基于最优组合与概率统计的拓扑识别方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于最优组合与概率统计的拓扑识别方法、装置及系统。该方法包括：获取电网内各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率，第一级装置从属于第二级装置；根据各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率计算所有时刻第一级装置的权重的最优组合；根据所有时刻第一级装置的权重的最优组合，利用概率统计获取第一级装置与第二级装置的拓扑关系。该方法根据上级装置的阶跃总和等于每个下级装置的阶跃加权求和理论，获取到下级装置的最优组合方案，根据概率统计实现拓扑的准确计算，实现任意二级拓扑识别，无需新增设备。设备。设备。

【技术实现步骤摘要】
基于最优组合与概率统计的拓扑识别方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及电网低压拓扑自动识别领域，具体地涉及一种基于最优组合与概率统计的拓扑识别方法、一种基于最优组合与概率统计的拓扑识别装置，以及一种基于最优组合与概率统计的拓扑识别系统。

技术介绍

[0002]在新一代电力系统中，配电自动化、用电信息采集等智能终端的数量日益增加，各终端之间的连接关系、连通性也变得日益复杂，而网络拓扑信息的精准获取有利于实现对越来越复杂的配电网的精益化管理。
[0003]低压台区的拓扑结构提供了诸如馈线、配电变压器、营销商和用户之间的连接关系，该连接关系对于线损分析、停电研判及配电网停电期间的有效管理意义重大。此外，为了对配电网中的各节点进行可靠的状态评估、维持配电变压器和配电馈线三相负载和电压平衡等，势必需要准确地获取配电网的分支、户变关系、相位所属等拓扑信息。
[0004]CN 111462470 A公开了一种智能拓扑识别方法，利用电力载波信号衰减特性和拓扑识别装置电力线载波信号的逐级发出策略，进行节点间物理连接关系判定，无需向电网注入大功率或高频信号就能实现低压拓扑识别。该拓扑识别方案需要在电表端安装智能拓扑识别装置，通过对装置发出的载波信号分析实现拓扑识别，但是在末端增加装置难度较大，并且分析过程也会相对繁琐。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施方式的目的是提供一种基于最优组合与概率统计的拓扑识别方法、装置及系统，根据表箱的功率总和等于每个电表的功率加权求和理论，获取到电表的最优组合方案，根据概率统计实现拓扑的准确计算，实现任意二级拓扑识别，相对于其他拓扑识别方案，本方法无需新增设备，布置简单。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种基于最优组合与概率统计的拓扑自动识别方法，所述方法包括：
[0007]获取电网内各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率，所述第一级装置从属于所述第二级装置；
[0008]根据各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率计算所有时刻第一级装置的权重的最优组合；
[0009]根据所有时刻第一级装置的权重的最优组合，利用概率统计获取第一级装置与第二级装置的拓扑关系。
[0010]进一步地，所述获取电网内各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率，包括：
[0011]在时间对齐的条件下，获取电网内各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率。在时间对齐条件下，第二级装置的阶跃总和等于每个第一级装置的加权求和，这是根
据阶跃功率计算第一级装置权重的最优组合的基础理论。
[0012]可选的，所述根据各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率计算所有时刻第一级装置的权重的最优组合，包括：
[0013]根据各第一级装置不同时刻的有效功率和各第二级装置不同时刻的有效功率确定满足预设条件的第一级装置的权重组合
[0014]将第一级装置的权重组合的转置组成所有第一级装置的权重组合的总集合W；
[0015]根据总集合中所有矩阵的列向量，确定所有第一级装置均从属于第二级装置的向量W
i
；
[0016]将所有向量W
i
组成新的矩阵表示t时刻第一级装置的权重的最优组合；
