基于互信息的低压配电网拓扑识别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于互信息的低压配电网拓扑识别方法及系统。本发明专利技术的低压配电网拓扑识别方法采用的技术方案为：首先输入配电台区用户智能电表时间序列电压幅值信息数据，其次对数据进行预处理，然后使用互信息计算公式，依次计算用户之间的互信息存入用户互信息集合，最后使用最大加权生成树算法完成对低压配电台区的拓扑识别。本发明专利技术可以有效应对由高比例可再生能源大规模并网引起的网络拓扑频繁改变而显著增加拓扑辨识难度问题，减少对电力系统物理模型的依赖，进一步进行电力系统计算和优化，从而提升电力系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于互信息的低压配电网拓扑识别方法及系统
本专利技术属于配电网拓扑识别领域，涉及一种基于互信息的低压配电网拓扑识别方法及系统。
技术介绍
随着技术的发展，智能监测设备已有对高压和中压电网信息的准确监控，但由于低压侧的智能设备部署不完整，且低压用户侧存在频繁的线路更改、地下布线不易检查、人为私自改动线路等问题，三相低压配电网用户侧的相位信息经常是不完整的或是错误的。配电网拓扑识别技术可以更新开关状态的变化，形成新的拓扑结构，为配电网管理系统中的高级应用如状态估计、故障诊断、潮流计算、无功优化、电网重构等提供必要的网络结构数据。正确的拓扑识别对配电网运行控制和诊断具有十分重要的意义。近年来，高比例可再生能源大规模并网，其发电出力具有较强的随机性，这对电力系统不确定性分析与优化提出了更高的要求。分布式能源、储能、电动汽车等设备在末端配电网的渗透逐渐增加，使得配电网的分析与控制更加复杂。这些因素给电力网络分析与优化问题带来了挑战。另一方面，数据分析与处理技术近年来飞速发展，全球各行各业在对数据的获取、分析与处理这一全新维度上，已经进行了大量的投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于互信息的低压配电网拓扑识别方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)采集低压配电台区用户智能电表的时间序列电压幅值信息数据V＝{V

【技术特征摘要】
1.基于互信息的低压配电网拓扑识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)采集低压配电台区用户智能电表的时间序列电压幅值信息数据V＝{V1,...,Vi,...,VN}作为识别低压配电台区拓扑的输入，N代表电表下的用户数，Vi代表一个用户下的电压向量，电压向量的长度由采集的数量决定，并且所采集的数据都处于同一配电台区下；
2)对所获得低压配电台区用户智能电表的时间序列电压幅值信息数据进行预处理，填补缺失值和删除异常数据即离群值；
3)根据信息熵的定义，得出互信息的计算公式，利用时间序列的电压幅值信息计算每个用户之间的互信息，存入用户互信息集合
4)使用最大加权生成树算法完成配电网拓扑识别。


2.根据权利要求1所述的基于互信息的低压配电网拓扑识别方法，其特征在于，步骤2)中，缺失值使用牛顿插值进行填补。


3.根据权利要求1所述的基于互信息的低压配电网拓扑识别方法，其特征在于，步骤3)中，
31)信息熵的定义：
H(x)＝E[I(xi)]＝E[log(2,1/P(xi))]＝-∑P(x)log(2,P(xi))；i＝1,2,...,n，
式中：P(xi)为第i个用户x电压幅值的概率分布；E(·)表示求期望；H表示信息熵；I为互信息；
32)互信息的计算公式：



式中：P(x,y)分别为用户x、y的电压幅值联合概率分布；P(x)为用户x电压幅值的概率分布，P(y)为用户y电压幅值的概率分布，X表示用户x电压数据集合，Y表示用户y电压数据集合。


4.根据权利要求1所述的基于互信息的低压配电网拓扑识别方法，其特征在于，步骤4)的具体内容为：
41)定义为组成最大加权生成树的集合，
42)将互信息的集合降序排列，并且剔除相同的数值；
43)遍历如果在中检测到节点对(i，j)则继续，否则把节点对(i，j)加入中，如果中的节点对数目达到n-2个停止；
44)取前|V|-2个互信息的值所对应节点对放入集合中，最终生成低压配电网拓扑的节点对的集合，完成对低压配电台区拓扑的识别。


5.基于互信息的低压...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵先军，童力，赵健，江航，周金辉，陈蕾，张海鹏，王凯，王子凌，陈超，赵启承，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，上海电力大学，国网浙江省电力有限公司，浙江华云信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33