一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法及装置与流程

1.本技术涉及配电网拓扑技术领域，尤其涉及一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法及装置。


背景技术：

2.随着配电网的发展及其在电力物联网中的广泛应用，配电网除了完成基本的配电任务，还需要进行信息共享、设备监控等任务。配电网拓扑结构的正确性，是实现这些功能的基本前提，所以对配电网拓扑的校核就显得极为重要。同时，配电网线路规划数量不断增长，分布式电源等设备投入量提升，致使配电网结构也日趋复杂，对此，对配电网拓扑的校核日益重要。
3.配电网拓扑出现的错误主要集中在节点信息的错误：包括数据的完整性、一致性，节点处于错误的供电区域等等。其中针对节点与供电区域间的一致性，现行校验供电区域与节点的关系主要通过人工使用专用设备进行现场识别，但是人工方式需安排工作人员至现场识别，识别效率很低。


技术实现要素：

4.本技术公开了一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法及装置，用于解决目前在进行配电网拓扑校核时，针对节点与供电区域间的一致性，现行校验供电区域与节点的关系主要通过人工使用专用设备进行现场识别，但是人工方式需安排工作人员至现场识别，识别效率很低的技术问题。
5.本技术第一方面公开了一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法，所述配电网拓扑图包括顶点集和边集，所述顶点集用于表示电气设备，所述边集用于表示电气设备间的连接关系，该方法包括：
6.获取存储在图数据库中的配电网拓扑图；
7.对所述配电网拓扑图进行深度优先遍历，判断与所述顶点集中任一节点相连接的任一电气设备是否存在开关量，若是，则确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关闭合信息对两端节点进行合并与删除操作，所述顶点集中所有顶点均遍历完成后，确定配电网化简拓扑图；
8.根据所述配电网化简拓扑图，利用层次聚类，对供电区域进行分区；
9.针对目标分区，随机选取一个点作为初始节点，并将所述初始节点作为比较节点，将任一其他节点作为被比较节点，其中，所述目标分区为供电区域的任一分区，所述其他节点为所述目标分区中除所述初始节点以外的节点；
10.确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值；
11.根据所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值，确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离；
12.根据所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，对
供电区域的所有分区进行校核。
13.可选的，所述确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关闭合信息对两端节点进行合并与删除操作，包括：
14.根据所述开关量的闭合标识，确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关量的开关闭合信息进行判断，若所述开关量不为闭合状态，则将所述相连接的电气设备的连接关系并入所述任一顶点的连接关系，同时对所述相连接的电气设备的节点和所述开关量进行删除操作；若所述开关量为闭合状态，则删除所述开关量及其所在的支路。
15.可选的，所述根据所述配电网化简拓扑图，利用层次聚类，对供电区域进行分区，包括：
16.根据所述配电网化简拓扑图，确定坐标拓扑矩阵；
17.利用层次聚类，将所述配电网化简拓扑图中的所有节点视为一个整簇，确定初始集合，并对初始集合进行入队操作，确定待聚类队列；
18.根据所述坐标拓扑矩阵，确定待聚类队列的队首元素中任两个节点的聚类距离，进一步确定第一节点和第二节点，并将所述第一节点加入第一集合，以及将所述第二节点加入第二集合，其中，所述第一节点和第二节点是指聚类距离最远的两个节点；
19.确定队首元素中剩余节点到所述第一节点的距离，以及确定所述剩余节点到所述第二节点的距离，并针对任一剩余节点，判断所述任一剩余节点到所述第一节点的距离是否小于到所述第二节点的距离，若是，则将所述任一剩余节点加入第一集合，若否，则将所述任一剩余节点加入第二集合，其中，所述剩余节点是指队首元素中除所述第一节点和所述第二节点以外的节点；
20.对所述队首元素进行出队操作，以及对所述第一集合和所述第二集合进行入队操作；
