等值电导矩阵存储量化方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及电磁暂态实时仿真技术领域，尤其涉及一种等值电导矩阵存储量化方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

电磁暂态实时仿真技术是认识电力系统特性的一种技术手段，通过对电力系统进行实时仿真，可以为研究、规划、运行、生产电力系统提供参考。在电磁暂态实时仿真技术中，确定等值电导矩阵是重要环节，等值电导矩阵通常为稀疏矩阵，其计算量非常大。随着新能源的发展，电力系统的仿真要求越来越高，现有的仿真资源已无法满足仿真需求，尤其是电磁暂态实时仿真中有限的存储资源很难消纳等值电导矩阵。因此，需要对电磁暂态实时仿真中等值电导矩阵进行降阶后再进行量化存储，以优化仿真资源的利用率。现有技术还无法量化电磁暂态实时仿真中确定等值电导矩阵的存储空间，由此，也无法确定等值电导矩阵的存储对仿真性能的影响。

发明内容

本申请旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本申请提供了一种等值电导矩阵存储量化方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中无法量化电磁暂态实时仿真中确定等值电导矩阵对仿真性能的影响的技术缺陷。

一种等值电导矩阵存储量化方法，包括：

确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子；

基于所述降阶衡量因子判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理；

若是，则确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，并对所述待处理的等值电导矩阵做降阶处理，得到目标等值电导矩阵；

基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，确定所述目标等值电导矩阵的存储空间。

优选地，所述确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子，包括：

统计所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量；

基于所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子。

优选地，所述降阶衡量因子的求解公式，包括：

其中，

J表示待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子；

m表示待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量；

n表示待处理的等值电导矩阵的行数或列数；

t

t

优选地，所述基于所述降阶衡量因子判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理，包括：

基于所述降阶衡量因子，若所述降阶衡量因子为第一阈值，则确定所述待处理的等值电导矩阵需要进行降阶处理；

基于所述降阶衡量因子，若所述降阶衡量因子为第二阈值，则确定所述待处理的等值电导矩阵不需要进行降阶处理。

优选地，所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，包括：

其中，

V表示待处理的等值电导矩阵中的非零的电导值集合；

v

R表示待处理的等值电导矩阵中非零的电导值对应的行坐标集合；

r

C表示待处理的等值电导矩阵中非零的电导值对应的列坐标集合；

c

优选地，确定所述目标等值电导矩阵的存储空间的计算方式，包括：

S

S

i表示待处理的等值电导矩阵中某一行非零的电导值的个数；

b

S

n表示待处理的等值电导矩阵中的总列数。

一种等值电导矩阵存储量化装置，包括：

降阶衡量因子确定单元，用于确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子；

判断单元，用于基于所述降阶衡量因子判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理；

降阶处理单元，用于当所述判断单元的执行结果为是时，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，并对所述待处理的等值电导矩阵做降阶处理，得到目标等值电导矩阵；

存储空间确定单元，用于基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，确定所述目标等值电导矩阵的存储空间。

优选地，所述降阶衡量因子确定单元，包括：

统计单元，用于统计所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量；

确定单元，用于基于所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子。

一种等值电导矩阵存储量化设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；

所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述等值电导矩阵存储量化方法的步骤。

一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述等值电导矩阵存储量化方法的步骤。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例可以确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子，以便可以用来判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要做降阶处理。因此，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子之后，可以基于所述降阶衡量因子进一步判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理。若通过所述降阶衡量因子确定所述待处理的等值电导矩阵需要进行降阶处理，则可以确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，并对所述待处理的等值电导矩阵做降阶处理，由此可以得到目标等值电导；对所述待处理的等值电导矩阵做降阶处理之后，可以有效降低所述待处理的等值电导矩阵的计算量。在确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型之后，可以进一步基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，确定所述目标等值电导矩阵的存储空间。以便可以利用有限的仿真资源完成相关电力系统的仿真。