[0017]重复上述步骤，计算不同时刻第一级装置的权重的最优组合，将不同时刻第一级装置的权重的最优组合组成所有时刻第一级装置的权重的最优组合
[0018]可选的，所述根据各第一级装置不同时刻的有效功率和各第二级装置不同时刻的有效功率确定满足预设条件的第一级装置的权重组合包括：
[0019]设置各第一级装置的权重参数W(t)：W(t)＝[ω0,
…
ω
N
]，其中，W(t)为0、1的二值矩阵；
[0020]遍历所述权重参数的不同取值组合，得到所述权重参数组成的第一权重矩阵
[0021]根据所述第一权重矩阵计算权重参数的不同取值组合下第一级装置的总有效功率其中，表示各第一级装置有效功率组成的矩阵，i＝1，2，...，N；
[0022]计算第一级装置的总有效功率与各第二级装置的有效功率的差值：确定满足的权重组合其中，c为满足的权重组合的个数，j＝1，2，...，M。
[0023]可选的，所述根据各第一级装置不同时刻的有效功率和各第二级装置不同时刻的有效功率确定满足预设条件的第一级装置的权重组合包括：
[0024]根据各第一级装置不同时刻的有效功率计算各第一级装置不同时刻的阶跃功率其中，代表t时刻第i个第一级装置的有效功率，i＝1，2，...，N；
[0025]根据各第二级装置不同时刻的有效功率计算各第二级装置不同时刻的阶跃功率其中，代表t时刻第j个第二级装置的有效功率，j＝1，2，...，M；
[0026]设置各第一级装置的权重参数W(t)：W(t)＝[ω0,
…
ω
N
]，其中，W(t)为0、1的二值
矩阵；
[0027]遍历权重参数的不同取值组合，得到权重参数组成的第一权重矩阵
[0028]根据第一权重矩阵计算权重参数的不同取值组合下第一级装置的总阶跃功率其中，表示各第一级装置阶跃功率组成的矩阵；
[0029]计算第一级装置的总阶跃功率与各第二级装置的阶跃功率的差值：确定满足的权重组合其中，c为满足的权重组合的个数。
[0030]可选的。所述根据总集合中所有矩阵的列向量，确定所有第一级装置均从属于第二级装置的向量W
i
，包括：
[0031]取总集合W中所有矩阵的列向量进行异或操作，获取到异或后所有元素为1的向量
[0032]可选的，所述根据总集合中所有矩阵的列向量，确定所有第一级装置均从属于第二级装置的向量W
i
，包括：
[0033]遍历所述总集合W中每个矩阵的对应位置的权重值，判断对应位置的两个权重值是否相同，相同记为0，不相同记为1，获取到遍历后所有矩阵对应位置为1的向量通过第一级装置间的权重的异或计算，获取到异或后所有元素为1的第一级装置的权重向量，进而获取到第一级装置间的最优组合方案，该最优组合是确定拓扑结构的备选方案之一。
[0034]可选的，所述根据所有时刻第一级装置的权重的最优组合，利用概率统计获取各第一级装置与各第二级装置的拓扑关系，包括：
[0035]统计所有时刻第一级装置的权重的最优组合中的组合数量m；
[0036]统计所有时刻第一级装置的权重的最优组合中第i个第一级装置N
i
属于第j个第二级装置的组合数量n，则第i个第一级装置N
i
不属于第j个第二级装置的组合数量为m
‑
n；
[0037]比较n与m
‑
n的大小，若n>m
‑
n，则第i个第一级装置N
i
属于第j个第二级装置；否则，第i个第一级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于最优组合与概率统计的拓扑自动识别方法，其特征在于，所述方法包括：获取电网内各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率，所述第一级装置从属于所述第二级装置；根据各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率计算所有时刻第一级装置的权重的最优组合；根据所有时刻第一级装置的权重的最优组合，利用概率统计获取第一级装置与第二级装置的拓扑关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电网内各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率，包括：在时间对齐的条件下，获取电网内各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各第一级装置和各第二级装置不同时刻的有效功率计算所有时刻第一级装置的权重的最优组合，包括：根据各第一级装置不同时刻的有效功率和各第二级装置不同时刻的有效功率确定满足预设条件的第一级装置的权重组合将第一级装置的权重组合的转置组成所有第一级装置的权重组合的总集合W；根据总集合中所有矩阵的列向量，确定所有第一级装置均从属于第二级装置的向量W