21.判断待聚类队列的队首元素中元素个数是否小于预设的聚类阈值，若是，则将队首元素出队，并确定聚类目标完成集合，并进一步判断所述待聚类队列是否为空，若所述待聚类队列不为空，则重新判断待聚类队列的队首元素中元素个数，所述待聚类队列为空，则根据所述聚类目标完成集合，对供电区域进行分区。
22.可选的，所述确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值，包括：
23.根据预先获取的电表实测的节点电压数据，确定所述比较节点的电压曲线和所述被比较节点的电压曲线；
24.获取比较电表的变化函数和被比较电表的变化函数，所述比较电表为所述比较节点对应的电表，所述被比较电表为所述被比较节点对应的电表；
25.根据所述比较节点的电压曲线、所述被比较节点的电压曲线、所述比较电表的变化函数和所述被比较电表的变化函数，确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值。
26.可选的，所述根据所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值，确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，包括：
27.通过如下公式确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离：
28.δd＝min{max d(x(α(t)),y(β(t)))}；
29.其中，δd表示所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，d(x(α(t))表示所述比较节点的电压表差值，y(β(t)))表示所述被比较节点的电压表差值。
30.可选的，所述根据所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，对供电区域的所有分区进行校核，包括：
31.判断所述节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，是否大于所述目标分区预设的电表电压曲线相似度阈值，若否，则所述比较节点为不在所述目标分区的离群点，并将所述离群点加入错误集合；
32.依次确定所述目标分区的其他节点，实时更新错误集合；
33.判断所述错误集合中离群点的个数与目标分区节点总数的比值是否大于预设的选择阈值，若是，则所述初始节点不属于所述目标分区，重新选择初始节点，并将原初始节点加入错误集合；
34.对供电区域的所有分区进行校核，并确定最终的错误集合。
35.本技术第二方面公开了一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核装置，所述基于图数据库的配电网拓扑自动校核装置应用于本技术第一方面公开的基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法，所述基于图数据库的配电网拓扑自动校核装置包括：
36.拓扑图获取模块，用于获取存储在图数据库中的配电网拓扑图，所述配电网拓扑图包括顶点集和边集，所述顶点集用于表示电气设备，所述边集用于表示电气设备间的连接关系；
37.化简拓扑图确定模块，用于对所述配电网拓扑图进行深度优先遍历，判断与所述顶点集中任一节点相连接的任一电气设备是否存在开关量，若是，则确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关闭合信息对两端节点进行合并与删除操作，所述顶点集中所有顶点均遍历完成后，确定配电网化简拓扑图；
38.层次聚类模块，用于根据所述配电网化简拓扑图，利用层次聚类，对供电区域进行分区；
39.取点模块，用于针对目标分区，随机选取一个点作为初始节点，并将所述初始节点作为比较节点，将任一其他节点作为被比较节点，其中，所述目标分区为供电区域的任一分区，所述其他节点为所述目标分区中除所述初始节点以外的节点；
40.电压表差值确定模块，用于确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值；
41.离散弗雷明距离确定模块，用于根据所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值，确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离；
42.校核模块，用于根据所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，对供电区域的所有分区进行校核。
43.可选的，所述化简拓扑图确定模块包括：