本申请可以有效对电磁暂态实时仿真过程中各个节点的资源进行量化分析，以便可以预留对应的存储空间给节点导纳矩阵；另一方面，若是由于仿真资源不够而导致仿真失败，也可以基于本申请提供的量化分析方法进行故障排查，可以明确导致仿真失败的原因是否为等值电导矩阵占用存储空间而导致的故障，可以有利于故障定位，为技术人员研究排障方案提供参考。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种实现等值电导矩阵存储量化方法的流程图；

图2为本申请实施例示例的一种等值电导矩阵存储量化装置结构示意图；

图3为本申请实施例公开的一种等值电导矩阵存储量化设备的硬件结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

鉴于目前大部分的电磁暂态实时仿真方案难以适应复杂多变的仿真需求，随着电力技术的发展，对电磁暂态实时仿真技术的要求也越来越高。而仿真资源是有限的。为了更好地利用有限的仿真资源，本申请人研究了一种等值电导矩阵存储量化方案，该方案可以有效对电磁暂态实时仿真过程中各个节点的资源进行量化分析，以便可以预留对应的存储空间给节点导纳矩阵；另一方面，若是由于仿真资源不够而导致仿真失败时，也可以基于本申请提供的量化分析方法进行故障排查，可以明确导致仿真失败的原因是否为等值电导矩阵占用存储空间而导致的故障，可以有利于故障定位，有利于基础开发人员追踪故障并及时排障。本申请可以应用于任意一种可以实现等值电导矩阵存储量化的设备中，可选的，可以实现等值电导矩阵存储量化的设备可以是平板电脑、手机、数字电视等具有数据处理能力的终端。

下面结合图1，介绍本申请实施例给出的等值电导矩阵存储量化方法的流程，该流程可以包括以下几个步骤：

步骤S101，确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子。

具体地，一般来说，电导参数是反映沿线路绝缘子表面的泄露电流和导线周伟空气电离产生的电晕现象而产生的有功功率损耗。

等值电导矩阵是由等值电导组成的高阶稀疏矩阵，等值电导矩阵可以用于确定电磁暂态仿真计算中节点电压。由于等值电导矩阵是一个高阶稀疏矩阵，对等值电导进行降阶处理后可以大大减少等值电导矩阵的计算量。

在实际应用中，在对电力系统进行实时仿真模拟时，不是所有的实时仿真都需要对等值电导矩阵进行降阶处理，因此，需要一个衡量指标来帮助判断是否对待处理的额等值电导矩阵做降阶处理，由此，可以确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子，以便可以用来确定是否需要对待处理的等值电导矩阵做降阶处理。

步骤S102，基于所述降阶衡量因子判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理。

具体地，由上述介绍可以知道，上述步骤可以确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子，所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子可以用来判断是否需要对所述待处理的等值电导矩阵做降阶处理。因此，在确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子后，可以基于所述降阶衡量因子判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理，若确定所述待处理的等值电导矩阵需要进行降阶处理，则可以执行步骤S103。

步骤S103，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，并对所述待处理的等值电导矩阵做降阶处理，得到目标等值电导矩阵。

具体地，由上述步骤介绍可知，通过所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子可以确定所述待处理的等值电导矩阵需要进行降阶处理，因此，可以通过确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，以便可以基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，对所述待处理的等值电导矩阵模型进行降阶处理，由此可以得到目标等值电导矩阵。

步骤S104，基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，确定所述目标等值电导矩阵的存储空间。

具体地，在对所述待处理的等值电导矩阵进行降阶处理后，可以进一步基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，进一步确定所述目标等值电导矩阵的存储空间。以便可以利用有限的仿真资源完成相关电力系统的仿真。

从上技术方案可以看出，本申请实施例可以有效对电磁暂态实时仿真过程中各个节点的资源进行量化分析，以便可以预留对应的存储空间给节点导纳矩阵；另一方面，若是由于仿真资源不够而导致仿真失败时，也可以基于本申请提供的量化分析方法进行故障排查，可以明确导致仿真失败的原因是否为等值电导矩阵占用存储空间而导致的故障，可以有利于故障定位，为技术人员研究排障方案提供参考。

