[發明專利]配電系統測量數據補全方法及系統、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202011461292.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112506909B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 陳穎;王志晟;黃少偉;沈沉;袁科宇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06Q50/06;G06N3/04;G06F17/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 蔣娟

本發明提供一種配電系統測量數據補全方法及系統、電子設備及存儲介質，包括：基于配電系統的特性，將有功線路特征轉換為有功節點特征，將有功節點特征和電壓節點特征線性正態化到區間[0，1]，得到原始高分辨率測量值特征L_v和L_p和原始低分辨率測量值特征F_v和F_p；將所述原始低分辨率測量值特征輸入圖卷積網絡，得到高分辨率標簽的擬合值；基于所述高分辨率標簽的擬合值，采用冗余測量數據進行狀態估計，得到配電系統的高分辨率真值。通過本發明，在某些節點數據完全缺失的情況下，還可以進行時空變換，有助于提高分布式網絡的態勢感知能力，從而有助于提高配電網運行效率，減少設備故障。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，特別涉及一種配電系統測量數據補全方法及系統、電子設備及存儲介質。

背景技術

配電系統和輸電系統是電力系統的重要組成部分。輸電系統遠距離傳輸電力，是電力系統的骨架，而配電系統從傳輸系統中獲取電力，并將電力分配給最終用戶。為了簡便起見，將配電系統和輸電系統簡稱為配電網和輸電網。

通常，在一個配電系統中，只有一個節點連接到輸電系統。該節點稱為母節點。母節點配備了監視控制和數據采集(SCADA)設備甚至相量測量單元(PMU)，此設備可得到有效的高分辨率測量數據。幾條饋線將負載或分布式能源連接到母節點。為了測量分布式系統的狀態，沿饋線安裝了測量裝置。但是出于成本的考慮，其測量質量明顯低于輸電系統。雖然一個配電系統的規模(節點數)較小，但在一個電力系統中卻有太多的配電系統。測量質量低主要體現在以下方面：

配電系統測量的時間分辨率低且不均勻。母節點配備了SCADA設備，測量數據是高分辨率且可靠的，但其他節點或線路的測量是低精度的。沿不同饋線的測量值的時間分辨率也可能不同。

在配電系統中，測量的類型也較少。典型可用的測量類型是(線路的有功功率流)和(節點的電壓大小)。通常，沒有無功功率的測量。

由于成本的考慮，配電系統的大多數測量都是低分辨率，導致態勢感知較低。然而，隨著分布式(可再生)能源的日益普及和電力市場的快速發展，態勢感知變得重要起來。由于通信帶寬成本、數據中心容量和測量設備的限制，測量質量在短時間內提升的可能性較小。因此，電力行業提出了一項新的需求：利用低分辨率設備進行高分辨率測量，提高態勢感知。目前，這項任務有以下幾個障礙：

1、測量值是在一個圖上，而不是在二維圖像上。

2、配電系統的拓撲連接具有重要信息，不應該被舍棄。

3、必須在圖層上進行研究，然而研究人員更多地關注節點的研究。由于圖層學習和時間序列數據的考慮，輸入數據的規模比較大。

4、既涉及節點特征，如電壓幅值，又涉及有功線路特征，如饋線上的潮流；如何利用物理約束。

因此亟待克服這些障礙，其收益將會很可觀。

發明內容

本發明提供一種降低成本，能夠從低分辨率觀測中獲得高分辨率數據的配電系統測量數據補全方法及系統、電子設備及存儲介質。

本發明提供一種配電系統測量數據補全方法，包括：

基于配電系統的特性，將有功線路特征轉換為有功節點特征，將有功節點特征和電壓節點特征線性正態化到區間[0,1]，得到原始高分辨率測量值特征和和原始低分辨率測量值特征和；

將所述原始低分辨率測量值特征輸入圖卷積網絡，得到高分辨率標簽的擬合值；

基于所述高分辨率標簽的擬合值，采用冗余測量數據進行狀態估計，得到配電系統的高分辨率真值。

優選的是，所述的配電系統測量數據補全方法，其中，所述基于配電系統的特性，將有功線路特征轉換為有功節點特征具體包括：