44.合并与删除操作单元，用于根据所述开关量的闭合标识，确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关量的开关闭合信息进行判断，若所述开关量不为闭合状态，则将
所述相连接的电气设备的连接关系并入所述任一顶点的连接关系，同时对所述相连接的电气设备的节点和所述开关量进行删除操作；若所述开关量为闭合状态，则删除所述开关量及其所在的支路。
45.可选的，所述层次聚类模块模块包括：
46.矩阵构建单元，用于根据所述配电网化简拓扑图，确定坐标拓扑矩阵；
47.待聚类队列确定单元，用于利用层次聚类，将所述配电网化简拓扑图中的所有节点视为一个整簇，确定初始集合，并对初始集合进行入队操作，确定待聚类队列；
48.聚类距离确定单元，用于根据所述坐标拓扑矩阵，确定待聚类队列的队首元素中任两个节点的聚类距离，进一步确定第一节点和第二节点，并将所述第一节点加入第一集合，以及将所述第二节点加入第二集合，其中，所述第一节点和第二节点是指聚类距离最远的两个节点；
49.集合分类单元，用于确定队首元素中剩余节点到所述第一节点的聚类距离，以及确定所述剩余节点到所述第二节点的聚类距离，并针对任一剩余节点，判断所述任一剩余节点到所述第一节点的聚类距离是否小于到所述第二节点的聚类距离，若是，则将所述任一剩余节点加入第一集合，若否，则将所述任一剩余节点加入第二集合，其中，所述剩余节点是指队首元素中除所述第一节点和所述第二节点以外的节点；
50.元素出队入队单元，用于对所述队首元素进行出队操作，以及对所述第一集合和所述第二集合进行入队操作；
51.分区单元，用于判断待聚类队列的队首元素中元素个数是否小于预设的聚类阈值，若是，则将队首元素出队，并确定聚类目标完成集合，并进一步判断所述待聚类队列是否为空，若所述待聚类队列不为空，则重新判断待聚类队列的队首元素中元素个数，所述待聚类队列为空，则根据所述聚类目标完成集合，对供电区域进行分区。
52.可选的，所述电压表差值确定模块包括：
53.电压曲线确定单元，用于根据预先获取的电表实测的节点电压数据，确定所述比较节点的电压曲线和所述被比较节点的电压曲线；
54.参数获取单元，用于获取比较电表的变化函数和被比较电表的变化函数，所述比较电表为所述比较节点对应的电表，所述被比较电表为所述被比较节点对应的电表；
55.电压表差值确定单元，用于根据所述比较节点的电压曲线、所述被比较节点的电压曲线、所述比较电表的变化函数和所述被比较电表的变化函数，确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值。
56.可选的，所述离散弗雷明距离确定模块用于通过如下公式确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离：
57.δd＝min{max d(x(α(t)),y(β(t)))}；
58.其中，δd表示所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，d(x(α(t))表示所述比较节点的电压表差值，y(β(t)))表示所述被比较节点的电压表差值。
59.可选的，所述校核模块包括：
60.第一判断单元，用于判断所述节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，是否大于所述目标分区预设的电表电压曲线相似度阈值，若否，则所述比较节点为不在所述目标分区
的离群点，并将所述离群点加入错误集合；
61.错误集合更新单元，用于依次确定所述目标分区的其他节点，实时更新错误集合；
62.第二判断单元，用于判断所述错误集合中离群点的个数与目标分区节点总数的比值是否大于预设的选择阈值，若是，则所述初始节点不属于所述目标分区，重新选择初始节点，并将原初始节点加入错误集合；
63.校核单元，用于对供电区域的所有分区进行校核，并确定最终的错误集合。
64.本技术涉及配电网拓扑技术领域，公开了一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法及装置，在该方法中，首先获取存储在图数据库中的配电网拓扑信息，从配电网拓扑图的第一个顶点开始，对整个配电网拓扑进行深度优先遍历，检查顶点连接的设备中是否存在开关量，然后对开关量的闭合与否进行判断，根据开关闭合信息对两端节点进行相应的合并与删除操作，完成第一步拓扑化简工作。接着采用层次聚类算法对供电区域进行分区，将属于同一分区内的节点实测数据归为一组，每一组视为不同的供电区域。最后，采用离散弗雷明距离，检测供电区域内不同节点之间电压曲线相关性，以此检验节点是否处于正确的供电区域内，达到校核配电网拓扑的目的。本技术可以及时将节点所处供电区域的变动反映至图数据库中，保证了拓扑信息的正确性，使得供电区域计算线损是不会出现过大误差，提高了经济效益。本技术可以对多个供电区域中多个异常节点进行检测，在保证准确率的同时，提高了异常节点的检测效率。
