本发明涉及一种基于临时拓扑分析表的拓扑及孤岛分析方法和装置。
背景技术：
电力系统中存在大量的电力拓扑数据，当然这些数据并不一定完全正确，有可能有短接、断开等情况，甚至形成电网孤岛。这些海量的数据一般存储在数据库中，传统的方法对这些数据进行分析需要将每个对象分别从数据库取出，然后分析其属性和拓扑关系，然后将拓扑相关的对象再依次取出，这耗费了大量的时间，占用了大量的网络带宽严重拉低的生产和工作效率。
针对对电力数据的研究，本发明提出了一种基于临时分析表的拓扑及孤岛分析方法，减少数据库的交互次数，根据数据库存储数据的特点直接在数据库内计算和分析拓扑数据，并一次返回所有的拓扑数据。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于临时拓扑分析表的拓扑及孤岛分析方法和装置，通过对设备和连接节点的全集的分析，得出每个孤岛中的设备，通过将研究的目标数据转换为特定格式的数据临时表，在数据临时表中快速分析拓扑关系，并记录每个孤岛的信息。本发明发明适用于电网数据的拓扑分析，能够直接在数据库中操作，大大节约了数据取出的时间。
本发明所采用的技术方案是：
一种基于临时拓扑分析表的拓扑及孤岛分析方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：将电力拓扑数据存储在数据库中；
步骤2：从数据库中查询馈线下所有设备信息，建立临时拓扑分析表，并将查询到的设备信息插入到临时拓扑分析表中；
步骤3：对临时拓扑分析表进行递归分析，得到所有设备的拓扑孤岛。
进一步的，所述步骤2中，建立临时拓扑分析表，包括：
在馈线的所有设备中查询导电设备，每种导电设备的端子数量是一定的；
每个连接节点连接若干个不同端子，通过导电设备的端子查找所连接的连接节点，建立设备与连接节点的拓扑连接关系；
根据设备与连接节点的拓扑连接关系，建立临时拓扑分析表。
进一步的，所述导电设备包括电缆、连接线、断路器、隔离开关、电缆终端头或变压器。
进一步的，所述步骤3中，对临时拓扑分析表进行递归分析，得到所有设备的拓扑孤岛的具体方法为：
步骤3.1：在临时拓扑分析表中任意选取一个设备，组成设备序列；
步骤3.2：采用递归分析方法查找该设备的拓扑孤岛；
步骤3.3：判断临时拓扑分析表中数据是否为零，若不为零，则重复步骤3.1-3.2，直至临时拓扑分析表中数据为零，输出分析结果。
进一步的，所述采用递归分析方法查找该设备的拓扑孤岛的具体方法为：
步骤3.2.1：在临时拓扑分析表中任意选取一个设备id，组成设备序列，将该设备序列作为当前的设备序列；
步骤3.2.2：传入当前的设备序列；
步骤3.2.3：删除该设备序列中的所有设备的记录，并返回所删除的每条记录的连接节点；
步骤3.2.4：遍历删除的设备记录；
步骤3.2.5：判断遍历是否完成，若遍历未完成，则删除具有当前设备的记录，并返回连接节点的所有记录，返回步骤3.2.4；若遍历完成，则进入步骤3.2.6；
步骤3.2.6：遍历删除的连接节点记录；
步骤3.2.7：判断遍历是否完成，若遍历未完成，则将返回的设备id加入到设备序列中，返回步骤3.2.6；若遍历完成，则进入步骤3.2.7；
步骤3.2.8：判断返回的设备序列是否改变，若设备序列发生改变，则将该设备序列作为下级递归的设备序列，用下级递归的设备序列更新当前的设备序列，返回步骤3.2.2；若设备序列未发生改变，则该设备序列中的所有设备形成一个拓扑孤岛，返回该设备序列。
进一步的，所述遍历删除的所有设备记录和遍历删除的连接节点记录的具体方法为：
(1)在临时拓扑分析表中随机获取一个设备；
(2)判断是否删除该设备连接的连接节点记录，若没有删除，则进入步骤(7)；若有删除，则进入步骤(3)；
(3)将删除的连接节点加入所有连接节点序列；
(4)判断是否删除该连接节点连接的设备记录，若没有删除，则进入步骤(7)；若有删除，则进入步骤(5)；
(5)将删除的设备加入所有设备序列；
(6)判断设备序列和连接节点序列是否变化，若发生变化，则进入步骤(2)；若没有变化，则进入步骤(7)；
(7)返回设备序列。
一种基于临时表的拓扑及孤岛分析装置，该装置包括：
数据存储单元，用于将电力拓扑数据存储在数据库中；
拓扑关系建立单元，用于从数据库中查询馈线下所有设备信息，建立设备与连接节点的拓扑连接关系；
临时表建立单元，根据设备与连接节点的拓扑连接关系，建立临时拓扑分析表，并将查询到的设备信息插入到临时拓扑分析表中；