由上述介绍可知，本申请实施例可以确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子，接下来介绍该过程，该过程可以包括如下几个步骤：

步骤S201，统计所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量。

具体地，在确定所述待处理的等值电导矩阵之后，可以统计所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量。以便可以用来确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子。

步骤S202，基于所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子。

具体地，由上述步骤可知，上述步骤可以确定所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量，在确定所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量之后，可以基于所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子。

其中，所述降阶衡量因子的求解公式可以如下：

其中，

J可以表示待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子；

m可以表示待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量；

n可以表示待处理的等值电导矩阵的行数或列数；

t

t

例如，

一个电磁暂态实时仿真计算中的等值电导矩阵可以如下：

其中，A可以表示电磁暂态实时仿真计算中的等值电导矩阵；

g

g

g

g

g

g

g

g

g

对电磁暂态实时仿真计算中的等值电导矩阵A中的小于零的电导值进行统计，可以得到电磁暂态实时仿真计算中的等值电导矩阵A中小于零的电导值个数为m个，则根据m可以求解电磁暂态实时仿真计算中的等值电导矩阵A的降阶衡量因子可以如下：

从上技术方案可以看出，本申请实施例可以确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子，以便可以基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子来判断是否需要对待处理的等值电导矩阵进行降阶处理。

由上述介绍可知，本申请实施例可以基于所述降阶衡量因子判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理，接下来介绍该过程，该过程可以包括如下几个步骤：

步骤S301，基于所述降阶衡量因子，若所述降阶衡量因子为第一阈值，则确定所述待处理的等值电导矩阵需要进行降阶处理。

具体地，由上述介绍可知，本申请可以确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子，且所述降阶衡量因子有两种，一种为第一阈值，一种为第二阈值，因此，在确定所述降阶衡量因子之后，可以进一步基于所述降阶衡量因子判断，若所述降阶衡量因子为第一阈值，则可以确定所述待处理的等值电导矩阵需要进行降阶处理。

步骤S301，基于所述降阶衡量因子，若所述降阶衡量因子为第二阈值，则确定所述待处理的等值电导矩阵不需要进行降阶处理。

具体地，由上述介绍可知，本申请可以确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子，且所述降阶衡量因子有两种，一种为第一阈值，一种为第二阈值，因此，在确定所述降阶衡量因子之后，可以进一步基于所述降阶衡量因子判断，若所述降阶衡量因子为第二阈值，则可以确定所述待处理的等值电导矩阵不需要进行降阶处理。

例如，所述第一阈值可以设置为1，所述第二阈值可以设置为0。

如上述电磁暂态实时仿真计算中的等值电导矩阵A的降阶衡量因子，电磁暂态实时仿真计算中的等值电导矩阵A的降阶衡量因子J的结果为1时，需要对等值电导矩阵A进行降阶，电磁暂态实时仿真计算中的等值电导矩阵A的降阶衡量因子J的结果为0，不需要对等值电导矩阵A进行降阶。

从上技术方案可以看出，本申请实施例可以基于所述降阶衡量因子判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理，以便可以确定所述待处理的等值电导矩阵是否需要降阶处理。

由上述介绍可知，本申请实施例可以确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，接下来介绍所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，可以确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型可以如下：

其中，

V可以表示待处理的等值电导矩阵中的非零的电导值集合；

v

R可以表示待处理的等值电导矩阵中非零的电导值对应的行坐标集合；

r

C可以表示待处理的等值电导矩阵中非零的电导值对应的列坐标集合；

c

从上技术方案可以看出，本申请实施例可以基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，可以确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，以便可以基于该降阶模型对所述待处理的等值电导矩阵进行降阶，并确定所述降阶处理后的等值电导矩阵的存储空间。

由上述介绍可知，本申请实施例可以基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，确定所述目标等值电导矩阵的存储空间，接下来详细介绍所述目标等值电导矩阵的存储空间的计算公式，所述目标等值电导矩阵的存储空间的计算公式可以如下：