附图说明
65.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
66.图1为本技术实施例公开的一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法的工作流程示意图；
67.图2为本技术实施例公开的一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法中，对供电区域进行分区的工作流程示意图；
68.图3为本技术实施例公开的一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法中，确定电压表差值的工作流程示意图；
69.图4为本技术实施例公开的一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法中，对供电区域的所有分区进行校核的工作流程示意图；
70.图5为本技术实施例公开的一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法的具体示例流程图。
71.图6为本技术实施例公开的一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核装置的结构示意图。
具体实施方式
72.为了解决目前在进行配电网拓扑校核时，针对节点与供电区域间的一致性，现行校验供电区域与节点的关系主要通过人工使用专用设备进行现场识别，但是人工方式需安排工作人员至现场识别，识别效率很低的技术问题，本技术通过以下两个实施例公开了一
种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法及装置。
73.本技术第一实施例公开了一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法，图数据库是近年来兴起的一种用于互联网海量数据并行分析处理的技术，被广泛应用于存储、管理、可视化和分析大规模网络。配电系统网络拓扑结构可用图来直观表达且易于实现并行化访问，因此将图数据库应用于配电系统分析可提高大规模配电系统海量数据处理的计算效率。
74.参见图1所示的工作流程示意图，所述基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法包括：
75.步骤s101，获取存储在图数据库中的配电网拓扑图，所述配电网拓扑图包括顶点集和边集，所述顶点集用于表示电气设备，所述边集用于表示电气设备间的连接关系。
76.具体来说，配电网拓扑存储在图数据库中，配电网拓扑图g＝{v,e}，v是配电网拓扑图g的顶点集，e是配电网拓扑图g的边集，顶点集v中的每个顶点代表电气设备，i为设备编号，nodei为设备编号为i的节点，边集e代表设备间的连接关系。
77.步骤s102，对所述配电网拓扑图进行深度优先遍历，判断与所述顶点集中任一节点相连接的任一电气设备是否存在开关量，若是，则确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关闭合信息对两端节点进行合并与删除操作，所述顶点集中所有顶点均遍历完成后，确定配电网化简拓扑图。
78.进一步的，所述确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关闭合信息对两端节点进行合并与删除操作，包括：
79.根据所述开关量的闭合标识，确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关量的开关闭合信息进行判断，若所述开关量不为闭合状态，则将所述相连接的电气设备的连接关系并入所述任一顶点的连接关系，同时对所述相连接的电气设备的节点和所述开关量进行删除操作。若所述开关量为闭合状态，则删除所述开关量及其所在的支路。
80.具体来说，对整个配电网拓扑图进行深度优先遍历，从顶点集v中设备编号i＝0的节点nodei开始，根据边集e中的设备连接关系，判断与nodei相连接的设备是否存在开关量switchi，若存在开关量，则检查该开关量switchi的闭合标识若表示该开关量处于断开状态，则将nodej的连接关系ej并入nodei的连接关系ei，同时对nodej和switchi进行delete()操作；若与nodei相连接的设备开关量闭合标识flag＝false，说明该开关量处于闭合状态，删除该开关量及其所在的支路。若v中所有顶点均遍历完成，输出化简后的拓扑g
