本发明涉及配网结构调度，具体而言，涉及一种配电网网架结构的优化分析方法及装置、电子设备。
背景技术：
1、配电网是电力系统的重要组成部分，其可靠性直接关系到电力系统的稳定运行和用户的用电质量。然而，由于配电网的复杂性和不确定性，辐射性网架结构虽然线路结构简单、工程投资小、运行维护容易但其不稳定性极为突出。当其网架中只有一个供电源时，一旦出现故障整条线路都存在极高的断电风险；当线路中有多个供电源时，进线处电源发生故障，则会造成大面积停电，其可靠性不高，有很大的优化空间。
2、目前，主要通过优化配电网的网架结构来提高其供电可靠性，现有的配电网网架结构优化方法主要包括：通过增加备用线路和设备来提高供电可靠性，或者，通过引入分布式电源和储能设备来提高供电可靠性，但均存在成本太高、同时会影响原有线路正常运行、实施难度大、效果不明显、需要大量的计算资源等问题，而且对于大规模的配电网，上述方法的优化效果会受到限制。
3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种配电网网架结构的优化分析方法及装置、电子设备，以至少解决相关技术中配电网网架结构不合理导致的供电可靠性不足的技术问题。
2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种配电网网架结构的优化分析方法，包括：获取目标配电网的当前线路运行数据，并调取该目标配电网的历史故障数据，得到优化分析数据集；依据指定供电需求对所述目标配电网的当前网架结构进行拓扑改造，得到环型目标配电网；基于所述优化分析数据集对所述环型目标配电网进行故障诊断，得到故障诊断结果，并基于所述故障诊断结果生成该环型目标配电网的布局重构策略；基于所述布局重构策略调整所述目标配电网中r个目标开关的布局位置和开关状态，得到优化后的所述环型目标配电网，其中，r为正整数。
3、进一步地，获取目标配电网的当前线路运行数据，并调取该目标配电网的历史故障数据，得到优化分析数据集的步骤，包括：获取所述目标配电网的运行台账数据，并分析该运行台账数据，得到所述当前线路运行数据；基于所述运行台账数据中的配电网标识在运行数据库中查找历史运行数据，并提取所述历史运行数据中的故障数据，得到所述历史故障数据；对所述当前线路运行数据和所述历史故障数据进行预处理，得到所述优化分析数据集，其中，所述预处理包括如下操作：数据清洗、数据格式变换以及数据集成。
4、进一步地，依据指定供电需求对所述目标配电网的当前网架结构进行拓扑改造，得到环型目标配电网的步骤，包括：依据指定优化算法分析所述目标配电网，得到第一分析结果，其中，所述第一分析结果用于记录所述当前网架结构，所述当前网架结构包括：所述目标配电网中的m个辐射状网络结构，m为正整数；依据潮流收敛条件设置每个所述辐射状网络结构中各支路所使用的线路型号；在所有所述辐射状网络结构均满足所述潮流收敛条件的情况下，按照预设环型布局重新连接m个所述辐射状网络结构，得到所述环型目标配电网，其中，所述预设环型布局是根据所述指定供电需求预先设计的。
5、进一步地，依据潮流收敛条件设置每个所述辐射状网络结构中各支路所使用的线路型号的步骤，包括：对于每个所述辐射状网络结构，将该辐射状网络结构中的每条支路设置为统一的初始线路型号；基于所述初始线路型号对所述辐射状网络结构进行潮流计算，得到计算结果；在所述计算结果符合所述潮流收敛条件的情况下，确定所述初始线路型号为所述辐射状网络结构中各支路的目标线路型号。
6、进一步地，所述计算结果中至少包括：潮流电流，在基于所述初始线路型号对所述辐射状网络结构进行潮流计算，得到计算结果之后，还包括：步骤1，在所述计算结果不符合所述潮流收敛条件的情况下，根据该计算结果中的所述潮流电流在预设线型库中进行查找，得到更新线路型号；步骤2，将所述辐射状网络结构中的每条支路的线路型号设置为所述更新线路型号；步骤3，基于所述更新线路型号对所述辐射状网络结构重新进行潮流计算得到计算结果，并重新判断该计算结果是否符合所述潮流收敛条件；重复执行步骤1至步骤3，直到所述计算结果符合所述潮流收敛条件的情况下，确定所述更新线路型号为所述目标线路型号。