i
；将所有向量W
i
组成新的矩阵表示t时刻第一级装置的权重的最优组合；重复上述步骤，计算不同时刻第一级装置的权重的最优组合，将不同时刻第一级装置的权重的最优组合组成所有时刻第一级装置的权重的最优组合4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各第一级装置不同时刻的有效功率和各第二级装置不同时刻的有效功率确定满足预设条件的第一级装置的权重组合包括：设置各第一级装置的权重参数W(t)：W(t)＝[ω0,
…
ω
N
]，其中，W(t)为0、1的二值矩阵；遍历所述权重参数的不同取值组合，得到所述权重参数组成的第一权重矩阵根据所述第一权重矩阵计算权重参数的不同取值组合下第一级装置的总有效功率V
t
：其中，表示各第一级装置有效功率组成的矩阵，i＝1，2，...，N；计算第一级装置的总有效功率与各第二级装置的有效功率的差值：确定满足的权重组合其中，c为满足的权重组合的个数，j＝1，2，...，M。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各第一级装置不同时刻的有效功率和各第二级装置不同时刻的有效功率确定满足预设条件的第一级装置的权重组合
包括：根据各第一级装置不同时刻的有效功率计算各第一级装置不同时刻的阶跃功率根据各第一级装置不同时刻的有效功率计算各第一级装置不同时刻的阶跃功率其中，代表t时刻第i个第一级装置的有效功率，i＝1，2，...，N；根据各第二级装置不同时刻的有效功率计算各第二级装置不同时刻的阶跃功率根据各第二级装置不同时刻的有效功率计算各第二级装置不同时刻的阶跃功率其中，代表t时刻第j个第二级装置的有效功率，j＝1，2，...，M；设置各第一级装置的权重参数W(t)：W(t)＝[ω0,
…
ω
N
]，其中，W(t)为0、1的二值矩阵；遍历所述权重参数的不同取值组合，得到所述权重参数组成的第一权重矩阵根据所述第一权重矩阵计算权重参数的不同取值组合下第一级装置的总阶跃功率根据所述第一权重矩阵计算权重参数的不同取值组合下第一级装置的总阶跃功率其中，表示各第一级装置阶跃功率组成的矩阵；计算第一级装置的总阶跃功率与各第二级装置的阶跃功率的差值：确定满足的权重组合其中，c为满足的权重组合的个数。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据总集合中所有矩阵的列向量，确定所有第一级装置均从属于第二级装置的向量W
i
，包括：取总集合W中所有矩阵的列向量进行异或操作，获取到异或后所有元素为1的向量W
i
：7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据总集合中所有矩阵的列向量，确定所有第一级装置均从属于第二级装置的向量W
i
，包括：遍历所述总集合W中每个矩阵的对应位置的权重值，判断对应位置的两个权重值是否相同，相同记为0，不相同记为1，获取到遍历后所有矩阵对应位置为1的向量W
i
：8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所有时刻第一级装置的权重的最优组合，利用概率统计获取各第一级装置与各第二级装置的拓扑关系，包括：统计所有时刻第一级装置的权重的最优组合中的组合数量m；统计所有时刻第一级装置的权重的最优组合中第i个第一级装置N
i
属于第j个第二级装置的组合数量n，则第i个第一级装置N
i
不属于第j个第二级装置的组合数量为m
‑
n；比较n与m
‑
n的大小，若n>m
‑
n，则第i个第一级装置N
i
属于第j个第二级装置；否则，第i个第一级装置N
i
不属于第j个第二级装置；遍历所有第一级装置，获取第一级装置与第二级装置的拓扑关系。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一级装置为分支，第二级装置为台
区；或者第一级装置为表箱，第二级装置为分支；或者第一级装置为电表，第二级装置为表箱。10.一种基于最优组合与概率统计的拓扑自动识别系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块，用于获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏世安，郑利斌，李新军，周颖，王洪勉，赵猛，施硕，翟长昊，
申请(专利权)人：国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：