′
。若v中所有顶点均遍历完成，即i＝g.size()，输出化简后的拓扑，即配电网化简拓扑图g
′
。
81.步骤s103，根据所述配电网化简拓扑图，利用层次聚类，对供电区域进行分区。
82.进一步的，参见图2的工作流程示意图，所述根据所述配电网化简拓扑图，利用层次聚类，对供电区域进行分区，包括：
83.步骤s1031，根据所述配电网化简拓扑图，确定坐标拓扑矩阵。
84.步骤s1032，利用层次聚类，将所述配电网化简拓扑图中的所有节点视为一个整簇，确定初始集合，并对初始集合进行入队操作，确定待聚类队列。
85.步骤s1033，根据所述坐标拓扑矩阵，确定待聚类队列的队首元素中任两个节点的聚类距离，进一步确定第一节点和第二节点，并将所述第一节点加入第一集合，以及将所述
第二节点加入第二集合，其中，所述第一节点和第二节点是指聚类距离最远的两个节点。
86.步骤s1034，确定队首元素中剩余节点到所述第一节点的距离，以及确定所述剩余节点到所述第二节点的距离，并针对任一剩余节点，判断所述任一剩余节点到所述第一节点的距离是否小于到所述第二节点的距离，若是，则将所述任一剩余节点加入第一集合，若否，则将所述任一剩余节点加入第二集合，其中，所述剩余节点是指队首元素中除所述第一节点和所述第二节点以外的节点。
87.步骤s1035，对所述队首元素进行出队操作，以及对所述第一集合和所述第二集合进行入队操作。
88.步骤s1036，判断待聚类队列的队首元素中元素个数是否小于预设的聚类阈值，若是，则将队首元素出队，并确定聚类目标完成集合，并进一步判断所述待聚类队列是否为空，若所述待聚类队列不为空，则重新判断待聚类队列的队首元素中元素个数，所述待聚类队列为空，则根据所述聚类目标完成集合，对供电区域进行分区。
89.具体来说，得到配电网化简拓扑图g
′
＝{v
′
，e
′
}，开始对配电网化简拓扑图g
′
进行供电区域划分。将配电网视为均一网络，边权均为1；考虑g
′
中的每一个节点nodei，形成相应的坐标拓扑矩阵pn×n，n为顶点个数，如下所示：
[0090][0091]
其中，d
ij
表示节点i到节点j的最短欧式距离，且
[0092]
采用层次聚类的思想，初始时将配电网中的所有节点nodei(i∈g)视为一个整簇，放入初始集合listcluster0，同时新建待聚类队列waitqueue，和保存已经完成聚类目标的聚类目标完成集合finishlist。对初始集合listcluster0进行入队操作，放入聚类目标完成集合waitqueue。
[0093]
弹出待聚类队列waitqueue的队首元素listclusterk，从队首元素listclusterk选取不同的两点，采用以下公式计算聚类距离；找出节点间聚类距离最远的两个节点：第一节点nodea和第二节点nodeb；新建第一集合listcluster
k 1
和第二集合listcluster
k 2
，将第一节点nodea和第二节点nodeb分别归入以上两个集合。
[0094][0095]
其中，蔟类中的其他节点，与坐标拓扑矩阵中的值一一对应，m为蔟类中的最后一个节点。
[0096]
分别计算集合队首元素listclusterk中剩余节点nodei(i∈g/a∪b,)到第一节点nodea与第二节点nodeb的距离d(i,a),d(i,b)，若d(i,a)《d(i,b)，则将样本点归到第一集合listcluster
k 1
中，否则归到第二集合listcluster
k 2
中，操作完成后，队首元素listclusterk出队，对第一集合listcluster
k 1
和第二集合listcluster
k 2
实行入队操作。
[0097]
判断待聚类队列是否为空，若为空则获取聚类目标完成集合finishlist中保存的k个集合，对所获取的集合进行重新标号listclusteri(i∈0，1，2
……
k-1)，每个不同的listclusteri作为配电网拓扑的相互独立的供电区域。否则检查待聚类队列waitqueue的
队首元素listclusterk，判断队首元素listclusterk中元素个数是否小于设定的聚类阈值若小于则将队首元素listclusterk出队，并保存进聚类目标完成集合finishlist，同时重新判断待聚类队列是否为空，若队首元素listclusterk中元素个数大于设定的聚类阈值则重新弹出待聚类队列waitqueue的队首元素listclusterk，以及确定聚类距离。
[0098]
步骤s104，针对目标分区，随机选取一个点作为初始节点，并将所述初始节点作为比较节点，将任一其他节点作为被比较节点，其中，所述目标分区为供电区域的任一分区，所述其他节点为所述目标分区中除所述初始节点以外的节点。
[0099]
