一种配电网拓扑快速感知方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网拓扑快速感知方法，所提出的方法结合使用传统主成分分析方法与K近邻方法，并在传统主成分分析方法的基础上提出了时间连续性的改进。方法的第一部分使用主成分分析方法将配电网中采集到的电压时间序列数据进行降维。对一定时间窗口内的最新采样数据处理，得到该时间点对应的二维数据点。第二部分使用提出的时间连续性改进的方案对降维后的时间序列数据进行变换，消除坐标翻转问题。第三部分使用K近邻方法，统计不同时间点的坐标近邻变化情况，将变化较大者提出预警信号。本发明专利技术所提出的配电网拓扑快速感知方法减少了配电网拓扑识别技术所需的数据量，提高了反应的快速程度，提高了拓扑感知的实时性。

A fast sensing method of distribution network topology

【技术实现步骤摘要】
一种配电网拓扑快速感知方法
本专利技术涉及配电网拓扑识别
，具体涉及一种配电网拓扑快速感知方法。
技术介绍
随着智能电网战略的不断推进，高级量测装置(智能电表，umpu等)安装量的不断增加，电力系统尤其是配电网中获取到了海量的数据。这给了通过数据厘清配电网拓扑的有利条件。同时，随着数据处理能力的增强，实时的处理海量数据，从而获得配电网拓扑的实时状态感知成为可能。传统的数据驱动的配电网拓扑识别方法聚焦于拓扑识别的准确性，致力于通过大量数据来估计出配电网的准确拓扑，然而其中往往需要一些先决条件。比如在数据测量期间拓扑应该是固定不变的等等。如果拓扑由于网络重构或故障等原因发生了改变，则传统的数据驱动类方法无法准确的反映出拓扑的变化情况。鉴于此，本领域需要在现有的研究基础上，提出更具有实时性的方法，这些方法在不放弃原有的拓扑识别准确性的同时，能够提高拓扑识别的快速性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种配电网拓扑快速感知方法，能提高拓扑感知的实时性，提供与拓扑相关的可视化效果图，并且在无人看守时可以对配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网拓扑快速感知方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：定义所需要的初始测量矩阵，并采集初始数据；/n步骤二：使用主成分分析方法对原始数据进行降维；/n步骤三：进行时间连续化的数据重整，消除掉不同时间节点上降维后数据的坐标翻转情况；/n步骤四：使用k近邻算法获取各个节点的相对位置，并计算相对变化率指标，判断拓扑情况。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电网拓扑快速感知方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：定义所需要的初始测量矩阵，并采集初始数据；
步骤二：使用主成分分析方法对原始数据进行降维；
步骤三：进行时间连续化的数据重整，消除掉不同时间节点上降维后数据的坐标翻转情况；
步骤四：使用k近邻算法获取各个节点的相对位置，并计算相对变化率指标，判断拓扑情况。


2.根据权利要求1所述的配电网拓扑快速感知方法，其特征在于，步骤一中，采集的数据存储于一个N行T列的矩阵V＝{v1；…；vn}中，其中矩阵中的向量vn表示时间窗T内的总线n上的电压测量值。


3.根据权利要求1所述的配电网拓扑快速感知方法，其特征在于，步骤一具体为：
首先需要对数据进行描述，假设配电网中的总线总数为N，测量数据流的时间窗口长度为T；在时间t处，总线n处的电压幅值测量值为其中表示最新时间总线n上的电压测量值；没有上标的，vn是在时间窗中被选择的数据的向量；最后，定义一个N行T列的矩阵V＝{v1；…；vn}，其中矩阵中的每一行都是之前定义的向量；注意，vn将在每次进行新测量时更新。


4.根据权利要求2所述的配电网拓扑快速感知方法，其特征在于，步骤二中，使用主成分分析方法对原始数据进行降维，得到一个新的N行2列的矩阵V＝{v1；…；vn}。


5.根据权利要求3所述的配电网拓扑快速感知方法，其特征在于，步骤二具体为：
1)、规范化数据；减去V中每个行向量vn的平均值：



2)、计算协方差矩阵Σ；在此步骤中，将测量矩阵V归一化：



3)、获取转换矩阵；考虑到电压测量值始终是高度共线的，使用奇异值分解方法，该方法具有更强的数值稳定性；
[U,S,V]＝svd(Σ)
其中U是N×N酉矩阵，S是非负对角N×N矩阵，V是是N×N酉矩阵；S中的对角线值按降...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，张振宇，段晶，曹一家，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43