基于图数据的电网拓扑路径生成方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及拓扑路径生成，具体涉及一种基于图数据的电网拓扑路径生成方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、随着现代城市的快速发展和人口的不断增加，电网系统作为现代城市基础设施的重要组成部分，其稳定运行对于城市的正常运转和居民生活至关重要。在电网系统中，电力输送的路径选择和优化是保证电网正常运行的关键因素之一，因此，电网拓扑路径备受关注。

2、目前，电网拓扑路径的选择和优化主要采用传统的人工经验和规则方法。传统方法主要是根据工程经验和规则，先规划好路径，然后在实际操作时进行调整。这种方法的缺点在于，规划的路径不一定符合实际情况，容易导致电网系统的不稳定运行，甚至引发电力事故。另外，传统方法需要大量的人力和物力投入，工作效率低下。

3、随着计算机技术和网络技术的不断发展，人们开始采用计算机和网络技术的方法来优化电网拓扑路径。相比较传统方法，这些方法不仅能够提高电网系统的效率和稳定性，还能够减少人力和物力的投入，提高工作效率。但是，现有的电网拓扑路径生成方法的路径优化效果不够理想，其准确性和稳定性不足，并且生成的路径单一，不能根据实时需求选择合适的拓扑路径。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于图数据的电网拓扑路径生成方法、装置、设备及介质，以解决现有技术生成的电网拓扑路径的准确性和稳定性不足，并且生成的路径单一，不能根据实时需求选择合适的拓扑路径的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种基于图数据的电网拓扑路径生成方法，包括：根据电网数据构建原始电网拓扑路径；对所述原始电网拓扑路径进行简化，采用最小生成树算法提取简化后的所述原始电网拓扑路径的关键路径和关键节点，基于所述关键路径和所述关键节点形成关键电网拓扑路径；对所述关键电网拓扑路径中的相似节点进行聚合，筛选出核心节点和核心路径，基于所述核心节点和核心路径形成核心电网拓扑路径；对所述核心电网拓扑路径进行路径规约，并将路径规约后产生的无效边进行消除，形成极简电网拓扑路径；根据电网实时需求选择所述关键电网拓扑路径、所述核心电网拓扑路径或所述极简电网拓扑路径作为当前应用的电网拓扑路径。

3、可选地，对所述原始电网拓扑路径进行简化，采用最小生成树算法提取简化后的所述原始电网拓扑路径的关键路径和关键节点，基于所述关键路径和所述关键节点形成关键电网拓扑路径，包括：合并所述原始电网拓扑路径中的同义节点，删除所述原始电网拓扑路径中的叶子节点和末梢路径，更新剩余的节点和路径的连接关系，得到简化后的所述原始电网拓扑路径；将简化后的所述原始电网拓扑路径中的任意一个节点作为初始节点，标记所述初始节点并将所述初始节点及其连接的边加入第一集合，剩余节点加入第二集合；从所述第一集合中选取距离最小的最短边，判断选取的最短边是否存在未被标记的第一节点，若存在未被标记的所述第一节点，则标记所述第一节点，把所述第一节点从所述第二集合中移除，并把与所述第一节点相连的未标记点构成的边加入所述第一集合，若不存在未被标记的所述第一节点，则跳过对当前选取的最短边的处理，重新选取下一个最短边；重复选取最短边的步骤，直至第二集合为空，基于所有选取的最短边构成的最小生成树，将所述最小生成树中的边和节点作为关键路径和关键节点，基于所述关键路径和所述关键节点形成关键电网拓扑路径。

4、可选地，对所述关键电网拓扑路径中的相似节点进行聚合，筛选出核心节点和核心路径，基于所述核心节点和核心路径形成核心电网拓扑路径，包括：根据所述关键电网拓扑路径建立加权无向图；将所述加权无向图的所有节点分为第三集合和第四集合，根据最小割算法计算分割所述第三集合和所述第四集合的最小割，得到若干切割点；将分割后的所述第三集合和所述第四集合合并，将所有切割点用一个新的节点替换，并将新的节点的权重设置为所有切割点的权重之和；重复上述步骤，直至所述加权无向图的节点到达阈值，从而筛选出核心节点和核心路径，基于所述核心节点和核心路径形成核心电网拓扑路径。

