[發(fā)明專利]基于特征值譜分布模型的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010933183.8
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112083287B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周南;羅林根;韓蓓;劉亞東;盛戈皞;宋輝;錢勇;江秀臣
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R19/00;H02J3/00
• 代理公司: 上海東信專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發(fā)明公開了一種基于特征值譜分布模型的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法，其包括步驟：(1)采集配電網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)，并進(jìn)行歸一化處理；(2)計(jì)算配電網(wǎng)絡(luò)的電壓協(xié)方差矩陣；(3)基于電壓協(xié)方差矩陣構(gòu)建過度矩陣；(4)計(jì)算過度矩陣的協(xié)方差矩陣；(5)對配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件進(jìn)行定位。此外，本發(fā)明還公開了一種基于特征值譜分布模型的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種定位方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)絡(luò)(Distribution Network，DN)的準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的態(tài)勢感知對網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營決策、自動(dòng)化功能和保護(hù)具有重要意義。

在配電網(wǎng)絡(luò)的態(tài)勢感知過程中，事件檢測和定位扮演著重要角色，其不僅可以提供準(zhǔn)確，及時(shí)的操作信息，而且還有助于防止級聯(lián)中斷、恢復(fù)服務(wù)并管理關(guān)鍵設(shè)備的健康狀況。

需要說明的是，上述配電網(wǎng)絡(luò)中的配電網(wǎng)絡(luò)事件通常指的是配電系統(tǒng)中元件的任何重大變化，其可以包括：電能質(zhì)量事件以及可靠性事件，例如電壓驟升和驟降或由于故障而中斷服務(wù)。

基于此，為了提高配電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)感知能力，期望獲得一種基于特征值譜分布模型的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法，該配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法可以通過測量配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電壓幅值，檢測出配電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件的具體位置，從而有效提高配電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)感知能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種基于特征值譜分布模型的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法，該配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法可以通過測量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電壓幅值，檢測定位出配電網(wǎng)絡(luò)中的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件的具體位置，其定位精度高且具有一定的容錯(cuò)能力，并且可以降低檢測成本，能夠有效提高配電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)感知能力。

根據(jù)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種基于特征值譜分布模型的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法，其包括步驟：

(1)采集配電網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)，并進(jìn)行歸一化處理，并將歸一化處理后的電壓記為N×n維矩陣其中N表示傳感器的數(shù)量或采集數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)，n表示每個(gè)傳感器所采集的電壓數(shù)據(jù)的長度；

(2)計(jì)算配電網(wǎng)絡(luò)的電壓協(xié)方差矩陣

(3)基于電壓協(xié)方差矩陣構(gòu)建過度矩陣

(4)計(jì)算過度矩陣的協(xié)方差矩陣其中y(t)^*表示y(t)的共軛轉(zhuǎn)置；

(5)基于下式對配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件進(jìn)行定位：

其中，I_N表示單位矩陣，表示函數(shù)取最大值時(shí)對應(yīng)的k的值，tr[·]表示矩陣的跡，k表示配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件發(fā)生的節(jié)點(diǎn)，e_k表示長度為N的向量，且其中除了第k個(gè)元素為1，其余元素均為0，表示e_k的共軛轉(zhuǎn)置。

在本發(fā)明所述的技術(shù)方案中，本發(fā)明提出了一種基于特征值譜分布模型的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法，該方法可以通過測量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電壓幅值，檢測定位出配電網(wǎng)絡(luò)中的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件的具體位置，其定位精度高且具有一定的容錯(cuò)能力，并且能夠有效降低檢測成本。

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，相較于配電網(wǎng)絡(luò)事件發(fā)生前，配電網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件后，電壓數(shù)據(jù)的特征值譜會(huì)發(fā)生改變，且不同類型事件的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致電壓特征值譜中出現(xiàn)特定的變化。

因此，在本發(fā)明中，在本發(fā)明所述的基于特征值譜分布模型的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法能夠基于不同類型事件的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致電壓特征值譜中出現(xiàn)特定變化的事實(shí)，通過分析與對比找出該變化在節(jié)點(diǎn)電壓矩陣中的位置，便可以反向推導(dǎo)出引起該變化的事件的位置。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)事件定位方法中，在所述步驟(1)中，采用配電網(wǎng)絡(luò)的傳感器采集所述節(jié)點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)。