[发明专利]一种基于谱聚类方法的线变关系检测方法及检测系统

说明书

本发明公开了一种基于谱聚类方法的线变关系检测方法及检测系统，获取量测电压数据，并基于量测电压的采样周期以及采样长度，采用相电压求解线电压的方法，计算获得量测电压矩阵；对所述量测电压矩阵的异常数据进行处理，获得第一数据；对所述第一数据进行深度数据处理，获得标准化后的拉普拉斯矩阵L；计算标准化后的拉普拉斯矩阵最小的k₁个特征值及各自对应的特征向量f，将特征向量f按行标准化后形成I行k₁列的特征矩阵F；对特征矩阵F进行传统K‑Means聚类，获得谱聚类矩阵，相同数值对应的配电变压器处于同一条中压配电线路。本发明的有益效果为增加了配电变压器连接在具体中压配电线路上的准确性。

技术领域

本发明涉及电力技术数据测量领域，具体而言，涉及一种基于谱聚类方法的线变关系检测方法及检测系统。

背景技术

构建以新能源为主体的新型电力系统过程中，配电系统是保证供电质量、提供优质服务以及提高电力系统运行效率与可再生能源接纳能力的关键环节。随着智能电表的普及，电力系统运行过程中会产生超大规模的数据,这些运行数据不仅可以直接反映出电网的运行状况，而且能够间接反映电网的拓扑连接关系。由于负荷分散性和随机性，配网电压处于不断变化之中，且电气距离较近的负荷之间电压波动曲线相似程度较高。

由于配电网元件数量众多、设备异动频繁，拓扑数据管理维护工作量大，导致地理信息系统(Geographical Information System，GIS)中存储的中压配电线路与其下游的配电变压器之间的连接关系(简称为线变关系)和实际运行电网存在不一致的情况，给电力网和信息网的融合、停电响应、网损计算等带来了很大的困扰，而采用人工现场核查的方式校验配网拓扑耗费大量人力物力。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中，中压配电线路与下游的配电变压器之间的连接关系和实际运行电网存在不一致的情况，目的在于提供一种基于谱聚类方法的线变关系检测方法及检测系统，能够提高对每个配电变压器具体连接到的中压配电线路的准确性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于谱聚类方法的线变关系检测方法，检测方法包括：

S1：获取量测电压数据，并基于量测电压的采样周期以及采样长度，采用相电压求解线电压的方法，计算获得量测电压矩阵，所述量测电压数据为在若干台配电变压器上采集的电压数据；

S2：对所述量测电压矩阵的异常数据进行处理，获得第一数据；

S3：对所述第一数据进行深度数据处理，获得标准化后的拉普拉斯矩阵L；

S4：计算标准化后的拉普拉斯矩阵最小的k₁个特征值及各自对应的特征向量f，将特征向量f按行标准化后形成I行k₁列的特征矩阵F，且谱聚类切图时降维到的维数k₁设置为中压配电线路总条数M；

S5：对特征矩阵F进行传统K-Means聚类，获得谱聚类矩阵，且在谱聚类矩阵中，相同数值对应的配电变压器处于同一条中压配电线路。

优选地，所述步骤S3的子步骤包括：

S31：基于所述第一数据，构建相似矩阵S；

S32：将相似矩阵S与全1矩阵ones(I,I)相加，获得邻接矩阵；

S33：基于邻接矩阵，构建度矩阵D：

S34：基于邻接矩阵与度矩阵，构建I行I列的拉普拉斯矩阵L，并对所述拉普拉斯矩阵L进行标准化；

优选地，所述量测电压矩阵具体表达式为U：