本发明涉及电力系统拓扑状态监测领域，特别是一种图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法及系统。
背景技术：
1、电力系统的拓扑状态是指电力网络中各个元件(例如发电机、变压器、输电线路等)之间的连接关系。正确的拓扑状态对于电力系统的安全和稳定运行至关重要。然而，由于电力系统的复杂性和实时性要求，拓扑错误的发生是不可避免的。因此，需要一种可靠的方法来监测和辨识拓扑错误，并及时采取适当的措施来确保系统的正常运行。
2、电力拓扑校验是电力系统运行和管理中的一个重要方面，用于确保实际运行的电力系统的拓扑结构和连接关系与设计一致。拓扑校验的目标是保障电网的安全、稳定和可靠运行。国际电工委员会(international electrotechnical commission，简称iec)是国际上电气和电子技术领域的标准制定组织，制定了一系列与电力拓扑校验相关的标准，如iec 61850系列标准(关于电力系统通信和自动化)和iec 61970(关于电力系统通用信息模型)等。这些标准提供了电力拓扑校验的技术规范和指导原则，为各国电力系统的管理提供了参考依据。
3、传统的数据校验方法主要采用关系型数据库的技术来实现，但这种方法存在一些问题。首先，传统方法缺乏对数据关联性的考虑，容易漏检拓扑错误。其次，传统方法需要占用大量的存储空间，在数据量大的情况下难以处理。此外，传统方法难以应对数据结构复杂的情况，对于复杂的关系数据处理能力有限。另外，传统方法对数据结构的变化敏感，维护成本较高。
4、为了克服传统方法的局限性，现代的拓扑校验方法采用了更多的技术手段。例如，基于图数据库的拓扑校验方法能够更好地处理数据关联性和复杂关系数据，提高校验效率和准确性。此外，采用基于模型驱动的方法，可以提供更灵活、可扩展的拓扑校验框架，方便根据实际需求进行定制化。
5、综上所述，电力拓扑校验在电力系统运行和管理中具有重要意义。随着技术的进步，新的校验方法不断涌现，为确保电力系统的安全和稳定运行提供了更好的技术支持。
技术实现思路
1、鉴于现有的数据校验对数据结构复杂的情况和难以处理复杂的关系数据，对数据结构的变化敏感，维护成本高的问题，提出了本发明。
2、因此，本发明所要解决的问题在于如何提高数据校验效率和准确性。
3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
4、第一方面，本发明实施例提供了一种图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法，其包括，基于电力系统的拓扑结构，建立节点开关图模型；通过获取实时的遥信和设备状态数据，实时更新节点开关图模型；利用遥信数据和遥测数据进行分析匹配度，并通过判断时间点的开关状态，以辨识遥信遥测不匹配的情况；根据电力系统显示的拓扑错误，修复并循环更新验证。
5、作为本发明所述图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的一种优选方案，其中：所述利用遥信数据和遥测数据进行分析匹配度包括以下步骤：通过使用开关连接的节点在时间点t0和t1的遥测数据，调用compare方法来计算不匹配分数mismatch_score；所述不匹配分数mismatch_score的具体公式如下：
6、
7、其中，α为调整参数，ωi为权重，yn,i,t和mn,i,t分别为节点n在时间t时刻的遥信和遥测数据的第i个特征值，k为特征值，i∈k。
8、比较开关在时间点t0和t1的遥信数据，判断开关的状态是否发生变化。
9、作为本发明所述图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的一种优选方案，其中：所述判断开关的状态是否发生变化包括，当开关在时间点t0遥信数据等于开关在时间点t1遥信数据，则开关的状态无变化，采用相邻时间断面历史有功量测变化的极大值作为阈值self.threshold；若mismatch_score大于阈值self.threshold，则节点不匹配，并打印一条指示相应节点不匹配的消息；若mismatch_score小于等于阈值self.threshold，则节点匹配，输出一条指示相应的节点匹配的消息；当开关在时间点t0遥信数据等于开关在时间点t1遥信数据则开关的状态发生变化，采用相邻时间断面历史有功量测变化的极小值作为阈值self.threshold；若mismatch_score小于阈值self.threshold，则节点不匹配，并打印一条指示相应节点不匹配的消息；若mismatch_score大于等于阈值self.threshold，则节点匹配，输出一条指示相应的节点匹配的消息。
