一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法技术

本发明专利技术提供一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法。所述方法具体步骤为：采集智能开关的编码信息和抄表目录上各电表和智能开关记录的有功功率时序数据；根据智能开关的编码信息，形成并简化低压台区拓扑连接关系，构建能反映各回路网络拓扑支路有功功率流通关系矩阵；利用1级分支线上智能开关和电表记录的有功功率数据，基于二次规划模型进行1级分支线户识别；在1级分支线户关系基础上，利用流通关系矩阵和分支线上智能开关记录的有功功率数据以及电表数据，构建2、3级分支线户识别模型；对每回1级分支线求解构建的2、3级分支线户识别模型，得到低压台区2、3级分支线户关系。本发明专利技术具有成本低、工程应用价值高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法
本专利技术涉及电力低压配电网
，尤其涉及一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法。
技术介绍
低压台区是直面用户供电的“最后一百米”环节，其运维管理的智能化水平将直接影响客户满意度的高低。但一直以来，由于低压台区拓扑信息(变-线-相-户关系)缺失或不准确，导致复电效率低、低电压治理针对性差、线损统计异常等问题，制约了台区运维管理水平的提高，进而影响客户满意度的持续提升。因此，推进低压台区拓扑精准识别具有迫切需求。基于用户运行数据的数据分析法具备改造量小，投入产出比大等优点，已成为解决低压台区拓扑识别问题的重要技术方向。文献(邹时容,陆慧,洪梓铭,等.基于动态时间序列电压相关性分析的低压配电网拓扑校核[J].广东电力,2020,33(05):52-59.)提出一种基于动态时间序列分割的电压相关性分析方法用于低压配电网的拓扑校核。文献(张丽强,丛伟,董罡,等.基于多元线性回归的单相电表相别判断方法[J].电力自动化设备,2020,40(05):144-156+187.)依据单相电表采集电气量与供电台区关口电表采集电气量间的关联关系，提出一种基于多元线性回归的单相电表相别判断方法。文献(唐捷,蔡永智,周来,等.基于数据驱动的低压配电网线户关系识别方法[J].电力系统自动化,2020,44(11):127-137.)综合利用电压、电流时序数据，提出了基于数据驱动的低压配电网线户关系识别方法。上述文献分别研究了低压台区的户变校核、相户识别和一级分支线户关系识别，但还没有涉及到1级分支线一下的2、3级级分支线户识别。随着低压智能开关的逐渐成熟与应用，低压台区各级分支箱的运行数据采集通信可实现自动化、保护可实现智能化，为低压台区运行状态透明感知与主动自愈提供了基础保障。为此，本专利技术融合低压台区分支线上配置的智能开关记录的分支线路数据和电表计量数据，将低压台区拓扑关系从一级分支线户关系识别进一步细化到2、3级分支线户关系识别，可提升低压台区拓扑关系辨识度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决低压台区多级分支线户识别的问题，可提升低压台区拓扑关系辨识度，有助于低压配电网运维，从而提升提高电网企业运行效益和客户满意度。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法，包括以下步骤：S1、采集智能开关的编码信息和抄表目录上各电表和智能开关记录的有功功率时序数据；S2、根据智能开关的编码信息，形成并简化低压台区拓扑连接关系，构建能反映各回路网络拓扑支路有功功率流通关系矩阵；S3、利用1级分支线上智能开关和电表记录的有功功率数据，基于二次规划模型进行1级分支线户识别；S4、在1级分支线户关系基础上，利用流通关系矩阵和分支线上智能开关记录的有功功率数据以及电表数据，构建2、3级分支线户识别模型；S5、对每回1级分支线求解步骤S4中构建的2、3级分支线户识别模型，得到低压台区2、3级分支线户关系。进一步地，步骤S1中，智能开关指的是具备分支线分相电压、电流、有功功率数据以及停电事件记录数据采集功能，并可通过RS485转载波/微功率无线/双模通信方式与配变终端通信的开关设备。进一步地，智能开关的编码信息包括智能开关所处低压出线和分支线级别信息。进一步地，低压台区拓扑连接关系可简化成仅保留智能开关所在支路的网络拓扑连接关系。进一步地，步骤S2中，构建能反映简化网络拓扑连接关系中各回路支路有功功率流通关系矩阵，具体指的是，一个低压台区中需构建p个关系矩阵Ak＝[aij]n×n，k＝1,2,…,p，其中p为该低压台区出线总回数，方阵Ak的维度n等于第k回出线上智能开关数目，矩阵元素aij取值原则如下：进一步地，步骤S3中，二次规划模型具体如下：式中，T表示数据采集周期的总时段数；p表示低压台区出线总回数；是电表g在t时刻有功功率值；表示t时刻第k回出线相线路首端的有功功率值；表示电表g与低压台区1级分支线归属关系的二进制变量，当等于1时，表示电表g归属于第k回出线相1级分支线，否则电表g不属于第k回出线相1级分支线。进一步地，步骤S4具体包括如下步骤：S4.1、智能开关记录的支路有功功率，并不是各支路上用户的总有功功率，通过网络拓扑支路有功功率流通关系矩阵转换得到流经各回路支路上用户的有功功率，如下所示：式中，为第k回出线相线路的支路有功功率矩阵，为流经第k回出线相线路上支路o上所有用户的有功功率；O为各回出线上支路数向量，O＝[O(1),…,O(k),…,O(p)]，O(k)数值上等于第k回出线上的智能开关数量；为智能开关记录的第k回出线相线路的有功功率矩阵，为第k回出线相支路o上的智能开关记录的支路有功功率；Ak为反映智能开关与分支线连接关系的关系矩阵，Ak＝[aij]n×n，k＝1,2,…,p，其中p为该低压台区出线总回数，方阵Ak的维度n等于第k回出线上智能开关数目；S4.2、基于一级分支线户关系，构建2、3级分支线户识别模型。进一步地，步骤S4.2中，2、3级分支线户识别模型具体如下：式中，T表示数据采集周期的总时段数；O(k)为第k回出线上支路数，数值上等于第k回出线上的智能开关数量；为流经第k回出线相线路上支路o上所有用户的有功功率；是第k回出线相线路上电表q在t时刻有功有功功率值；为第k回出线相线路上用户数；表示电表q与第k回出线相线路上支路o归属关系的二进制变量，当等于1时，表示电表q归属于第k回出线相线路上支路o，反之则电表q不属于第k回出线相线路上支路o。进一步地，支路o涵括了1级分支线下的2、3级分支，因此明确支路o的线户连接关系，即可得到2、3级分支线户关系。相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：(1)利用低压台区分支线上配置的智能开关记录的分支线路数据，无需在低压配电网中增加其它采集终端，因此本专利技术具有成本低、工程量小的特点；(2)可以将低压台区拓扑关系从一级分支线户关系识别进一步细化到2、3级分支线户关系识别，提升低压台区拓扑关系辨识度。附图表说明图1是一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法的流程图；图2为示例台区仅保留智能开关所在支路的网络拓扑简化连接图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术的具体实施做进一步说明。实施例：一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法，如图1所示，包括以下步骤：S1、采集智能开关的编码信息和抄表目录上各电表和智能开关记录的有功功率时序数据；智能开关指的是具备分支线分相电压、电流、有功功率数据以及停电事件记录数据采集功能，并可通过RS485转载波/微功率无线/双模通信方式与配变终端通信的开关设备。智能开关的编码信息包括智能开关所处低压出线和分支线级别信息。本实施例中，低压台区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、采集智能开关的编码信息和抄表目录上各电表和智能开关记录的有功功率时序数据；/nS2、根据智能开关的编码信息，形成并简化低压台区拓扑连接关系，构建能反映各回路网络拓扑支路有功功率流通关系矩阵；/nS3、利用1级分支线上智能开关和电表记录的有功功率数据，基于二次规划模型进行1级分支线户识别；/nS4、在1级分支线户关系基础上，利用流通关系矩阵和分支线上智能开关记录的有功功率数据以及电表数据，构建2、3级分支线户识别模型；/nS5、对每回1级分支线求解步骤S4中构建的2、3级分支线户识别模型，得到低压台区2、3级分支线户关系。/n