具体来说，从集合listclusteri的i＝0开始，随机选取该集合一个点作为初始节点initialnode作为比较节点，被比较节点为camparednode∈listclusteri/initialnode。
[0100]
步骤s105，确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值。
[0101]
进一步的，参见图3的工作流程示意图，所述确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值，包括：
[0102]
步骤s1051，根据预先获取的电表实测的节点电压数据，确定所述比较节点的电压曲线和所述被比较节点的电压曲线。
[0103]
步骤s1052，获取比较电表的变化函数和被比较电表的变化函数，所述比较电表为所述比较节点对应的电表，所述被比较电表为所述被比较节点对应的电表。
[0104]
步骤s1053，根据所述比较节点的电压曲线、所述被比较节点的电压曲线、所述比较电表的变化函数和所述被比较电表的变化函数，确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值。
[0105]
在本技术的部分实施例中，根据电表实测的节点电压数据，得到比较节点和每个被比较节点的电压曲线。可以得到比较电点的电压曲线x，曲线的长度为ne，被比较电表的电压曲线y，曲线的长度为me，电压曲线比较的时间周期序列根据实际应用场景进行确定，作为示例而非限定，时间周期序列为t＝24(以24小时为例)，比较电表的变化函数为α(t)，被比较的电表变化函数为β(t)，24点的t时刻比较电表和被比较电表的电压值为x(α(t))和y(β(t)),比较节点的电压表差值d(x(α(t)))和被比较节点的电压表差值d(y(β(t)))。
[0106]
步骤s106，根据所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值，确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离。
[0107]
具体来说，通过比较节点的电压表差值d(x(α(t)))和被比较节点的电压表差值d(y(β(t)))，计算比较节点initialnode与被比较节点camparednode的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离δd。
[0108]
进一步的，所述根据所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值，确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，包括：
[0109]
通过如下公式确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离：
[0110]
δd＝min{max d(x(α(t)),y(β(t)))}；
[0111]
其中，δd表示所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，d(x(α(t))表示所述比较节点的电压表差值，y(β(t)))表示所述被比较节点的电压表差值。
[0112]
步骤s107，参见图4的工作流程示意图，根据所述比较节点和所述被比较节点的节
点电压曲线之间的离散弗雷明距离，对供电区域的所有分区进行校核。
[0113]
进一步的，所述根据所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，对供电区域的所有分区进行校核，包括：
[0114]
步骤s1071，判断所述节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，是否大于所述目标分区预设的电表电压曲线相似度阈值，若否，则所述比较节点为不在所述目标分区的离群点，并将所述离群点加入错误集合。
[0115]
步骤s1072，依次确定所述目标分区的其他节点，实时更新错误集合。
[0116]
步骤s1073，判断所述错误集合中离群点的个数与目标分区节点总数的比值是否大于预设的选择阈值，若是，则所述初始节点不属于所述目标分区，重新选择初始节点，并将原初始节点加入错误集合。
[0117]
在本技术部分实施例中，所述预设的选择阈值优选为0.5。
[0118]
具体来说，根据节点电压曲线的弗雷明距离，与属于本供电区的电表电压曲线相似度阈值相比较。若节点之间相似度大于电表电压曲线相似度阈值，则说明节点在本供电区之内，否则说明节点不在本供电区，存在连接错误，将该节点加入错误集合errorlist。
[0119]
