[發明專利]一種低壓配電網拓撲重構方法及裝置

有效

• 申請號: 201711444626.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108183475B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 李文啟;李曉宇;李書芳;郭志民;吳博;耿俊成;張小斐;萬迪明;袁少光
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;國網河南省電力公司;北京郵電大學;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

1.一種低壓配電網拓撲重構方法，其特征在于，包括以下步驟：

S102：獲取臺區各母線的時序電壓，根據所述各母線的所述時序電壓，以及Lasso算法的線性回歸方程確定所述各母線的關聯關系向量，其中，所述關聯關系向量表示所述各母線中的任一母線與所述各母線之間關聯關系的向量；

S104：將所述各母線的所述關聯關系向量組合成相關系數矩陣，并通過“and”規則確定所述相關系數矩陣的目標相關系數矩陣；

S106：當所述任一母線的所述關聯關系向量中非0元素的個數大于預設閾值，從而使所述Lasso算法不滿足充分條件時，將所述各母線的所述時序電壓經規范化和標準化處理后組成電壓矩陣，通過預設函數關系確定所述電壓矩陣的判斷矩陣；

S108：確定所述判斷矩陣中大于0的元素的所在位置，并將所述目標相關系數矩陣中對應位置的元素修改為0；

S110：將修改后的所述目標相關系數矩陣中所述非0的元素的位置對應的母線，確定為所述臺區中直接相連的母線，形成所述臺區的網絡拓撲圖模型。

2.根據權利要求1所述的一種低壓配電網拓撲重構方法，其特征在于：在所述步驟S102之前，具有以下步驟：

S1001：將所述各母線的所述時序電壓通過聯合概率分布函數，確定所述各母線之間的相關性；

S1002：根據所述各母線之間的所述相關性，建立所述各母線中所述任一母線與所述各母線間的混合高斯概率分布模型；

S1003：在所述混合高斯概率分布模型下，確定所述各母線對應的所述Lasso算法的線性回歸方程。

3.根據權利要求1所述的一種低壓配電網拓撲重構方法，其特征在于：在所述步驟S104中，具體包括以下步驟：

將所述各母線的所述關聯關系向量組合成所述相關系數矩陣，通過所述“and”規則將所述相關系數矩陣化為上三角矩陣或下三角矩陣；

將所述三角矩陣或所述下三角矩陣確定為所述目標相關系數矩陣。

4.根據權利要求1所述的一種低壓配電網拓撲重構方法，其特征在于：在所述步驟S106中，所述充分條件為：所述Lasso算法的線性回歸方程存在滿足L0和L1范數正則化約束的唯一解，則所述L0范數的解個數必須存在如下約束：

其中，所述||β_τ||₀表示所述各母線中所述任一母線τ的所述關聯關系向量對應的L0范數，表示所述臺區所述各母線組成的時序電壓，其中u_p代表母線p的電壓，各條母線均包含T個時間點的電壓值；所述μ(A)表示所述各母線中所述任一母線τ與所述各母線之間的最大余弦相似度。

5.根據權利要求1所述的一種低壓配電網拓撲重構方法，其特征在于：在所述步驟S106中，將所述各母線的所述時序電壓規范化和標準化后組成電壓矩陣，通過預設函數關系確定所述電壓矩陣的判斷矩陣，具體包括以下步驟：

S1061：將所述各母線的所述時序電壓經規范化和標準化處理后組成電壓矩陣，計算所述電壓矩陣的協方差矩陣；

S1062：對包含所述協方差矩陣、預設單位矩陣、預設列向量矩陣以及判斷矩陣的所述預設函數進行求解，得到所述電壓矩陣的所述判斷矩陣。

6.根據權利要求1所述的一種低壓配電網拓撲重構方法，其特征在于：具有步驟S112：對于所述臺區的所述網絡拓撲圖模型，設置錯誤率ER指標：

其中，1表示如果表達式成立其返回1否則返回0，S表示各網絡拓撲圖模型的邊的集合，表示各網絡拓撲圖模型中非原始網絡的邊的集合，|S|表示各網絡拓撲圖模型的總邊數；ER為各網絡拓撲圖模型沒連接的邊與錯連接的邊的總數與實際網絡拓撲物理模型中拓撲邊的總數之比。

7.一種低壓配電網拓撲重構裝置，其特征在于，包括：

關聯向量確定模塊，用于獲取臺區各母線的時序電壓，根據所述各母線的所述時序電壓，以及Lasso算法的線性回歸方程確定各母線的關聯關系向量，其中，所述關聯關系向量表示任一母線與所述臺區所述各母線之間關聯關系的向量；

目標矩陣確定模塊，用于將所述各母線的所述關聯關系向量組合成相關系數矩陣，通過“and”規則確定所述相關系數矩陣的目標相關系數矩陣；

判斷矩陣確定模塊，用于當任一母線的所述關聯關系向量中非0元素的個數大于預設閾值使所述Lasso算法不滿足充分條件時，將所述各母線的所述時序電壓經規范化和標準化處理后組成電壓矩陣，通過預設函數關系確定所述電壓矩陣的判斷矩陣；

修正模塊，用于確定所述判斷矩陣中大于0的元素所在位置，并將所述目標相關系數矩陣中對應位置的元素修改為0；

重構模塊，用于修改后的所述目標相關系數矩陣中所述非0的元素的位置對應的母線，確定為所述臺區中直接相連的母線，形成所述臺區的網絡拓撲圖模型。