拓扑孤岛分析单元，用于对临时拓扑分析表进行递归查询分析，得到所有设备的拓扑孤岛。
进一步的，所述孤岛分析单元进一步包括：
设备信息获取模块，在临时拓扑分析表中任意选取一个设备，组成设备序列；
递归分析模块，采用递归分析方法查找该设备的拓扑孤岛；
分析结果返回模块，判断临时拓扑分析表中是否还有数据，如果临时拓扑分析表中还有数据，再次从临时拓扑分析表取出一个设备，组成设备序列，进行进行相同的分析，直至临时表被清空，则说明分析完毕，返回分析查询后的结果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过对设备和连接节点的全集的分析，得出每个拓扑孤岛中的设备；
(2)本发明通过将研究的目标数据转换为特定格式的临时拓扑分析表，在临时拓扑分析表中快速分析拓扑关系，并记录每个拓扑孤岛的信息；本发明适用于电网数据的拓扑分析，能够直接在数据库中操作，大大节约了数据取出的时间；
(3)本发明公开的拓扑分析方法能够在数据库端直接进行所有数据的分析，并一次性返回分析结果，使操作过程简单化，大大节省了网络带宽和网络传输使用的时间。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是基于临时拓扑分析表的拓扑及孤岛分析方法流程图；
图2是临时拓扑分析表结构示意图；
图3是建立临时拓扑分析表流程图；
图4是对临时拓扑分析表进行递归分析的流程图；
图5是采用递归分析方法查找设备的拓扑孤岛的流程图；
图6是遍历删除的设备记录和连接节点记录的流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在耗费时间大，占用了大量的网络带宽并严重拉低的生产和工作效率的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种基于临时拓扑分析表的拓扑及孤岛分析方法和装置，通过对设备和连接节点的全集的分析，得出每个拓扑孤岛中的设备。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种基于临时拓扑分析表的拓扑及孤岛分析方法，该方法包括以下步骤：
步骤101：将电力拓扑数据存储在数据库中。
步骤201：从数据库中查询馈线下所有设备信息，建立临时拓扑分析表，并将查询到的设备信息插入到临时拓扑分析表中。
本发明是在数据库中直接建立临时拓扑分析表，该临时拓扑分析表的结构如图2所示，表明每个设备连接了哪些连接节点。其中，如图3所示，建立临时拓扑分析表的具体方法为：
步骤2011：从数据库中查找馈线下所有设备，在馈线的所有设备中查询导电设备，其中，导电设备包括电缆、连接线、断路器、隔离开关、电缆终端头、变压器、或其他柱上设备。
步骤2012：每种导电设备的端子数量是确定的，通过每种导电设备的端子查找所连接的连接节点；由于每个连接节点连接的不同端子表示这些端子的所属导电设备连接在了一起，根据每种导电设备的端子所连接的连接节点，建立设备与连接节点的拓扑连接关系，
步骤2013：根据设备与连接节点的拓扑连接关系，建立临时拓扑分析表，并将临时拓扑分析表存储在数据库中。
本发明通过在数据库中查找关注的设备并组合成临时拓扑分析表的形式，并将查找到的数据写入临时拓扑分析表。例如在postgres数据库中基于cim模型的数据库中查找馈线下所有的设备并构造成临时拓扑分析表的形式使用如下sql语句：
insertinto【临时表名】selectt1.zy_id,zy_terminal.zy_connectivitynodefrom(selectzy_id,unnest(zy_terminals)astfromzy_conductingequipmentwherezy_equipmentcontainer＝【馈线id】)ast1leftjoinzy_terminalont1.t＝zy_terminal.zy_id。
postgres数据库指的是一种开源数据库，此处可用其他任何支持数据库查询语言sql的其他数据库替换，cim模型指的是commoninformationmodel通用信息模型，可理解为电网信息模型。
如果还有其他数据需要加入分析，也可以按上述方法整理为临时拓扑分析表的格式并将查询到的数据插入临时拓扑分析表中。
步骤301：对临时拓扑分析表进行递归分析，得到所有设备的拓扑孤岛。
在本实施例中，如图4所示，步骤301采用如下方式实现：
