[发明专利]基于电压曲线聚类分析的低压台区用户相位识别方法

说明书

一种基于电压曲线聚类分析的低压台区用户相位识别方法。首先，从用电信息采集系统提取三相不平衡比较严重的台区变压器及其所属用户智能电表电压序列数据；接着，计算不同用户电压曲线之间离散Fréchet距离，并基于离散Fréchet距离计算每个用户的局部离群点因子进而判断用户的台区变压器连接关系是否正确；然后,对于台区变压器连接关系正确的用户集合,采用基于不同用户电压曲线之间离散Fréchet距离的K‑medoids算法将台区用户聚类为3个不同用户组，进而实现低压台区用户相位准确识别。该方法可在线开展低压台区用户相位识别，无需人工现场巡测，有效解决了低压台区用户相位识别准确率低、工作效率低下、成本高问题。

技术领域

本发明输配电技术领域，具体涉及低压配电网拓扑结构识别，尤其涉及一种基于智能电表电压曲线聚类分析的低压台区用户相位识别方法。

技术背景

我国低压配电网采用三相四线制接线方式,由于用户侧几乎都是单相负载，而且用电具有很强随机性，低压配电变压器极易出现三相不平衡。三相不平衡不仅会引起变压器容量减小(与最高负荷相比较)、资产寿命缩短、线路损耗增加，而且会带来电能质量问题。为了解决上述问题，需要将负载较重相的一些用电户移到较轻的另外一相进行供电，以平衡三相的负载。在负载重新调配过程，不仅需要准确掌握配电变压器每相负载变化规律，同时更需要准确识别每个用户所属的相位，以便合理制订负载调配策略。目前，低压台区用户相位识别主要依靠人工现场巡测，耗费大量人力和物力。

公开号CN106383265A的专利申请公开了一种台区及接入相位自动识别的装置和方法，台区及接入相位自动识别系统包括三相载波模块和单相载波模块。三相载波模块安装在集中器端，单相载波模块安装在用户电表端。各模块均由过零检测单元、电力载波通信单元和微控制器构成。其中，三相载波模块包含三路电力载波通信单元和对应的过零检测单元。电力载波通信单元用于传输电力载波信号，过零检测单元用于检测低压交流电的过零时刻。台区及接入相位自动识别的方法是基于低压电力线上的交流市电在不同台区间及不同相位之间存在相位偏移的现象。该发明不足之处在于：需要在集中器和用户电表安装载波模块，需要投入大量人力、物力。

公开号105372496A的专利申请公开了一种供电网络中的相位识别装置及方法，所述方法包括：主控终端记录供电点处的第一相位交流电从指定方向到达指定相角的各个时刻；主控终端接收从终端发送的、从终端对应的用电点处的交流电从指定方向到达指定相角的时刻t_s；主控终端根据供电点处的第一相位交流电从指定方向到达指定相角的各个时刻以及t_s，确定用电点处的交流电的相位。该发明不足之处在于：需要在主控终端和终端安装硬件装置，需要投入大量人力、物力。

近年来，随着智能电表和用电信息采集系统的全面推广应用，积累了海量的用户用电数据，如何利用这些数据进行更加高效地用户相位识别，具有重要的现实意义。公开号CN107271946A的专利申请公开了一种电能表相位识别方法，以变压器台区总表的A、B、C三相作为参照，通过用户电能表几个时刻的电压值与变压器台区总表的对应相同时刻的各电压值分别进行相关性运算，选择相关度最高的来确定相位。该方法不足之处在于采用皮尔逊相关系数度量用户电能表电压序列数据与变压器台区总表A、B、C各相电压序列数据之间的相关性，对数据质量要求较高、准确性较差(要求两个序列线性相关、长度相等而且是正态分布)。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于电压曲线聚类分析的低压台区用户相位识别方法，可在线开展低压用户相位识别，有效解决了低压台区相位识别准确率低、工作效率低下、成本高问题。

本发明采用了以下技术方案：

一种基于电压曲线聚类分析的低压台区用户相位识别方法，其特征在于，所述相位识别方法包括如下步骤：