[发明专利]一种基于马尔可夫随机场的低压配电系统网络拓扑识别方法

权利要求书

1.一种基于马尔可夫随机场的低压配电系统网络拓扑识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)获取用户智能电表电压时间序列数据及配变TTU电压时间序列数据；

(2)对步骤(1)中获取的电压数据进行一阶差分、分箱处理、独热编码处理；

(3)利用马尔可夫随机场对配电系统网络结构建模，建立描述配电系统网络结构中各节点之间相关关系的联合概率分布；

(4)通过最大似然估计法求解联合概率分布，得到配电系统网络结构节点间的相关性矩阵；

(5)根据节点相关性矩阵，建立配电系统网络结构的邻接矩阵。

2.如权利要求1所述的基于马尔可夫随机场的低压配电系统网络拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤(1)中，数据采集的要求样本数在500个时间截面以上。

3.如权利要求1或2所述的基于马尔可夫随机场的低压配电系统网络拓扑识别方法，其特征在于：步骤(2)的数据预处理具体包括：

步骤2.1：对步骤(1)中获取的电压数据在时序上做一阶前向差分，其计算表达式为：

V_i_Diff＝V_i(t)-V_i(t-1)

其中Vi(t)表示节点i在t时刻的电压，Vi(t-1)表示节点i在t-1时刻的电压，计算结果存储在Vi_Diff中，所述Vi_Diff表示节点i的电压前向差分数据；

步骤2.2：在完成步骤2.1的一阶差分之后，对得到的电压数据Vi_Diff进行分箱处理，将离散的数据变换为0,1,2，…，N这样的整数编码，分箱处理过程如下：

其中，V_max_Diff和V_min_Diff分别指一阶前向差分后一个时间截面内各节点电压的最大值和最小值，[]为取整符号，计算结果存储在Bin_Vi中，Bin_Vi表示节点i的电压前向差分数据得到的分箱数据；

步骤2.3：在上述两步数据预处理之后，最后对数据Bin_Vi进行独热编码，采用N位状态寄存器来对N个状态进行编码，每个状态都有独立的寄存器位，并且在任意时候只有一位有效，第n个状态对应的n位为1，其他位为零，将编码后的i节点的信息存储在X_i中，作为节点i的输入变量。

4.如权利要求3所述的基于马尔可夫随机场的低压配电系统网络拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤2.2中，将电压数据分成了0到20之间的21种不同的状态，Bin_Vi＝n，n＝0，1，2，…，20。