[發明專利]一種低壓配電網拓撲識別與參數估計方法

有效

• 申請號: 202011024761.2
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112117763B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 趙劍鋒;董坤;施展
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F30/20;G06F113/04
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

1.一種低壓配電網拓撲識別與參數估計方法,其特征在于，包括以下步驟:

S1：融合節點串并聯關系特征，建立基于電壓降方程的統一并聯電路回歸模型；

S2:篩選最佳匹配表對：根據量測數據的回歸結果做最小誤差均方根篩選；

S3：實現兩點間的拓撲識別與參數估計：根據回歸系數從統一并聯電路模型中恢復出實際電網模型；

在臺區中直接串聯連接的兩個節點為上下游關系，上游節點屬于變壓器節點，變壓器節點所載功率是下游節點功率的數倍或數十倍，而由這兩個節點推算到虛擬節點的電壓一致且兩點之間電壓差很小，導致4個回歸系數中出現2個小量；

根據低壓配網常用XLPE型電纜及線路最小長度設置阻抗閾值，若回歸系數中出現R或X小于阻抗閾值，則判定為實際串聯，將兩組回歸系數合并為一條線路，并根據電壓幅值判斷節點的上下游關系，電壓幅值大者位于上游，反之位于下游，接著向支路集中寫入一條支路數據，并從未識別電表集N中刪去下游電表；

若回歸系數中均大于阻抗閾值，則判定為實際并聯，將兩組回歸系數分別保留，并保留虛擬上游節點的電壓幅值估計值；

S4：排除冗余信息：實現根據電壓相關性分析匹配上下游節點，生成支路集數據。

2.根據權利要求1所述的一種低壓配電網拓撲識別與參數估計方法,其特征在于，所述步驟S1包括：

分別安裝在低壓配電網臺區中降壓變壓器二次側、電纜分支箱入口及各電力用戶入口處的智能電表將量測接入點的電壓幅值、有功功率和無功功率值；

各智能電表需要借助電力載波通信實現采樣時間對齊，將各量測量構成時間序列向量U_i＝[u_i1,u_i2,…,u_in]^T，P_i＝[p_i1,p_i2,…,p_in]^T，Q_i＝[q_i1,q_i2,…,q_in]^T，i＝1,2,…,N，n＝1,2,…,T，其中下標i表示電表標號，n表示時間序列標號，N表示臺區電表總數，T表示量測時間區間，各電表根據上級管理系統的指令將不同量測數據打包成元胞數組data_j,k＝{i,U_i,P_i,Q_i}并周期性地上傳，作為系統歷史數據的一部分存儲；

建立基于電壓降方程的統一并聯電路回歸模型，按如下公式計算兩點間的電壓降落：

構造多元線性回歸模型:

3.根據權利要求2所述的一種低壓配電網拓撲識別與參數估計方法,其特征在于，所述為模型中虛擬上游節點的電壓相量，為用有效值表示的節點1電壓相量，為用有效值表示的節點2電壓相量，P₁為經過兩點之間的支路并且從節點1流出的有功功率，P₂為經過兩點之間的支路并且從節點2流出的有功功率，Q₁為經過兩點之間的支路并且從節點1流出的無功功率，Q₂為經過兩點之間的支路并且從節點2流出的無功功率，R₁和R₂、X₁和X₂分別為待識別節點到虛擬節點之間線路的電阻及電抗。

4.根據權利要求2所述的一種低壓配電網拓撲識別與參數估計方法,其特征在于，所述U₁、P₁、Q₁、U₂、P₂和Q₂為同步量測量構成的向量,ε為回歸分析的誤差向量。