[發(fā)明專利]一種基于電壓曲線和最小二乘的低壓臺區(qū)拓撲識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010763956.2
• 申請日: 2020-08-01
• 公開（公告）號: CN111835006B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范建華;曹乾磊;王磊;梁浩;徐體潤;彭紹文;張長帥;張樂群;張建;李偉;吳雪梅;盧峰;林志超;程艷艷;葉齊
• 申請（專利權(quán)）人: 青島鼎信通訊股份有限公司;沈陽科遠國網(wǎng)電力工程勘察設(shè)計有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于電壓曲線和最小二乘模型的低壓臺區(qū)拓撲識別方法，其特征在于：所述低壓臺區(qū)包括主站、集中器、分支監(jiān)測單元、電表和智能配變終端，該方法包括以下步驟：

步驟一，主站下發(fā)時鐘對集中器進行校時，利用集中器廣播校時命令對電表進行校時，確保所有電表的時鐘同步；

步驟二，分支監(jiān)測單元安裝在所述低壓臺區(qū)的分支，采集分支監(jiān)測單元每15分鐘間隔的電壓、有功功率數(shù)據(jù)；

步驟三，智能配變終端定時召讀分支監(jiān)測單元匯總的電壓、有功功率數(shù)據(jù)、電表地址數(shù)據(jù)、電表電壓數(shù)據(jù)與電表有功功率數(shù)據(jù)；

步驟四，計算所有電表電壓之間的余弦相似系數(shù)，按照平均相似最大原則自動聚類，獲取多個虛擬表箱；

電表電壓之間的余弦相似系數(shù)的計算公式為：

其中，w_i表示第i個電表的電壓，w_j表示第j個電表的電壓，借助該余弦相似系數(shù)，劃分虛擬表箱的具體步驟為：

步驟A1：任取一個電表構(gòu)成第一個虛擬表箱，并初始化迭代次數(shù)j＝1和虛擬表箱數(shù)目B＝1；

步驟A2：進行下一次迭代j＝j(luò)+1，并計算第j個電表的電壓w_j與已存在的B個虛擬表箱中每個虛擬表箱內(nèi)電表電壓的平均相似系數(shù)：

其中，b表示已存在的第b個虛擬表箱，1≤b≤B，n^b表示第b個虛擬表箱中的電表個數(shù)，表示第b個虛擬表箱中第l個電表的電壓；

步驟A3：確定最大的若其值超過閾值γ，則第j個電表被歸入第b個虛擬表箱中；反之，第j個電表構(gòu)成一個新的虛擬表箱,即B＝B+1；

步驟A4：重復(fù)步驟A2、步驟A3，直到所有電表劃分完畢；

步驟五，根據(jù)虛擬表箱和電表的歸屬關(guān)系計算虛擬表箱的有功功率數(shù)據(jù)；

步驟六，根據(jù)分支和虛擬表箱的有功功率滿足功率恒等原則，建立二者的最小二乘模型，求解虛擬表箱的系數(shù)矩陣，取最大數(shù)值對應(yīng)的分支為虛擬表箱所屬分支，最終得到臺區(qū)拓撲結(jié)果；

虛擬表箱的系數(shù)矩陣β∈R^B×C的求解公式為：

β＝(X^TX)^-1X^TY

其中，X∈R^N×B表示虛擬表箱有功功率矩陣，Y∈R^N×C表示分支有功功率矩陣，B表示虛擬表箱數(shù)目，N表示數(shù)據(jù)點數(shù)，C表示分支個數(shù)；

根據(jù)系數(shù)最大原則確定虛擬表箱的所屬分支，即分支歸屬標號為：

其中，x_b為步驟五中計算的第b個虛擬表箱的有功功率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電壓曲線和最小二乘模型的低壓臺區(qū)拓撲識別方法，其特征在于：步驟一中時鐘同步誤差小于1秒。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電壓曲線和最小二乘模型的低壓臺區(qū)拓撲識別方法，其特征在于：步驟二中數(shù)據(jù)采集類型為凍結(jié)數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于電壓曲線和最小二乘模型的低壓臺區(qū)拓撲識別方法，其特征在于：步驟五中第b個虛擬表箱的有功功率x_b的計算公式為：

其中，表示第b個虛擬表箱中的第i個電表的有功功率，n^b表示第b個虛擬表箱中的電表個數(shù)。