检查错误集合errorlist中属于目标分区listclusteri的离群点个数pi以及目标分区listclusteri的节点总数ni，若pi/ni的比值大于选择阈值0.5，则说明初始节点的选择存在问题，初始节点不属于本供电区，返回步骤s104重新选择初始节点，同时将原初始节点initialnode加入错误集合errorlist。
[0120]
步骤s1074，对供电区域的所有分区进行校核，并确定最终的错误集合。
[0121]
当i＝k-1表示所有的供电区域均校核完毕，进入步骤s110；否则i ，转入步骤s106继续执行流程。
[0122]
输出错误列表errorlist，校核流程结束。
[0123]
参见图5，为本技术的一个详细实施例的工作流程示意图。
[0124]
本技术上述实施例公开的一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法及装置，在该方法中，首先获取存储在图数据库中的配电网拓扑信息，从配电网拓扑图的第一个顶点开始，对整个配电网拓扑进行深度优先遍历，检查顶点连接的设备中是否存在开关量，然后对开关量的闭合与否进行判断，根据开关闭合信息对两端节点进行相应的合并与删除操作，完成第一步拓扑化简工作。接着采用层次聚类算法对供电区域进行分区，将属于同一分区内的节点实测数据归为一组，每一组视为不同的供电区域。最后，采用离散弗雷明距离，检测供电区域内不同节点之间电压曲线相关性，以此检验节点是否处于正确的供电区域内，达到校核配电网拓扑的目的。
[0125]
本技术在图数据库的基础上，采用衡量曲线相关性的离散弗雷明距离，检测配电网拓扑中节点与其所属供电区域电压的相关性，最终找出每一个供电区域中的离群点，达到拓扑校核的目的。本技术可以及时将节点所处供电区域的变动反映至图数据库中，保证了拓扑信息的正确性，使得供电区域计算线损是不会出现过大误差，提高了经济效益。本技术可以对多个供电区域中多个异常节点进行检测，在保证准确率的同时，提高了异常节点的检测效率。
[0126]
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的
执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0127]
下述为本技术装置实施例，可以用于执行本技术方法实施例。对于本技术装置实施例中未披露的细节，请参照本技术方法实施例。
[0128]
本技术第二实施例公开了一种基于图数据库的配电网拓扑自动校核装置，所述基于图数据库的配电网拓扑自动校核装置应用于本技术第一实施例公开的基于图数据库的配电网拓扑自动校核方法，参见图6所示的结构示意图，所述基于图数据库的配电网拓扑自动校核装置包括：
[0129]
拓扑图获取模块601，用于获取存储在图数据库中的配电网拓扑图，所述配电网拓扑图包括顶点集和边集，所述顶点集用于表示电气设备，所述边集用于表示电气设备间的连接关系。
[0130]
化简拓扑图确定模块602，用于对所述配电网拓扑图进行深度优先遍历，判断与所述顶点集中任一节点相连接的任一电气设备是否存在开关量，若是，则确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关闭合信息对两端节点进行合并与删除操作，所述顶点集中所有顶点均遍历完成后，确定配电网化简拓扑图。
[0131]
层次聚类模块603，用于根据所述配电网化简拓扑图，利用层次聚类，对供电区域进行分区。
[0132]
取点模块604，用于针对目标分区，随机选取一个点作为初始节点，并将所述初始节点作为比较节点，将任一其他节点作为被比较节点，其中，所述目标分区为供电区域的任一分区，所述其他节点为所述目标分区中除所述初始节点以外的节点。
[0133]
电压表差值确定模块605，用于确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值。
[0134]
离散弗雷明距离确定模块606，用于根据所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值，确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离。
[0135]
校核模块607，用于根据所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，对供电区域的所有分区进行校核。
[0136]
进一步的，所述化简拓扑图确定模块包括：
[0137]
合并与删除操作单元，用于根据所述开关量的闭合标识，确定所述开关量的开关闭合信息，并根据所述开关量的开关闭合信息进行判断，若所述开关量不为闭合状态，则将所述相连接的电气设备的连接关系并入所述任一顶点的连接关系，同时对所述相连接的电气设备的节点和所述开关量进行删除操作。若所述开关量为闭合状态，则删除所述开关量及其所在的支路。
