开关，依据边界开关的属性，主配网两侧分别进行边界开关拓扑信息和唯一性校验，如果主配网任一侧校验不通过，则判断主配网模型不一致，否则进入下一步骤；

步骤s3，对每个边界开关，主配网两侧协同进行边界开关参数属性校验，如果主配网两侧边界开关参数属性不一致，则判断主配网模型不一致，否则进入下一步骤；

步骤s4，对每个边界开关，主配网两侧协同进行边界开关拓扑连通性校验，如果边界开关在主配网任一侧拓扑不连通，则判断主配网模型不一致，否则进入下一步骤；

步骤s5，配网侧进行边界开关完整性校验，如果边界开关在模型边界开关映射表中定义完整，则判断主配网模型一致。

优选的，边界开关的属性包括边界开关的名称、id和节点号属性。

优选的，主配网两侧边界开关拓扑信息和唯一性校验包括：

1）检查边界开关的拓扑信息是否准确

在主配网两侧，对边界开关进行单设备拓扑校验，检查边界开关两侧节点号是否存在且节点号值不同，节点号值是否非法，是否为孤立设备，两侧节点号是否有相连的其他设备；如果主配网任一侧中，边界开关的两侧节点号不存在或节点号值相同，或节点号值非法，或边界开关为孤立设备，或边界开关找不到相连的其他设备，则表示该边界开关拓扑信息不正确，则校验不通过；

2）检查边界开关在主配网两侧是否唯一

在主网侧，根据边界开关名称，检查边界开关在主网数据库中个数，如果边界开关在主网侧的数量大于一个，则校验不通过；

在配网侧，根据边界开关名称，检查边界开关在模型边界开关映射表中的个数，边界开关和馈线是否一一对应，如果边界开关在配网侧的数量大于一个，或边界开关和馈线不一一对应，则校验不通过。

优选的，主配网协同进行边界开关参数属性校验过程为：

主网侧通过边界开关名称查询获取边界开关的电压参数及所属厂站信息，配网侧通过边界开关名称查询获取边界开关的电压参数及所属厂站信息，将主配网两侧获取边界开关的参数信息进行比较，查看电压参数和所属厂站信息是否完全一致，如果两侧电压参数和厂站信息不一致，则主配网两侧边界开关参数属性不一致。

优选的，主配网两侧协同进行边界开关拓扑连通性校验过程为：

以每个边界开关作为起点，主网侧获取边界开关与其他主网设备的连接关系，过滤非开关类型的设备，形成边界开关与其他主网开关的拓扑结构，配网侧获取边界开关与配网侧设备的连接关系，过滤非开关类的设备，形成边界开关和其他配网开关的拓扑结构，

基于主网侧开关拓扑结构中，判断边界开关是否连接其他边界开关设备，基于配网侧开关拓扑结构，查看边界开关是否连接其他边界开关设备，如果边界开关在主配网任一侧未连接其他边界开关设备，则边界开关在主配网侧拓扑不连通。

优选的，配网侧进行边界开关完整性校验过程为：

在配网侧，对边界开关进行完整性校验，对每一条馈线，在模型边界开关映射表中检查是否有一一对应的边界开关，如果每一条馈线都能找到相对应的边界开关，则表示边界开关在模型边界开关映射表中定义完整。

相应的，本发明还提供了一种基于边界开关连通性分析的主配一体化模型校验系统，其特征是，包括：

主配网边界开关属性同步模块，用于在配电网侧建立包括边界开关属性的模型边界开关映射表，从主网侧获取所有边界开关的对应属性存入此模型边界开关映射表中，进入边界开关拓扑信息和唯一性校验模块；

边界开关拓扑信息和唯一性校验模块，用于对模型边界开关映射表中每个边界开关，依据边界开关的属性，主配网两侧分别进行边界开关拓扑信息和唯一性校验，如果主配网任一侧校验不通过，则判断主配网模型不一致，否则进入边界开关参数属性校验模块；

边界开关参数属性校验模块，用于对模型边界开关映射表中每个边界开关，主配网两侧协同进行边界开关参数属性校验，如果主配网两侧边界开关参数属性不一致，则判断主配网模型不一致，否则进入边界开关拓扑连通性校验模块；

边界开关拓扑连通性校验模块，用于对模型边界开关映射表中每个边界开关，主配网两侧协同进行边界开关拓扑连通性校验，如果边界开关在主配网任一侧拓扑不连通，则判断主配网模型不一致，否则进入边界开关完整性校验模块；

