一种配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法技术

一种配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法，根据配电网台区内的连接关系，推导出同一个台区内各客户端的电流值与变压器出口总电流值之间的确定关系，利用有监督的线性回归方法，对符合所述配电网台区连接关系的客户端进行区分，确定所述配电网台区内客户端的户变关系；再利用所述配电网台区内各客户端相对应的电压值，计算出所述客户端之间的拓扑连接关系。本发明专利技术仅仅通过智能电表中各用户端的电流值和电压值，无需加装任何附加装置，即可直有效识别出对应配电网台区内的户变关系和拓扑连接关系；从而可以在停电故障发生时，对准确判断故障位置和停电影响范围提供有力的支持。的支持。的支持。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法


[0001]本专利技术涉及电力分配管控领域，尤其涉及一种配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法。

技术介绍

[0002]精准的配电网变压器台区的户变关系和拓扑数据是实现电力公司精细化管理的基础，因存在部分变压器台区线路产生临时改变，使户变关系档案出现更新不及时或记录错误等现象，导致在考核台区时出现负线损或高线损等异常情况。同时，因线路连接拓扑不清楚，部分线路发生故障时，会产生因故障或停电检修所影响的供电范围不清楚的现象；因此，准确判别相互连接的拓扑关系，对于精准判定故障位置是非常必要的。
[0003]针对台区户变关系和拓扑识别问题，现有方法主要有：停电排查法、安装微同步器、注入信号测量法、电流特征提取法、鉴别器等，以便准确识别低压配电网网络拓扑。为保证用户用电的可靠性，停电排查法存在很大的局限性，无法进行全面停电排查；安装额外设备往往造成较大的经济成本，而且，加装的设备利用率不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法，包括以下步骤：
[0007]S1、通过智能电表采集配电网台区中各用户端的电流值和电压值；
[0008]S2、根据所述配电网台区中的各用户的连接关系，推导出所述配电网台区内各用户端的电流值与变压器出口的总电流值之间相对应的确定关系；建立所述配电网台区的供电网络结构模型；
[0009]S3、通过线性回归的计算方法对所述供电网络结构模型进行计算，得到符合所述配电网台区中各用户之间的连接关系的用户端；
[0010]S4、通过分类算法对用户端进行分类，得到相应的所述配电网台区的用户端档案，建立所述配电网台区的户变关系；
[0011]S5、对所述配电网台区中的各用户端相对应的电压值进行排序，得到所述配电网台区中各用户端的拓扑连接关系。
[0012]优选的，所述供电网络结构模型中，以A相为例，在任何时刻k,变压器A相母线出口位置的总电流值I
A
(k)，与各用户端的电流值I
j
(k)之间有的确定关系，即：
[0013][0014]其中，k表示电流值采集的时刻，A表示变压器的A相母线出口位置，j＝1,2,
…
,M表示配电网台区内各用户端的序号。
[0015]优选的，所述配电网台区内各客户端的电压值的排序关系如下：
[0016]U
A
(k)>U1(k)>U2(k)>
…
>U
M
(k)
[0017]其中，k表示电压值采集的时刻,U
A
(k)表示变压器A相母线出口位置的总电压，U1(k)、U2(k)、...、U
M
(k)表示距离变压器由近到远的客户端的编号。
[0018]优选的，所述电流值需要采集一个以上时刻的电流值，采集的所述电流值在所述供电网络结构模型中对应的电流值矩阵为：
[0019][0020]其中，A表示变压器的A相母线出口位置，i＝1,2,
…
,N表示电流值采集的时刻序号，j＝1,2,
…
,M表示各用户端的序号。
[0021]优选的，利用所述电流值矩阵筛选符合所述配电网台区中各用户之间的连接关系的用户端的方法为：
[0022]采用有监督的线性回归算法对所述电流值矩阵进行计算：
[0023][0024]其中，A表示变压器的A相母线出口位置，i＝1,2,
…
,N表示电流值采集的时刻序号，j＝1,2,
…
,M表示各用户端的序号；k