10、作为本发明所述图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的一种优选方案，其中：所述修复并循环更新验证包括以下步骤：根据电力系统在地图上高亮显示拓扑错误，导出错误节点列表；基于拓扑错误检测结果，重新配置相关开关以修复拓扑错误；当检测到节点的拓扑错误由测量设备故障导致，则立即对此节点的测量设备进行检查和校正；若设备存在问题，则及时维修或更换以恢复正常操作；若设备无问题，则重新验证此节点的拓扑错误；当检测到节点的拓扑错误为其他原因，则检查此节点的开关状态是否正确，若此节点的开关状态错误，则修正开关状态；若此节点的开关状态正确，则检测线路是否存在断裂；通过循环实时更新节点开关图模型和进行遥信遥测不匹配辨识，以实现错误修复后验证。
11、作为本发明所述图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的一种优选方案，其中：所述基于拓扑错误检测结果的相关公式如下：
12、
13、
14、其中，f(gt)为拓扑错误函数，deg(n)为节点n的度，max_deg为最大度数，sn为节点n的开关状态，u(gt)为修复函数，β为调整参数。
15、作为本发明所述图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的一种优选方案，其中：所述修复包括重新配置开关状态和修复测量设备；建立节点开关图模型包括以下步骤：汇总导入某区域拓扑和量测数据文件；根据电力系统的拓扑结构，创建一个基于图数据的节点开关图模型。
16、所述节点开关图模型的具体公式如下：
17、g＝(v,e)
18、其中，g为节点开关图模型，v为节点集合，e为边集合。
19、实时更新节点开关图模型的相关公式如下：
20、vt＝vt-1+δvt
21、et＝et-1+δet
22、其中，vt为t时刻节点集合的更新，et为t时刻边集合的更新，δvt为新增的节点，δet为新增的边。
23、作为本发明所述图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的一种优选方案，其中：所述汇总导入某区域拓扑和量测数据文件包括，当所需数据源的格式无法通过软件自动识别，则通过手工接口或输入界面，进行数据的逐项输入，数据汇集将根据输入数据校验后，自动装载到数据模型中；当所需数据源为结构化文件格式时，则通过软件的文件加载界面导入文件，数据汇集将根据文件类型进行自动识别、解释数据格式、并进行数据校验后，自动装载到数据模型模块；当所需数据源来自第三方软件系统时，则通过数据库访问接口、通信协议方式和api接口方式获取，数据汇集将根据获取的数据进行自动识别、解释数据格式、并进行数据校验后，自动装载到数据模型模块。
24、第二方面，本发明实施例提供了一种图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法系统，其包括：构建模块，用于基于电力系统的拓扑结构，建立节点开关图模型；更新模块，用于通过获取实时的遥信和设备状态数据，实时更新节点开关图模型；辨识模块，用于利用遥信数据和遥测数据进行分析匹配度，并通过判断时间点的开关状态，以辨识遥信遥测不匹配的情况；修复模块，用于根据电力系统显示的拓扑错误，修复并循环更新验证。
25、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的步骤。
26、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的步骤。
27、本发明有益效果为：本发明通过实时更新节点开关图模型和分析遥信遥测数据的匹配度，及时发现拓扑错误并采取适当的措施进行修正，提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性，有助于减少系统故障和事故的发生。
1.一种图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法，其特征在于：所述利用遥信数据和遥测数据进行分析匹配度包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法，其特征在于：所述判断开关的状态是否发生变化包括，
4.如权利要求1所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法，其特征在于：所述修复并循环更新验证包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法，其特征在于：所述基于拓扑错误检测结果的相关公式如下：
6.如权利要求4或者5所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法，其特征在于：所述修复包括重新配置开关状态和修复测量设备；建立节点开关图模型包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法，其特征在于：所述汇总导入某区域拓扑和量测数据文件包括，
8.一种遥信遥测不匹配拓扑错误辨识系统，基于权利要求1～7任一所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的图数据的遥信遥测不匹配拓扑错误辨识方法的步骤。
