[发明专利]一种基于NB-IoT和GPU加速的台区拓扑识别方法

说明书

本发明公开了一种基于NB‑IoT和GPU加速的台区拓扑辨识方法，包括制造台区变压器低压侧的电压波动、分别采集台区变压器低压侧电压和待辨识的用户电表的电压得到对应的参考数列和比较数列、进行灰色关联分析判定台区拓扑等步骤。上述步骤，采用基于GPU的并行加速进行处理。并且，台区变压器和用户电表通过NB‑IoT通讯来采集台区变压器低压侧电压和待辨识的用户电表的电压。本发明的有益效果在于，基于相似度算法，提升了台区拓扑辨识的准确度；基于GPU加速的台区拓扑辨识方法能够充分适应海量高密度数据分析和计算的需求，满足在线台区拓扑识别的实时性要求。

技术领域

本发明涉及电网拓扑数据管理技术领域，特别是一种基于NB-IoT和GPU加速的台区拓 扑识别方法。

背景技术

台区变压器是电力能源到达用户所经过的最后一个变压器，不仅承担着将高压电变换为 低压市电的能量变换任务，其附属集中器设备还承担着收集其供电范围内用户的用电信息任 务，是能量和信息的双枢纽。

然而，随着用电负荷的不断增加导致电力设施的变动调整(如迁建、扩容、割接、布点等)， 电网公司在多年的运营过程中会因为各种技术原因、管理不规范或权责调整等造成电表档案 与实际不符，以及地缆供电用户的台区归属界定难以确定等台账错乱问题。(即：一台变压器 到底给哪些用户供电，搞不清楚；某用户到底是由哪个变压器供电的，也搞不清楚；俗称台 区变找不到电表，电表找不到台区变。)

准确的基础台账，是开展台区线损率分析、三相不平衡分析与治理、配网故障定位、抢 修工单下发等等一系列高级应用的重要基础，国家电网公司称之为“营配贯通”，即营销系统 和配网系统共用一套数据库，实现营配数据信息共享和业务优化协同运作。

国家电网公司近年来非常关注配网基础台账的梳理工作，已花费大量人力、物力、财力 用于营配贯通。主要有两类技术方案：

A采用外部辅助设备：

主要手段是采用一种称之为“台区贯通仪”的手持式装备，实施人海战术，逐个台区逐 个户表进行贯通测试、挨个梳理。

该方法存在的主要弊端是耗费大量人力物力且效率不高，梳理成果难以维系，当电网架 构再次发生变动而管理记录工作出现纰漏时，依然会出现台账混乱、拓扑不清的问题，需要 再次人工贯通。

B采用具有辨识能力的载波通讯模块：

载波技术是目前唯一一种沿着一次电力线路进行传播的通信技术，与电网拓扑分布紧密 相关，对户变拓扑关系自动辨识有着天然的优势。当前用电信息采集系统大部分均使用电力 线载波技术，因此也有部分企业从载波通讯模块入手，研发了具有台户辨识能力的宽带载波 模块。

然而，载波技术用于辨识的主要弊端是依然会有串台区问题，载波信号通过共地、共高 压、并行布线耦合的方式向周边台区传输数据，尽管信号幅值有所衰减，仍能和邻近变压器 下距离较近的电表进行通信。

近年来，一些学者利用大数据的相关技术对智能电表的数据进行分析，从而进行台区的 拓扑辨识。但是，由于数据庞大，智能电表数目众多，这些算法效率比较低，不能满足台区 拓扑的在线实时分析，相关高级应用相应受到限制。

发明内容

本发明的目的在于，一方面为了实现台区拓扑的准确辨识，需要结合变压器和电表的海 量数据进行数据相关性分析，提升辨识的准确度；另一方面，为了提升计算效率，解决基于 台区拓扑识别且对实时性要求较高的相关高级应用需求，对数据相关性分析算法中可以并行 的相关结构和步骤进行并行加速处理，以进一步提高算法的整体效率。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种台区拓扑辨识方法，包括

步骤1：制造l台台区变压器低压侧的电压波动；