7、进一步地，基于所述优化分析数据集对所述环型目标配电网进行故障诊断，得到故障诊断结果的步骤，包括：基于所述优化分析数据集中的所述历史故障数据生成历史故障清单，其中，所述历史故障清单用于记录n个历史故障模式，n为正整数；从所述优化分析数据集中的所述当前线路运行数据中提取运行特征；基于所述历史故障清单，对所述运行特征和每个所述历史故障模式进行匹配，得到匹配结果；基于所述匹配结果确定所述故障诊断结果，其中，所述故障诊断结果用于记录所述环型目标配电网中的s个疑似故障，以及每个所述疑似故障的故障位置，s为正整数。
8、进一步地，基于故障诊断结果生成该环型目标配电网的布局重构策略的步骤，包括：对于所述故障诊断结果指示的每个所述疑似故障，分析该疑似故障的故障类型和所述故障位置，得到第二分析结果，其中，所述第二分析结果用于记录所述疑似故障的故障原因和故障范围；将所述环型目标配电网中涉及所述故障范围的开关器件确定为所述目标开关，并通过分析所述第二分析结果中记录的所述故障原因，得到该目标开关的布局重构策略；整合所述故障诊断结果指示的所有所述疑似故障关联的所有所述目标开关的所述布局重构策略，得到所述环型目标配电网的所述布局重构策略。
9、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种配电网网架结构的优化分析装置，包括：获取单元，用于获取目标配电网的当前线路运行数据，并调取该目标配电网的历史故障数据，得到优化分析数据集；改造单元，用于依据指定供电需求对所述目标配电网的当前网架结构进行拓扑改造，得到环型目标配电网；诊断单元，用于基于所述优化分析数据集对所述环型目标配电网进行故障诊断，得到故障诊断结果，并基于所述故障诊断结果生成该环型目标配电网的布局重构策略；调整单元，用于基于所述布局重构策略调整所述目标配电网中r个目标开关的布局位置和开关状态，得到优化后的所述环型目标配电网，其中，r为正整数。
10、进一步地，所述获取单元包括：获取模块，用于获取所述目标配电网的运行台账数据，并分析该运行台账数据，得到所述当前线路运行数据；查找模块，用于基于所述运行台账数据中的配电网标识在运行数据库中查找历史运行数据，并提取所述历史运行数据中的故障数据，得到所述历史故障数据；预处理模块，用于对所述当前线路运行数据和所述历史故障数据进行预处理，得到所述优化分析数据集，其中，所述预处理包括如下操作：数据清洗、数据格式变换以及数据集成。
11、进一步地，所述改造单元包括：第一分析模块，用于依据指定优化算法分析所述目标配电网，得到第一分析结果，其中，所述第一分析结果用于记录所述当前网架结构，所述当前网架结构包括：所述目标配电网中的m个辐射状网络结构，m为正整数；设置模块，用于依据潮流收敛条件设置每个所述辐射状网络结构中各支路所使用的线路型号；连接模块，用于在所有所述辐射状网络结构均满足所述潮流收敛条件的情况下，按照预设环型布局重新连接m个所述辐射状网络结构，得到所述环型目标配电网，其中，所述预设环型布局是根据所述指定供电需求预先设计的。
12、进一步地，所述设置模块包括：第一设置子模块，用于对于每个所述辐射状网络结构，将该辐射状网络结构中的每条支路设置为统一的初始线路型号；第一计算子模块，用于基于所述初始线路型号对所述辐射状网络结构进行潮流计算，得到计算结果；第一确定子模块，用于在所述计算结果符合所述潮流收敛条件的情况下，确定所述初始线路型号为所述辐射状网络结构中各支路的目标线路型号。
13、进一步地，所述计算结果中至少包括：潮流电流，所述设置模块还包括：查找子模块，用于执行步骤1，在所述计算结果不符合所述潮流收敛条件的情况下，根据该计算结果中的所述潮流电流在预设线型库中进行查找，得到更新线路型号；第二设置子模块，用于执行步骤2，将所述辐射状网络结构中的每条支路的线路型号设置为所述更新线路型号；第二计算子模块，用于执行步骤3，基于所述更新线路型号对所述辐射状网络结构重新进行潮流计算得到计算结果，并重新判断该计算结果是否符合所述潮流收敛条件；第二确定子模块，用于重复执行步骤1至步骤3，直到所述计算结果符合所述潮流收敛条件的情况下，确定所述更新线路型号为所述目标线路型号。