边界开关完整性校验模块，用于对边界开关进行完整性校验，如果边界开关在模型边界开关映射表中定义完整，则判断主配网模型一致。

优选的，边界开关的属性包括边界开关的名称、id和节点号属性。

优选的，边界开关拓扑信息和唯一性校验模块中，主配网两侧边界开关拓扑信息和唯一性校验包括：

1）检查边界开关的拓扑信息是否准确

在主配网两侧，对边界开关进行单设备拓扑校验，检查边界开关两侧节点号是否存在且节点号值不同，节点号值是否非法，是否为孤立设备，两侧节点号是否有相连的其他设备；如果主配网任一侧中，边界开关的两侧节点号不存在或节点号值相同，或节点号值非法，或边界开关为孤立设备，或边界开关找不到相连的其他设备，则表示该边界开关拓扑信息不正确，校验不通过；

2）检查边界开关在主配网两侧是否唯一

在主网侧，根据边界开关名称，检查边界开关在主网数据库中个数，如果边界开关在主网侧的数量大于一个，则校验不通过；

在配网侧，根据边界开关名称，检查边界开关在模型边界开关映射表中的个数，以及所关联的馈线名称是否唯一，边界开关和馈线是否一一对应，如果边界开关在配网侧的数量大于一个，或边界开关和馈线不一一对应，则校验不通过。

优选的，边界开关参数属性校验模块中，主配网协同进行边界开关参数属性校验过程为：

主网侧通过边界开关名称查询获取边界开关的电压参数及所属厂站信息，配网侧通过边界开关名称查询获取边界开关的电压参数及所属厂站信息，将主配网两侧获取边界开关的参数信息进行比较，查看电压参数和所属厂站信息是否完全一致，如果两侧电压参数和厂站信息不一致，则主配网两侧边界开关参数属性不一致。

优选的，边界开关拓扑连通性校验模块中，主配网两侧协同进行边界开关拓扑连通性校验过程为：

以每个边界开关作为起点，主网侧获取边界开关与其他主网设备的连接关系，过滤非开关类型的设备，形成边界开关与其他主网开关的拓扑结构，配网侧获取边界开关与配网侧设备的连接关系，过滤非开关类的设备，形成边界开关和其他配网开关的拓扑结构，

基于主网侧开关拓扑结构中，判断边界开关是否连接其他边界开关设备，基于配网侧开关拓扑结构，查看边界开关是否连接其他边界开关设备，如果边界开关在主配网任一侧未连接其他边界开关设备，则边界开关在主配网侧拓扑不连通。

优选的，边界开关完整性校验模块中，配网侧进行边界开关完整性校验过程为：

在配网侧，对边界开关进行完整性校验，对每一条馈线，在模型边界开关映射表中检查是否有一一对应的边界开关，如果每一条馈线都能找到相对应的边界开关，则表示边界开关在模型边界开关映射表中定义完整。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明方法通过定义模型边界开关映射表，同步主配网侧边界开关属性，并在配网侧维护边界开关及馈线的映射关系，对每个边界开关进行主配网两侧协同校验，实现主配网模型一致性的校验，实现主配网模型的无缝融合，确保全网模型的拓扑连通性，为后续各应用的计算分析功能奠定了坚实的技术基础。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的一种基于边界开关连通性分析的主配一体化模型校验方法，通过分析主网系统与配网系统的边界开关，依次进行边界开关拓扑信息和唯一性校验、边界开关参数属性校验、边界开关拓扑连通性校验和边界开关完整性校验，判断主配网模型是否一致，以实现主网模型和配网模型的无缝对接。

参见图1所示，具体包括以下实现过程：

步骤s1，在配电网侧建立模型边界开关映射表，此模型边界开关映射表中包括边界开关的名称、边界开关的id和边界开关的节点号属性，从主网侧获取所有边界开关的对应属性存入此模型边界开关映射表中，并对模型边界开关映射表中每个边界开关增加其对应的馈线名称。

本发明中涉及到的边界开关，是指电压等级为10kv~20kv的主网出线开关。边界开关在主网和配网两侧都是和其他设备相连，比如边界开关会在主网中和主网母线等设备相连，边界开关会和配网的馈线段等设备相连。

首先研究主配网边界开关映射：

在主网系统侧，主网系统中的数据库中可查询到边界开关的相关属性信息，比如边界开关名称、开关id、开关节点号，边界开关与其他主网设备之间连接关系，其中开关节点号是用来描述设备的拓扑信息，两个设备是否相连通过节点号一致来判断。

基于边界开关的属性定义模型边界开关映射表，此映射表包含边界开关名称、开关id和开关节点号，主网系统将所有边界开关对应的边界开关名称、开关id和开关节点号信息自动同步至配网系统。