5、可选地，对所述核心电网拓扑路径进行路径规约，并将路径规约后产生的无效边进行消除，形成极简电网拓扑路径，包括：查询所述核心电网拓扑路径中叶子节点所在连通块的根节点，将叶子节点到根节点的路径上的节点直接连接到根节点上，并更新路径上的节点的父节点指针为根节点，得到路径规约后的拓扑路径；对路径规约后的拓扑路径进行排序，排序过程中，若存在后继节点已经在当前节点的前驱节点的集合中，则后继节点与当前节点之间的边是无效边，消除所述无效边，形成极简电网拓扑路径。

6、可选地，根据电网数据构建原始电网拓扑路径，包括：对电网数据进行预处理；根据预处理后的电网数据建立节点和边；对建立的节点和边进行拓扑分析，构建原始电网拓扑路径。

7、可选地，根据电网实时需求选择所述关键电网拓扑路径、所述核心电网拓扑路径或所述极简电网拓扑路径作为当前应用的电网拓扑路径，包括：根据电网的实时状态和需求选取对应的若干评价指标；根据所述评价指标计算所述关键电网拓扑路径、所述核心电网拓扑路径或所述极简电网拓扑路径的评价分值；根据评价分值选取所述关键电网拓扑路径、所述核心电网拓扑路径或所述极简电网拓扑路径作为当前应用的电网拓扑路径；当电网的实时状态或需求变化时，重新执行上述步骤，选择新的路径作为当前应用的电网拓扑路径。

8、可选地，在形成关键电网拓扑路径后，还包括：建立所述关键电网拓扑路径的等效子网模型，并和原始电网拓扑路径进行等效子网校验，若校验结果不相符，则重新构建所述关键电网拓扑路径；和/或，在形成核心电网拓扑路径后，还包括：建立所述核心电网拓扑路径的等效子网模型，并和原始电网拓扑路径进行等效子网校验，若校验结果不相符，则重新构建所述核心电网拓扑路径；和/或，在形成极简电网拓扑路径后，还包括：建立所述极简电网拓扑路径的等效子网模型，并和原始电网拓扑路径进行等效子网校验，若校验结果不相符，则重新构建所述极简电网拓扑路径。

9、第二方面，本发明提供了一种基于图数据的电网拓扑路径生成装置，包括：

10、原始路径构建模块，用于根据电网数据构建原始电网拓扑路径；关键路径构建模块，用于对所述原始电网拓扑路径进行简化，采用最小生成树算法提取简化后的所述原始电网拓扑路径的关键路径和关键节点，基于所述关键路径和所述关键节点形成关键电网拓扑路径；核心路径构建模块，用于对所述关键电网拓扑路径中的相似节点进行聚合，筛选出核心节点和核心路径，基于所述核心节点和核心路径形成核心电网拓扑路径；极简路径构建模块，用于对所述核心电网拓扑路径进行路径规约，并将路径规约后产生的无效边进行消除，形成极简电网拓扑路径；自适应模块，用于根据电网实时需求选择所述关键电网拓扑路径、所述核心电网拓扑路径或所述极简电网拓扑路径作为当前应用的电网拓扑路径。

11、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的基于图数据的电网拓扑路径生成方法。

12、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的基于图数据的电网拓扑路径生成方法。

13、从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

14、本发明提供的一种基于图数据的电网拓扑路径生成方法、装置、设备及介质，通过根据电网数据构建原始电网拓扑路径；对所述原始电网拓扑路径进行简化，采用最小生成树算法提取简化后的所述原始电网拓扑路径的关键路径和关键节点，基于所述关键路径和所述关键节点形成关键电网拓扑路径；对所述关键电网拓扑路径中的相似节点进行聚合，筛选出核心节点和核心路径，基于所述核心节点和核心路径形成核心电网拓扑路径；对所述核心电网拓扑路径进行路径规约，并将路径规约后产生的无效边进行消除，形成极简电网拓扑路径；根据电网实时需求选择所述关键电网拓扑路径、所述核心电网拓扑路径或所述极简电网拓扑路径作为当前应用的电网拓扑路径，通过最小生成树算法、相似节点聚合和无效边消除获得递进精简的关键电网拓扑路径、所述核心电网拓扑路径和所述极简电网拓扑路径，并根据实时需求自适应选择对应的电网拓扑路径，可以提高拓扑路径的准确性和稳定性，并且能够根据电网实时需求自适应选取路径，使得最终生成的路径更加满足实际需求。