14、进一步地，所述诊断单元包括：生成模块，用于基于所述优化分析数据集中的所述历史故障数据生成历史故障清单，其中，所述历史故障清单用于记录n个历史故障模式，n为正整数；提取模块，用于从所述优化分析数据集中的所述当前线路运行数据中提取运行特征；匹配模块，用于基于所述历史故障清单，对所述运行特征和每个所述历史故障模式进行匹配，得到匹配结果；第一确定模块，用于基于所述匹配结果确定所述故障诊断结果，其中，所述故障诊断结果用于记录所述环型目标配电网中的s个疑似故障，以及每个所述疑似故障的故障位置，s为正整数。
15、进一步地，所述诊断单元还包括：第二分析模块，用于对于所述故障诊断结果指示的每个所述疑似故障，分析该疑似故障的故障类型和所述故障位置，得到第二分析结果，其中，所述第二分析结果用于记录所述疑似故障的故障原因和故障范围；第二确定模块，用于将所述环型目标配电网中涉及所述故障范围的开关器件确定为所述目标开关，并通过分析所述第二分析结果中记录的所述故障原因，得到该目标开关的布局重构策略；整合模块，用于整合所述故障诊断结果指示的所有所述疑似故障关联的所有所述目标开关的所述布局重构策略，得到所述环型目标配电网的所述布局重构策略。
16、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项配电网网架结构的优化分析方法。
17、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述任意一项配电网网架结构的优化分析方法。
18、本发明中，提出一种配电网网架结构的优化分析方法，先获取目标配电网的当前线路运行数据，并调取该目标配电网的历史故障数据，得到优化分析数据集，再依据指定供电需求对目标配电网的当前网架结构进行拓扑改造，得到环型目标配电网，然后基于优化分析数据集对环型目标配电网进行故障诊断，得到故障诊断结果，并基于故障诊断结果生成该环型目标配电网的布局重构策略，最后基于布局重构策略调整目标配电网中r个目标开关的布局位置和开关状态，得到优化后的环型目标配电网，其中，r为正整数。
19、本发明中，通过对目标配电网进行拓扑改造得到环型目标配电网，利用环型结构增加用电区所连接的电源数量，可以提高供电可靠性，再通过获取当前线路运行数据和历史故障数据，对环型目标配电网进行故障分析，获得配电网网架重构最优策略，即目标开关的布局重构策略，通过调整目标开关的布局位置和开关状态尽可能实现故障快速隔离和用电快速恢复，减少网损和停电影响范围，进一步提高配电网网架结构的供电可靠性和稳定性，进而解决了相关技术中配电网网架结构不合理导致的供电可靠性不足的技术问题。
1.一种配电网网架结构的优化分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的优化分析方法，其特征在于，获取目标配电网的当前线路运行数据，并调取该目标配电网的历史故障数据，得到优化分析数据集的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的优化分析方法，其特征在于，依据指定供电需求对所述目标配电网的当前网架结构进行拓扑改造，得到环型目标配电网的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的优化分析方法，其特征在于，依据潮流收敛条件设置每个所述辐射状网络结构中各支路所使用的线路型号的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的优化分析方法，其特征在于，所述计算结果中至少包括：潮流电流，在基于所述初始线路型号对所述辐射状网络结构进行潮流计算，得到计算结果之后，还包括：
6.根据权利要求1所述的优化分析方法，其特征在于，基于所述优化分析数据集对所述环型目标配电网进行故障诊断，得到故障诊断结果的步骤，包括：
7.根据权利要求6所述的优化分析方法，其特征在于，基于故障诊断结果生成该环型目标配电网的布局重构策略的步骤，包括：
8.一种配电网网架结构的优化分析装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的配电网网架结构的优化分析方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任意一项所述的配电网网架结构的优化分析方法。