其中，

S

S

i可以表示待处理的等值电导矩阵中某一行非零的电导值的个数；

b

S

n可以表示待处理的等值电导矩阵中的总列数。

从上技术方案可以看出，本申请实施例可以基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，确定所述降阶处理后的等值电导矩阵的存储空间，以便可以预留对应的存储空间给节点导纳矩阵；另一方面，若是由于仿真资源不够而导致仿真失败时，也可以基于本申请提供的量化分析方法进行故障排查，可以明确导致仿真失败的原因是否为等值电导矩阵占用存储空间而导致的故障，可以有利于故障定位，为技术人员研究排障方案提供参考。

下面对本申请实施例提供的等值电导矩阵存储量化装置进行描述，下文描述的等值电导矩阵存储量化装置与上文描述的等值电导矩阵存储量化方法可相互对应参照。

参见图2，图2为本申请实施例公开的一种等值电导矩阵存储量化装置结构示意图。

如图2所示，该等值电导矩阵存储量化装置可以包括：

降阶衡量因子确定单元101，用于确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子；

判断单元102，用于基于所述降阶衡量因子判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理；

降阶处理单元103，用于当所述判断单元的执行结果为是时，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，并对所述待处理的等值电导矩阵做降阶处理，得到目标等值电导矩阵；

存储空间确定单元104，用于基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，确定所述目标等值电导矩阵的存储空间。

本申请实施例的装置可以利用降阶衡量因子确定单元101，确定待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子；以便可以用来判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要做降阶处理。因此，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子之后，可以利用判断单元102，基于所述降阶衡量因子判断所述待处理的等值电导矩阵是否需要进行降阶处理；若通过所述降阶衡量因子确定所述待处理的等值电导矩阵需要进行降阶处理，则可以利用降阶处理单元103，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，并对所述待处理的等值电导矩阵做降阶处理，由此可以得到目标等值电导矩阵；对所述待处理的等值电导矩阵做降阶处理之后，可以有效降低所述待处理的等值电导矩阵的计算量。因此，在确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型之后，可以进一步利用存储空间确定单元104，基于所述待处理的等值电导矩阵的降阶模型，确定所述目标等值电导矩阵的存储空间。以便可以利用有限的仿真资源完成相关电力系统的仿真。可以有效对电磁暂态实时仿真过程中各个节点的资源进行量化分析，以便可以预留对应的存储空间给节点导纳矩阵；另一方面，若是由于仿真资源不够而导致仿真失败时，也可以基于本申请提供的量化分析方法进行故障排查，可以明确导致仿真失败的原因是否为等值电导矩阵占用存储空间而导致的故障，可以有利于故障定位，为技术人员研究排障方案提供参考。

进一步可选的，上述降阶衡量因子确定单元101，可以包括如下：

统计单元，用于统计所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量；

确定单元，用于基于所述待处理的等值电导矩阵中小于零的电导值的数量，确定所述待处理的等值电导矩阵的降阶衡量因子。

进一步可选的，上述判断单元102，可以包括如下：

第一判断子单元，用于基于所述降阶衡量因子，判断所述降阶衡量因子是否为第一阈值，若是，则可以确定所述待处理的等值电导矩阵需要进行降阶处理；

第二判断子单元，用于基于所述降阶衡量因子，判断所述降阶衡量因子是否为第二阈值，则可以确定所述待处理的等值电导矩阵不需要进行降阶处理。

其中，上述等值电导矩阵存储量化装置所包含的各个单元的具体处理流程，可以参照前文等值电导矩阵存储量化方法部分相关介绍，此处不再赘述。

本申请实施例提供的等值电导矩阵存储量化装置可应用于等值电导矩阵存储量化设备，如终端：手机、电脑等。可选的，图3示出了等值电导矩阵存储量化设备的硬件结构框图，参照图3，等值电导矩阵存储量化设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4。

在本申请实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。

处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路等；

存储器3可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等，例如至少一个磁盘存储器；

其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：实现前述终端等值电导矩阵存储量化方案中的各个处理流程。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：实现前述终端在等值电导矩阵存储量化方案中的各个处理流程。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。各个实施例之间可以相互组合。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。