ji
表示各电流值的配备系数，当|k
ji
≈1|，且k
ji
>0时，对应的客户端属于所述配电网台区内，否则不属于所述配电网台区。
[0025]优选的，所述电压值需要采集一个以上时刻的电压值，并根据户变关系，对同一个台区内每个时刻的所有用户的电压值分别进行排序，选择排序结果相同数量最多的电压值排序结果，作为所述配电网台区内各客户端之间的拓扑连接关系。
[0026]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法，通过智能电表中的电流值和电压值，无需加装任何附加装置，即可直有效识别出对应配电网台区内的户变关系和拓扑连接关系；根据识别结构表明，本专利技术具有很高识别率，随着数据量的增加，能逐步接近100％识别；通过本专利技术得出的识别结果可以在停电故障发生时，对准确判断故障位置和停电影响范围提供有力的支持。
附图说明
[0027]图1是供电网络结构模型图；
[0028]图2是配电网台区的户变关系与拓扑关系识别流程图；
[0029]图3是实施例配电网台区户变关系和拓扑关系结构图；
[0030]图4是同一相线上用户端的电压值示意图。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]配电网台区的供电网络模型如图1所示，以变压器输出的A相母线为例，给M个用户供电，变压器A相母线出口位置电流为总电流I
A
，用户1到用户M的智能电表的电流分别为I1、I2、....、I
M
。变压器A相母线出口位置总电压为U
A
，导线上各个用户智能电表的电压值分别为U1、U2、...，U
M
；配电网络中每一段线路电阻为r
i
，每个用户的阻抗为Z
i
；
[0033]在所述供电网络结构模型中，各用户端的电流值与总电流之间的关系为：变压器A相母线出口位置总电流值一定等于各用户分表的电流值之和，在k时刻测量的电流值关系方程如下：
[0034][0035]其中，k表示电流值采集的时刻，A表示变压器的A相母线出口位置，j＝1,2,
…
,M表示配电网台区内各用户端的序号。
[0036]各用户端的电压值与总电压之间的关系为：在拓扑连接关系方面，因线路阻抗的存在，各个用户的电压关系之间，会随着离开变压器的距离越远，电压越低，一定符合随距离增加，电压值递减；在k时刻测量的电压值之间的关系方程如下：
[0037]U
A
(k)>U1(k)>U2(k)>
…
>U
M
(k)
[0038]其中，k表示电压值采集的时刻，U...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过智能电表采集配电网台区中各用户端的电流值和电压值；S2、根据所述配电网台区中的各用户的连接关系，推导出所述配电网台区内各用户端的电流值与变压器出口的总电流值之间相对应的确定关系；建立所述配电网台区的供电网络结构模型；S3、通过线性回归的计算方法对所述供电网络结构模型进行计算，得到符合所述配电网台区中各用户之间的连接关系的用户端；S4、通过分类算法对用户端进行分类，得到相应的所述配电网台区的用户端档案，建立所述配电网台区的户变关系；S5、对所述配电网台区中的各用户端相对应的电压值进行排序，得到所述配电网台区中各用户端的拓扑连接关系。2.根据权利要求1所述的配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法，其特征在于，所述供电网络结构模型中，以A相为例，在任何时刻k,变压器A相母线出口位置的总电流值I
A
(k)，与各用户端的电流值I
j
(k)之间有的确定关系，即：其中，k表示电流值采集的时刻，A表示变压器的A相母线出口位置，j＝1,2,
…
,M表示配电网台区内各用户端的序号。3.根据权利要求1所述的配电网台区的户变关系和拓扑连接关系识别方法，其特征在于，所述配电网台区内各客户端的电压值的排序关系如下：U
A
(k)>U1(k)>U2(k)>
…
>U
M
(k)其中，k表示电压值采集的时刻,U
A
...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯思祖，李艳丰，卢美元，李佳琦，
申请(专利权)人：保定市毅格通信自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：