步骤3011：建立临时拓扑分析表后，在临时拓扑分析表中任意选取一个设备id，组成设备序列；
步骤3012：采用递归分析方法查找该设备的拓扑孤岛；
步骤3013：判断临时拓扑分析表中是否还有数据，如果临时拓扑分析表中还有数据，则返回步骤3011，再次从临时拓扑分析表取出一个设备id，组成设备序列，重复步骤3012，进行进行相同的分析，依次循环，直至临时表被清空，则说明分析完毕，返回分析查询后的结果。
本发明在对临时拓扑分析表进行递归分析过程中，在临时表中任选一个设备id，组成设备序列传入递归分析过程，数据库递归分析完毕后返回的设备序列既为一个拓扑孤岛的所有设备。如图4所示，如果临时表中还有数据，就再取出一个设备id，进行相同的分析，直至临时表被清空，则说明分析完毕。
如图5所示，所述步骤3012采用如下方式实现：
步骤3012-1：在临时拓扑分析表中任意选取一个设备id，组成设备序列，将该设备序列作为当前的设备序列；
步骤3012-2：传入当前的设备序列；
步骤3012-3：删除该设备序列中的所有设备的记录，并返回所删除的每条记录的连接节点；
步骤3012-4：遍历删除的设备记录；
步骤3012-5：判断遍历是否完成，若遍历未完成，则删除具有当前设备的记录，并返回连接节点的所有记录，返回步骤3012-4；若遍历完成，则进入步骤3012-6；
步骤3012-6：遍历删除的连接节点记录；
步骤3012-7：判断遍历是否完成，若遍历未完成，则将返回的设备id加入到设备序列中，返回步骤3012-6；若遍历完成，则进入步骤3012-7；
步骤3012-8：判断返回的设备序列是否改变，若设备序列发生改变，则将该设备序列作为下级递归的设备序列，用下级递归的设备序列更新当前的设备序列，返回步骤3012-2；若设备序列未发生改变，则该设备序列中的所有设备形成一个拓扑孤岛，返回该设备序列。
本发明为了实现拓扑孤岛的搜索和分析，创建递归分析过程，递归分析过程原理如图5所示，传入任意一个设备id的序列，在临时表删除所有设备id在该设备序列中的记录，删除记录的同时，返回每条记录的连接点，如果返回的连接点不为null(0)，删除所有该连接点的记录，删除的同时将返回的设备加入设备序列。如果返回的设备序列有更新，那么将更新后的设备序列作为参数放入下级递归，用下级递归返回的序列更新当前设备序列，如果返回的设备序列没有更新，说明该设备序列中的所有设备形成了一个电网孤岛，返回该设备序列。即完成了一个孤岛的搜索和分析。通过一个连接节点可能找到多个设备，每个设备又能找到多个连接节点。
在本实施例中，如图6所示，遍历删除的所有设备记录和遍历删除的连接节点记录的具体实现方法为：
(1)在临时拓扑分析表中随机获取一个设备；
(2)判断是否删除该设备连接的连接节点记录，若没有删除，则进入步骤(7)；若有删除，则进入步骤(3)；
(3)将删除的连接节点加入所有连接节点序列；
(4)判断是否删除该连接节点连接的设备记录，若没有删除，则进入步骤(7)；若有删除，则进入步骤(5)；
(5)将删除的设备加入所有设备序列；
(6)判断设备序列和连接节点序列是否变化，若发生变化，则进入步骤(2)；若没有变化，则进入步骤(7)；
(7)返回设备序列。
本发明在分析完毕后，需要删除临时拓扑分析表。
本发明实施例提出的基于临时拓扑分析表的拓扑及孤岛分析方法，通过将研究的目标数据转换为特定格式的临时拓扑分析表，在临时拓扑分析表中快速分析拓扑关系，并记录每个孤岛的信息。本发明适用于电网数据的拓扑分析，能够直接在数据库中操作，大大节约了数据取出的时间。
本发明的另一种典型实施方式中，提供了一种基于临时拓扑分析表的拓扑及孤岛分析装置，其特征是，该装置包括：
数据存储单元，用于将电力拓扑数据存储在数据库中；
临时表建立单元，根据从数据库中查询馈线下所有设备信息，建立临时拓扑分析表，并将查询到的设备信息插入到临时拓扑分析表中；
拓扑孤岛分析单元，用于对临时拓扑分析表进行递归分析，得到所有设备的拓扑孤岛。
所述孤岛分析单元进一步包括：
设备信息获取模块，在临时拓扑分析表中任意选取一个设备id，组成设备序列；
递归分析模块，采用递归分析方法查找该设备的拓扑孤岛；
分析结果返回模块，判断临时拓扑分析表中是否还有数据，如果临时拓扑分析表中还有数据，再次从临时拓扑分析表取出一个设备id，组成设备序列，进行进行相同的分析，直至临时表被清空，则说明分析完毕，返回分析查询后的结果。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。