[发明专利]一种低压供电线路健康状态评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种低压供电线路健康状态评估方法及系统，此方法包括步骤：1)获取低压供电线路的等效电路图；2)依据等效电路图，采集电压电流发生变化前后的电压电流值；3)通过变化前后的电压电流值得到回路阻抗；4)利用FCM聚类算法对单个用户的回路阻抗进行聚类分析，找出有可能出现健康异常状态的数据；5)基于欧式距离对上述有可能出现健康异常状态的数据再次分析，进一步确定线路是否发生异常情况。本发明具有阻抗数据测量准确，工作量少，保障用户正常供电等优点。

技术领域

本发明主要涉及电力系统技术领域，具体涉及一种低压供电线路健康状态评估方法及系统。

背景技术

随着社会生产生活的发展，人们的各项需求也随之变大，这其中就需要各行各业之间相互联系，电力行业作为联系各部门的中间纽带，起着不可或缺的作用。近年来，对电能的需求变得越来越大，在使用电能方面也衍生出一系列的用电安全问题，而低压供电线路作为电力系统的终端环节，其健康状态极大的影响着人们的生产和生活。其中线路阻抗参数是表征线路健康度和电力系统稳定性的有效参数，中高压线路的阻抗参数相对于低压线路来说比较固定，而低压供电母线的阻抗参数比较繁杂，测量方法也各种各样，同时还存在丢失数据以及不准确信息的情况。

在电力系统中，对阻抗的研究常用的方法有经验法、实际测量方法以及等值模型估计等方法。其中经验法相对来讲误差较大。实际测量法需要相应测量设备，操作复杂。等值模型估计法依赖线路的整体的电路结构，与实际生产中的线路不是完美匹配，所以计算起来也会有相应偏差。鉴于以上几种方法的缺陷，所以用上述方法的测量结果来评判线路的健康状态也会不准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种测量精准、工作量少的低压供电线路健康状态评估方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种低压供电线路健康状态评估方法，包括步骤：

1)获取低压供电线路的等效电路图；

2)依据等效电路图，采集电压电流发生变化前后的电压电流值；

3)通过变化前后的电压电流值得到回路阻抗；

4)利用FCM聚类算法对单个用户的回路阻抗进行聚类分析，找出有可能出现健康异常状态的数据；

5)基于欧式距离对上述有可能出现健康异常状态的数据再次分析，进一步确定线路是否发生异常情况。

优选地，步骤4)的具体过程为：

4.1)获取每个用户线路的阻抗数据，并进行预处理，绘制阻抗曲线；

根据台区内各用户的阻抗情况，将历史正常阻抗数据作为参考值而得到基准阻抗曲线；

4.2)设置聚类类别以及相应误差阈值；

4.3)将单个用户的阻抗曲线与多条基准阻抗曲线，作为FCM聚类算法的输入数据，进行聚类分析，一类为线路阻抗发生了健康异常情况，另一类则没有发生健康异常情况，得到相应的聚类结果；

4.4)对于聚类结果中聚类中心较低的数据如果大于设定值，则可以确定用户的阻抗出现健康异常。

优选地，对应的聚类分析过程为：

4.3.1)输入每个再电气能源消费终端的用电量曲线，并加入多条全零日用电量；

4.3.2)初始化隶属度矩阵：采用随机生成n×c个0到1之间的随机数，并使其每一行的和为1，表示每条数据对不同聚类中心的隶属度和为1；其中n表示数据的个数；c表示聚类类别数；

设置初始隶属度中心