在配网系统中新增模型边界开关映射表，配网系统收到主网系统同步过来的所有边界开关对应的边界开关名称、开关id和开关节点号信息后存入该映射表，并在模型边界开关映射表中增加每个边界开关对应的馈线名称，维护边界开关和配网馈线的映射关系。

然后根据建立的模型边界开关映射表，对边界开关进行两侧协同校验，以校验主配网侧模型是否一致。

步骤s2，对模型边界开关映射表中每个边界开关，依据边界开关的属性，主配网两侧分别进行边界开关拓扑信息和唯一性校验，如果主配网任一侧校验不通过，则判断主配网模型不一致。

对模型边界开关映射表中每个边界开关，主配网两边系统分别进行校验，并对两侧的校验结果进行分析。

边界开关拓扑信息和唯一性校验：

1）检查边界开关的拓扑信息是否准确

在主配网两侧，对边界开关进行单设备拓扑校验，检查边界开关两侧节点号是否存在且节点号值不同，节点号值是否非法（不符合系统节点号编码规则），是否为孤立设备（孤立设备表示的意思是两侧节点号都没有相连的设备），两侧节点号是否有相连的其他设备（通过节点号去主配网数据库中查找其他的主网或者配网设备）。如果主配网任一侧中，边界开关的两侧节点号不存在或节点号值相同，或节点号值非法，或边界开关为孤立设备，或边界开关找不到相连的其他设备，则表示该边界开关拓扑信息不正确，主配网模型不一致。否则，继续下一步进行校验。

2）检查边界开关在主配网两侧是否唯一

在主网侧，根据边界开关名称，检查边界开关在主网模型数据库中个数（主网出线开关重复定义等）。如果边界开关在主网侧的数量大于一个，则主配网模型不一致。

在配网侧，根据边界开关名称，检查边界开关在配网侧模型边界开关映射表中的个数（配网边界开关映射表可能人为增加），以及所关联的馈线名称是否唯一，边界开关和馈线是否一一对应。如果边界开关在配网侧的数量大于一个，或边界开关和馈线不一一对应，则主配网模型不一致。

如果此步骤中校验通过了，则进行下面进一步判断。

步骤s3，对模型边界开关映射表中每个边界开关，主配网两侧协同进行边界开关参数属性校验，如果主配网两侧边界开关参数属性不一致，则判断主配网模型不一致，否则判断主配网的边界开关是指同一个边界开关，进入下一步骤继续进行校验。

对模型边界开关映射表中每个边界开关，进行边界开关参数属性校验：

主网侧通过边界开关利用数据库查询获取边界开关的电压参数及边界开关的所属厂站信息，配网侧通过边界开关去解析抽取配网cim模型文件中边界开关的电压参数及所属厂站信息（配网模型由外部系统提供前提下），将主配网两侧获取边界开关的参数信息进行比较，查看电压参数和所属厂站信息是否完全一致，如果两侧电压参数和厂站信息不一致，表示这个边界开关有误，则主配网模型不一致。

如果此步骤中校验通过了，说明主网侧的边界开关与配网侧的边界开关是指同一个边界开关，则进行下面进一步判断。

步骤s4，对模型边界开关映射表中每个边界开关，主配网两侧协同进行边界开关拓扑连通性校验，如果边界开关在主配网任一侧拓扑不连通，则判断主配网模型不一致。

边界开关拓扑连通性校验：

以每个边界开关作为起点，主网侧通过拓扑搜索算法获取边界开关与其他主网设备的连接关系，配网侧通过拓扑搜索算法获取边界开关与配网侧设备的连接关系，主网侧过滤非开关类型的设备，形成边界开关与其他主网开关的拓扑结构，配网侧也过滤非开关类的设备，形成边界开关和其他配网开关的拓扑结构，形成开关的上下游关系。此处过滤的意思是将非开关设备从连接关系中去除，拓扑关系图只有开关设备。

基于主网侧开关拓扑结构中，判断边界开关是否连接其他边界开关设备，基于配网侧开关拓扑结构，查看边界开关是否连接其他边界开关设备，如果边界开关在主配网任一侧未连接其他边界开关设备，即边界开关拓扑不连通，则主配网模型不一致。

步骤s5，配网侧进行边界开关完整性校验，如果边界开关在边界开关映射表中定义完整，则判断主配网模型一致。

边界开关完整性校验：

在配网侧，对边界开关进行完整性校验，对每一条馈线，在模型边界开关映射表中检查是否有一一对应的边界开关，如果每一条馈线都能找到相对应的边界开关，则表示边界开关在模型边界开关映射表中定义完整，主配网模型是一致的。

