[发明专利]一种应用于低压台区电表网络的拓扑识别方法

说明书

本发明公开了一种应用于低压台区电表网络的拓扑识别方法，包括以下步骤：步骤1，主站对集中器校时，利用集中器对电表校时；步骤2，分支数据监测单元采集分支处15min粒度电压、电流、有功功率数据；步骤3，智能配变终端定时召读分支监测单元汇总的电压、电流、有功功率数据和台区电表地址数据、电压、电流、有功功率数据；步骤4，计算所有电表电压间相关性系数矩阵；步骤5，虚拟表箱聚合，计算虚拟表箱和电表的归属关系。步骤6，求解系数矩阵，最大系数位置即为虚拟表箱所在分支，梳理关系，得到拓扑结果。方法在本地分析信号，无需信号注入，根据变压器分支出线和电表的15min粒度电压、电流、有功功率即可实现拓扑识别，保障电网运行。

技术领域

本发明涉及配电网自动化技术领域，尤其涉及一种应用于低压台区电表网络的拓扑识别方法。

背景技术

目前，10kV配电网网络的拓扑已较为准确，但台区低压配电网(尤其是城中村)的拓扑结构，在转供电或分支出线路调荷后，因为人员投入、技术水平等原因，往往不能得到及时准确地更新，导致GIS系统和计量系统中“变压器-低压分支出线路-低压用户”的网络模型存在失真的情况。目前电网公司在台区低压配电网拓扑动态监测方面仍缺乏实时有效的技术手段。

当前低压拓扑识别的主要技术为采样信号注入方式，在电表侧注入高频脉冲信号，在变压器出线安装主机采集信号，将信号上传至主站，进而判断电表归属。然而该方式需要安装较多信号注入设备且对电网运行状态具有一定损害。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种应用于低压台区电表网络的拓扑识别方法，方法在本地即可对信号进行分析，无需信号注入，只需测量出变压器分支出线和电表的15min粒度电压、电流、有功功率信号即可通过计算电压距离相关性和有功功率弹性网回归来实现台区拓扑识别，保证电网的运行状态。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种应用于低压台区电表网络的拓扑识别方法，包括以下步骤：

步骤1：主站下发时钟信号对集中器进行校时，利用集中器广播校时命令对电表进行校时，确保所有电表的时钟同步；

步骤2：分支数据监测单元安装在台区分支出线，采集分支处15min粒度电压、电流、有功功率数据；

步骤3：智能配变终端安装在低压配电室内定时召读分支数据监测单元汇总的电压、电流、有功功率数据和台区电表表地址数据、电压、电流、有功功率数据；

步骤4：根据距离相关性计算公式，计算所有电表电压之间相关性系数矩阵；

步骤5：根据电压相关系数矩阵，进行虚拟表箱聚合，计算虚拟表箱和电表的归属关系；

步骤6：利用分支出线和虚拟表箱的有功功率数据，根据弹性网回归方法，求解虚拟表箱系数矩阵，矩阵二项式展开式最大系数位置即为虚拟表箱所在分支，梳理分支与虚拟表箱的归属关系，最终得到台区拓扑结果。

进一步地，所述步骤4中的距离相关性计算公式为：

dcov²(u,v)＝S₁+S₂-2S₃

其中，dcorr(u,v)为变量u和变量v之间的距离相关性，变量u和变量v在此为电表电压值，n为变量维度。

进一步地，所述步骤6中的弹性网回归计算公式为：

其中，y为分支的有功功率矩阵，X为电表的有功功率矩阵，λ，γ为正则系数，为系数矩阵。