[0138]
进一步的，所述层次聚类模块模块包括：
[0139]
矩阵构建单元，用于根据所述配电网化简拓扑图，确定坐标拓扑矩阵。
[0140]
待聚类队列确定单元，用于利用层次聚类，将所述配电网化简拓扑图中的所有节点视为一个整簇，确定初始集合，并对初始集合进行入队操作，确定待聚类队列。
[0141]
聚类距离确定单元，用于根据所述坐标拓扑矩阵，确定待聚类队列的队首元素中任两个节点的聚类距离，进一步确定第一节点和第二节点，并将所述第一节点加入第一集合，以及将所述第二节点加入第二集合，其中，所述第一节点和第二节点是指聚类距离最远的两个节点。
[0142]
集合分类单元，用于确定队首元素中剩余节点到所述第一节点的聚类距离，以及确定所述剩余节点到所述第二节点的聚类距离，并针对任一剩余节点，判断所述任一剩余节点到所述第一节点的聚类距离是否小于到所述第二节点的聚类距离，若是，则将所述任一剩余节点加入第一集合，若否，则将所述任一剩余节点加入第二集合，其中，所述剩余节点是指队首元素中除所述第一节点和所述第二节点以外的节点。
[0143]
元素出队入队单元，用于对所述队首元素进行出队操作，以及对所述第一集合和所述第二集合进行入队操作。
[0144]
分区单元，用于判断待聚类队列的队首元素中元素个数是否小于预设的聚类阈值，若是，则将队首元素出队，并确定聚类目标完成集合，并进一步判断所述待聚类队列是否为空，若所述待聚类队列不为空，则重新判断待聚类队列的队首元素中元素个数，所述待聚类队列为空，则根据所述聚类目标完成集合，对供电区域进行分区。
[0145]
进一步的，所述电压表差值确定模块包括：
[0146]
电压曲线确定单元，用于根据预先获取的电表实测的节点电压数据，确定所述比较节点的电压曲线和所述被比较节点的电压曲线。
[0147]
参数获取单元，用于获取比较电表的变化函数和被比较电表的变化函数，所述比较电表为所述比较节点对应的电表，所述被比较电表为所述被比较节点对应的电表。
[0148]
电压表差值确定单元，用于根据所述比较节点的电压曲线、所述被比较节点的电压曲线、所述比较电表的变化函数和所述被比较电表的变化函数，确定所述比较节点的电压表差值和所述被比较节点的电压表差值。
[0149]
进一步的，所述离散弗雷明距离确定模块用于通过如下公式确定所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离：
[0150]
δd＝min{max d(x(α(t)),y(β(t)))}；
[0151]
其中，δd表示所述比较节点和所述被比较节点的节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，d(x(α(t))表示所述比较节点的电压表差值，y(β(t)))表示所述被比较节点的电压表差值。
[0152]
进一步的，所述校核模块包括：
[0153]
第一判断单元，用于判断所述节点电压曲线之间的离散弗雷明距离，是否大于所述目标分区预设的电表电压曲线相似度阈值，若否，则所述比较节点为不在所述目标分区的离群点，并将所述离群点加入错误集合。
[0154]
错误集合更新单元，用于依次确定所述目标分区的其他节点，实时更新错误集合。
[0155]
第二判断单元，用于判断所述错误集合中离群点的个数与目标分区节点总数的比值是否大于预设的选择阈值，若是，则所述初始节点不属于所述目标分区，重新选择初始节点，并将原初始节点加入错误集合。
[0156]
校核单元，用于对供电区域的所有分区进行校核，并确定最终的错误集合。
[0157]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序
产品。因此，本发明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，本发明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。
[0158]
本技术是参照根据本发明实施例的方法、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。
[0159]
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。
[0160]
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。
[0161]
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内。