本发明方法通过定义模型边界开关映射表，同步主配网侧边界开关属性，并在配网侧维护边界开关及馈线的映射关系，对每个边界开关进行主配网两侧协同校验，实现主配网模型一致性的校验，实现主配网模型的无缝融合，确保全网模型的拓扑连通性，为后续各应用的计算分析功能奠定了坚实的技术基础。

基于与上述方法相同的发明构思，本实施例为一种基于边界开关连通性分析的主配一体化模型校验系统，其特征是，包括：

主配网边界开关属性同步模块，用于在配电网侧建立包括边界开关属性的模型边界开关映射表，从主网侧获取所有边界开关的对应属性存入此模型边界开关映射表中，进入边界开关拓扑信息和唯一性校验模块；

边界开关拓扑信息和唯一性校验模块，用于对模型边界开关映射表中每个边界开关，依据边界开关的属性，主配网两侧分别进行边界开关拓扑信息和唯一性校验，如果主配网任一侧校验不通过，则判断主配网模型不一致，否则进入边界开关参数属性校验模块；

边界开关参数属性校验模块，用于对模型边界开关映射表中每个边界开关，主配网两侧协同进行边界开关参数属性校验，如果主配网两侧边界开关参数属性不一致，则判断主配网模型不一致，否则进入边界开关拓扑连通性校验模块；

边界开关拓扑连通性校验模块，用于对模型边界开关映射表中每个边界开关，主配网两侧协同进行边界开关拓扑连通性校验，如果边界开关在主配网任一侧拓扑不连通，则判断主配网模型不一致，否则进入边界开关完整性校验模块；

边界开关完整性校验模块，用于对边界开关进行完整性校验，如果边界开关在模型边界开关映射表中定义完整，则判断主配网模型一致。

边界开关的属性包括边界开关的名称、开关id和开关节点号属性。

边界开关拓扑信息和唯一性校验模块中，主配网两侧边界开关拓扑信息和唯一性校验包括：

1）检查边界开关的拓扑信息是否准确

在主配网两侧，对边界开关进行单设备拓扑校验，检查边界开关两侧节点号是否存在且节点号值不同，节点号值是否非法，是否为孤立设备，两侧节点号是否有相连的其他设备；如果主配网任一侧中，边界开关的两侧节点号不存在或节点号值相同，或节点号值非法，或边界开关为孤立设备，或边界开关找不到相连的其他设备，则表示该边界开关拓扑信息不正确，校验不通过；

2）检查边界开关在主配网两侧是否唯一

在主网侧，根据边界开关名称，检查边界开关在主网数据库中个数，如果边界开关在主网侧的数量大于一个，则校验不通过；

在配网侧，根据边界开关名称，检查边界开关在模型边界开关映射表中的个数，以及所关联的馈线名称是否唯一，边界开关和馈线是否一一对应，如果边界开关在配网侧的数量大于一个，或边界开关和馈线不一一对应，则校验不通过。

边界开关参数属性校验模块中，主配网协同进行边界开关参数属性校验过程为：

主网侧通过边界开关名称查询获取边界开关的电压参数及所属厂站信息，配网侧通过边界开关名称查询获取边界开关的电压参数及所属厂站信息，将主配网两侧获取边界开关的参数信息进行比较，查看电压参数和所属厂站信息是否完全一致，如果两侧电压参数和厂站信息不一致，则判断主配网两侧边界开关参数属性不一致。

边界开关拓扑连通性校验模块中，主配网两侧协同进行边界开关拓扑连通性校验过程为：

以每个边界开关作为起点，主网侧获取边界开关与其他主网设备的连接关系，过滤非开关类型的设备，形成边界开关与其他主网开关的拓扑结构，配网侧获取边界开关与配网侧设备的连接关系，过滤非开关类的设备，形成边界开关和其他配网开关的拓扑结构，

基于主网侧开关拓扑结构中，判断边界开关是否连接其他边界开关设备，基于配网侧开关拓扑结构，查看边界开关是否连接其他边界开关设备，如果边界开关在主配网任一侧未连接其他边界开关设备，即边界开关拓扑不连通，则主配网模型不一致。

边界开关完整性校验模块中，配网侧进行边界开关完整性校验过程为：

在配网侧，对边界开关进行完整性校验，对每一条馈线，在模型边界开关映射表中检查是否有一一对应的边界开关，如果每一条馈线都能找到相对应的边界开关，则表示边界开关在模型边界开关映射表中定义完整，主配网模型是一致的。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。