【技术特征摘要】
1.一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采集智能开关的编码信息和抄表目录上各电表和智能开关记录的有功功率时序数据；
S2、根据智能开关的编码信息，形成并简化低压台区拓扑连接关系，构建能反映各回路网络拓扑支路有功功率流通关系矩阵；
S3、利用1级分支线上智能开关和电表记录的有功功率数据，基于二次规划模型进行1级分支线户识别；
S4、在1级分支线户关系基础上，利用流通关系矩阵和分支线上智能开关记录的有功功率数据以及电表数据，构建2、3级分支线户识别模型；
S5、对每回1级分支线求解步骤S4中构建的2、3级分支线户识别模型，得到低压台区2、3级分支线户关系。


2.根据权利要求1所述的一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法，其特征在于，步骤S1中，智能开关指的是具备分支线分相电压、电流、有功功率数据以及停电事件记录数据采集功能，并可通过RS485转载波/微功率无线/双模通信方式与配变终端通信的开关设备。


3.根据权利要求1所述的一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法，其特征在于，智能开关的编码信息包括智能开关所处低压出线和分支线级别信息。


4.根据权利要求1所述的一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法，其特征在于，低压台区拓扑连接关系可简化成仅保留智能开关所在支路的网络拓扑连接关系。


5.根据权利要求4所述的一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法，其特征在于，步骤S2中，构建能反映简化网络拓扑连接关系中各回路支路有功功率流通关系矩阵，具体指的是，一个低压台区中需构建p个关系矩阵Ak＝[aij]n×n，k＝1,2,…,p，其中p为该低压台区出线总回数，方阵Ak的维度n等于第k回出线上智能开关数目，矩阵元素aij取值原则如下：





6.根据权利要求5所述的一种融合智能开关的低压台区多级分支线户识别方法，其特征在于，步骤S3中，二次规划模型具体如下：



式中，T表示数据采集周期的总时段数；p表示低压台区出线总回数；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冰，周来，张勇军，杨银，刘斯亮，黄向敏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44