随着全球能源互联网的快速建设和发展,新型能源、分布式电源、储能装置等大量涌现,电力网架结构和运行方式越来越复杂。电网系统中的拓扑结构由物理关系、客户关系以及资产关系组成,同时在其基础上产生了海量电网运行数据、状态监测数据和智能电表数据等,利用这些拓扑数据可以进行用户用电范围分析、故障研判以及安全预警。当前电网的数据组织和处理主要是基于传统的关系型数据库管理系统,随着数据量和业务复杂度的增长,在存储规模、查询效率、可扩展性等方面都遇到了严重的技术瓶颈,面临的问题如数据库平均响应时间达到分钟级,业务高峰期状态更新不及时、可视化性能差等。而图数据库在存储、更新、查询数据方面具有快速准确的优势,能满足电网系统数据处理规模大、速度快等性能方面的需求。在图数据库中,电网中的任意具有真实属性的电气设备都可以作为一个图元来显示,通过操作图元,能够完成对实际物理设备的真实操作。同时,对图元以及设备的属性进行模块化封装,大大提升了程序的自适应性和可扩展性。因此,为了解决上述电网拓扑管理出现的问题,本文从电力图数据建模、图数据存储以及图检索查询三个方面进行研究。(1)针对电网拓扑数据可视化性能问题,需要把关系型数据库中的数据迁移到图数据库,本文使用图数据库技术构建电力图数据模型。通过提取电力系统设备信息以及真实的物理连接关系分别作为拓扑图的节点和边,设计基本图元来迁移数据,形成一个大的电网拓扑图,能清楚直观地展示电力设备连接关系,完成电力图数据建模。(2)针对电网拓扑图索引存储中的快速索引录入问题,在构建频繁子图索引的基础上,本文提出一种基于多哈希算法的序列化存储优化方法。该方法主要使用多哈希的探索序列使关键字均匀存储在哈希表中的每个位置,避免了存储过程中的冲突,并实现了对索引的快速搜索。(3)针对电网拓扑数据查询效率问题,本文提出了一种基于图的节点过滤算法,该算法采用空间换取时间的方式从图中过滤掉大部分不属于最优路径的节点。为了实现快速检索查询,本文在基于宽度优先双向搜索算法的基础上,通过设置阻断点并利用阻断点上存储的单源最短路径,来实现任意点到点之间最短路径的快速求解。最后,使用国家电网公司某分部的电力系统数据进行实验,验证了算法的有效性。