[发明专利]基于聚类分析和图论的低压配电台区拓扑辨识方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于聚类分析和图论的低压配电台区拓扑辨识方法，包括获取目标低压配电台区的数据信息；采用聚类算法分析获得台区内各个用户所属的相位；采用聚类算法对属于同一相下的用户再次进行聚类得到各相用户所属的电表箱信息；计算各个电表箱下所有用户的电压序列的平均值作为该电表箱的电压序列；构建各相电表箱所对应的图模型并生成对应的最小生成树作为各相的拓扑；融合各个电表箱的地理位置信息和各相拓扑得到目标低压配电台区的拓扑信息。本发明还公开了一种实现所述基于聚类分析和图论的低压配电台区拓扑辨识方法的系统。本发明以现有台区能够提供的节点电压数据实现了台区拓扑的自动辨识，而且可靠性高、精确性好且效率较高。

技术领域

本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种基于聚类分析和图论的低压配电台区拓扑辨识方法及系统。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保障电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一。

低压配电台区的拓扑信息是电网系统的重要参数。准确的低压配电台区拓扑信息，将极大的方便电网后续的其他工作，比如电网的后期规划等。目前，随着分布式电源(特别是光伏发电)的大规模接入，配电网特别是低压配电网中出现了电压越限、电压波动及三相不平衡等电能质量问题，这将严重影响用户的用电体验。因此在分布式能源大量接入前，需要进行细致的规划工作。这就使得低压配电台区的拓扑信息变得尤为重要。

目前，低压配电台区的拓扑信息，依旧采用的是人工检验的方式来获取。但是，这种人工校验的方式，不仅费时费力，效率低下，而且可靠性和精确性都相对较差。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可靠性高、精确性好且效率较高的基于聚类分析和图论的低压配电台区拓扑辨识方法。

本发明的目的之二在于提供一种实现所述基于聚类分析和图论的低压配电台区拓扑辨识方法的系统。

本发明提供的这种基于聚类分析和图论的低压配电台区拓扑辨识方法，包括如下步骤：

S1.获取目标低压配电台区的数据信息；

S2.根据步骤S1获取的数据信息，采用聚类算法进行分析，从而获得台区内各个用户所属的相位；

S3.采用聚类算法，对属于同一相下的用户再次进行聚类，从而得到各相用户所属的电表箱信息；

S4.对于各相的已确定接入电表箱的用户，计算各个电表箱下所有用户的电压序列的平均值，并作为该电表箱的电压序列；

S5.根据步骤S4得到的各个电表箱的电压序列，构建各相电表箱所对应的图模型，并生成图模型所对应的最小生成树作为各相的拓扑；

S6.结合各个电表箱的地理位置信息，将步骤S5得到的各相拓扑进行融合，得到目标低压配电台区的拓扑信息，完成低压配电台区拓扑辨识。

步骤S1所述的获取目标低压配电台区的数据信息，具体包括目标低压配电台区的各个用户的电表记录的电压时序数据、各个电表箱电表所记录的电压时序数据和各个电表箱的地理位置信息；

其中，电压时序数据以向量V＝{V₁,V₂,...,V_n}表示，V_n为台区下第n个用户的电压时序数据。

所述的步骤S1，还包括如下步骤：

若获取的电压时序数据存在缺失，则采用插值法补齐缺失的电压时序数据。