[發明專利]一種低壓臺區戶變拓撲辨識方法及系統

有效

• 申請號: 202210366053.X
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114565779B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳恩澤;陳昊華;顧亞濱;陳君
• 申請（專利權）人: 武漢中原電子信息有限公司
• 主分類號: G06V10/74
• 分類號: G06V10/74;G06V10/774;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;H02J3/00;G01R31/08
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

本發明涉及一種低壓臺區戶變拓撲辨識方法及系統，其方法包括：獲取待辨識供電臺區的多個用戶電表、分支箱和配電變壓器的實時運行數據，以及歷史臺區拓撲；所述運行數據至少包括：電壓、電流和電能計量數據；將待辨識供電臺區的運行數據分別處理為熱力圖和序列,并將其與歷史臺區拓撲進行特征匹配；將特征匹配后的熱力圖、序列和歷史臺區拓撲，輸入到訓練完成的多源時空神經網絡中，得到實時待辨識供臺區拓撲。本發明利用了低壓臺區運行數據的計量特性、序列特性、地位位置特性，分別采用不同的神經網絡提取并融合，在不增加工程現有成本的基礎上，提高了臺區智能監測以及故障研判的準確率，減少了辨識過程中對電網的干擾或影響。

技術領域

本發明屬于電力系統測量與自動化技術領域，具體涉及一種低壓臺區戶變拓撲辨識方法及系統。

背景技術

隨著我國城市化進程的發展，電力用戶數量大量增加，配電系統也愈加完善。低壓臺區（380/220V）用戶多、結構復雜、投入不足，導致其運維困難、故障頻發、線損率高。低壓拓撲錯誤主要表現在3個方面：①“戶-變”對應關系錯誤，即檔案劃分錯誤，將不是本臺區（一般為鄰近臺區）的電表號加載到本臺區集中器中，影響臺區線損計算的準確性；②“戶-相”關系不準，即用戶電表所在相位不對或者沒有，臺區三相負荷不平衡時無法有效平衡三相負荷，造成電壓質量降低、設備壽命損耗加快；③“戶-線”關系缺失，即缺少用戶與配電變壓器（簡稱配變）之間線路連接信息，當臺區出現故障時，無法快速準確地判斷故障區間和停電區間。

目前配電臺區的運維仍以“粗獷式”管理為主，也即通過運維人員人工盲查，該種方式無法滿足電力用戶不斷增長的供電可靠性要求。大部分配電臺區運行環境復雜、負荷時空分布不均衡，而配電臺區直接向用戶供電，一旦出現停電或電壓質量事件，將嚴重影響電力用戶的正常用電。現有技術中提出了基于注入脈沖電流的拓撲識別方法，但該方法影響電網安全；另一方面，通過在采集端增加各種分布式通信設備來提高拓撲的準確性，但該方法會導致高壓串擾的問題。

發明內容

為解決提高臺區拓撲構建的準確性、降低對主干電網的干擾的問題，在本發明的第一方面提供了一種低壓臺區戶變拓撲辨識方法，包括：獲取待辨識供電臺區的多個用戶電表、分支箱和配電變壓器的實時運行數據，以及歷史臺區拓撲；所述運行數據至少包括：電壓、電流和電能計量數據；將待辨識供電臺區的運行數據分別處理為熱力圖和序列,并將其與歷史臺區拓撲進行特征匹配；將特征匹配后的熱力圖、序列和歷史臺區拓撲，輸入到訓練完成的多源時空神經網絡中，得到實時待辨識供臺區拓撲。

在本發明的一些實施例中，所述將待辨識供電臺區的運行數據分別處理為熱力圖和序列,并將其進行匹配包括：將待辨識供電臺區的多個采集設備的運行數據復制為兩份相同的副本，并將其分別處理為熱力圖和序列；將每個采集設備根據時間特性和電氣特性進行匹配，得到每個采集設備電氣特性的熱力圖及其對應的序列。

進一步的，所述電氣特性的熱力圖及其對應的序列為每個采集設備電氣特性的電壓采樣值和電能計量值的序列。

在本發明的一些實施例中，所述多源時空神經網絡包括卷積神經網絡、LSTM、圖神經網絡和全連接層，所述全連接層分別與LSTM和圖神經網絡連接，所述卷積神經網絡，用于提取特征匹配后的熱力圖的圖像特征；所述LSTM，用于提取特征匹配后的序列的序列特征；所述圖神經網絡，用于特征匹配后的歷史臺區拓撲的語義特征；所述全連接層，用于融合序列特征和語義特征，并輸出臺區拓撲。

進一步的，所述圖神經網絡通過如下方法構建：將歷史臺區拓撲中的每個采集設備映射到三維GIS地圖上，并將每個采集設備的地理位置作為節點，采集設備之間的輸入輸出關系作為邊，采集設備之間的相關關系作為權，構建圖神經網絡。