一种基于最小二乘回归的配变档位判别方法技术

本申请提供一种基于最小二乘回归的配变档位判别方法，包括以下步骤：获取配变电压，利用拉格朗日插值法对所述配变电压中的缺失数据进行填补，得到目标数据；将所述目标数据绘制电压曲线；将所述电压曲线进行最小二乘法回归，设立第一方程；建立所述第一方程中参数的函数，并计算得到所述参数关于第一方程的表达式，得到第二方程；根据第二方程计算最小二乘电压回归均值，并结合配变档位选择原则进行归档。本申请首先利用拉格朗日插值法对缺失数据进行填补，然后利用配变出口电压得到最小二乘回归直线，最后计算最小二乘回归均值以匹配所属档位。实验结果表明，提供的识别方法可准确进行档位归属，且具有一定可靠性。且具有一定可靠性。且具有一定可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最小二乘回归的配变档位判别方法


[0001]本申请涉及电力系统调度
，尤其涉及一种基于最小二乘回归的配变档位判别方法。

技术介绍

[0002]在电力系统中，配电网通过各种配电设施将电能分配给各类用电用户，配电变压器是配电网的源头，其对配电网的影响不可忽略。配电变压器所输出的电能质量受许多因素的影响，包括了配变档位、配变连接组别、负载率等，对这些因素进行科学分析，制定合理的处理措施，能够提高电能质量和电网运行的经济性。
[0003]近年来，随着用电用户数量不断增加，用电负荷的波动变化越来越快，电压波动也随之增加。部分地区用户在用电高峰时段电压偏低，个别地区“低电压”问题比较突出。同时，多数配电变压器档位在设置时通常仅凭经验一次设定，在运行中始终处于中间档位，未根据负荷变化情况进行调整，导致配电变压器出口电压不合格，造成用户电能质量不合格。
[0004]配电变压器档位能够影响到配电网的状态估计结果和后续的电压稳定分析，关系到电网调度人员对电网运行状态的判断和调度中心对电网的控制能力。让配电变压器处于合理的档位运行能够进一步降低配电网的能量损耗，更好地维持用户电压水平，保证电能质量。
[0005]目前，配电网中所装设的配电变压器大部分为无载调压装置，所采取的配变档位识别方式主要为人工离线校验，利用校验装置进行校验以及基于变压器绕组的在线识别。人工校验停电人工手动校验档位，不仅流程繁忙，而且耗时耗力。利用校验装置来进行校验时存在触电风险，并且无法保证测量精度，工作量巨大，耗费人力。而基于绕组的在线识别容易在变压器正常运行时产生干扰，甚至可能损坏变压器，造成停电。目前，对于配变电压器的档位识别不准确，依然受电压波动的影响，而且对于档位归属也并不便利。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种基于最小二乘回归的配变档位判别方法，以解决现有技术对于配变电压器的档位识别不准确，依然受电压波动的影响，而且对于档位归属也并不便利的问题。
[0007]本申请提供一种基于最小二乘回归的配变档位判别方法，包括以下步骤：
[0008]获取配变电压，利用拉格朗日插值法对所述配变电压中的缺失数据进行填补，得到目标数据；
[0009]将所述目标数据绘制电压曲线；
[0010]将所述电压曲线进行最小二乘法回归，设立第一方程；
[0011]建立所述第一方程中参数的函数，并计算得到所述参数关于第一方程的表达式以及第二方程；
[0012]根据所述第二方程计算最小二乘电压回归均值，并结合配变档位选择原则进行归
档；其中，所述配变档位选择原则为：I档：档位范围+5％，电压等级420V；II档：档位范围+2.5％，电压等级410V；III档：档位范围0％，电压等级400V；IV档：档位范围
‑
2.5％，电压等级390V；V档：档位范围
‑
5％，电压等级380V。
[0013]可选的，所述利用拉格朗日插值法对所述配变电压中的缺失数据进行填补，得到目标数据步骤为：
[0014]建立多项式函数：(x0,y0)，
…
，(x
k
,y
k
)，其中x
j
为自变量，y
j
为因变量；由于多项式函数任意两个x
j
互异，则Lagrange插值多项式可表示为：
[0015][0016]通过拉格朗日差值多项式计算出配变电压中的缺失数据，将缺失数据与配变电压结合得到目标数据。
[0017]可选的，将所述电压曲线进行最小二乘法回归，设立第一方程步骤为:
[0018]设所述两个变量形成的目标数据为[(x1,y1),(x2,y2),...,(x
i
,y
i
)]，建立所述目标数据关于x
‑
y直系坐标分布的直线方程；其中，直线方程为第一方程，表达式为其中，a0,a1是任意实数。
[0019]可选的，建立所述第一方程中参数的函数，并计算得到所述参数关于第一方程的表达式，得到第二方程的步骤包括：
[0020]建立所述第一方程中参数的函数其中，V是关于a0,a1两个参数的函数；
[0021]将所述参数的函数代入第一方程得到公式1；其中，公式1表示如下：
[0022][0023]对所述公式1中的a0,a1一阶偏导求极值得到公式2；其中，公式2表示如下：
[0024][0025]将所述公式2移项变换得到a0,a1两个参数关于x
i
,y
i
的表达式；其中，所述表达式如下：
[0026][0027]将所述表达式代入所述第一方程得到第二方程。
[0028]可选的，根据所述第二方程计算最小二乘电压回归均值的公式为：
[0029][0030]其中，是指各时刻回归电压，是指回归电压均值。
[0031]可选的，所述结合配变档位选择原则进行归档还包括根据所述电压回归均值进行归档；其中，电压回归均值在[420,430)属于I档，[410,420)属于II档，[400,410)属于III档，[390,400)属于IV档，[380
‑
390)属于V档。
[0032]本申请提供一种基于最小二乘回归的配变档位判别方法，包括以下步骤：获取配变电压，利用拉格朗日插值法对所述配变电压中的缺失数据进行填补，得到目标数据；将所述目标数据绘制电压曲线；将所述电压曲线进行最小二乘法回归，设立第一方程；建立所述第一方程中参数的函数，并计算得到所述参数关于第一方程的表达式以及第二方程；根据第二方程计算最小二乘电压回归均值，并结合配变档位选择原则进行归档。本申请首先利用拉格朗日插值法对缺失数据进行填补，然后利用配变出口电压得到最小二乘回归直线，最后计算最小二乘回归均值以匹配所属档位。实验结果表明，提供的识别方法可准确进行档位归属，且具有一定可靠性。
[0033]本申请的有益效果如下：
[0034](1)利用Lagrange插值方法解决配变电压数据缺失问题；
[0035](2)对配变电压进行最小二乘回归可消除电压过高或过低的情况，使得电压分布在某电压档位附近，对档位识别更加准确，不受电压波动的影响；
[0036](3)计算电压回归均值并结合配变档位选择原则可更加方便进行档位归属。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本申请实施例提供的一种基于最小二乘回归的配变档位判别方法流程示意图；
[0039]图2为标准IEEE14节点系统图；
[0040]图3为实施例1中24点电压曲线拉格朗日插值前后对比；
[0041]图4为实施例1中5档24时电压曲线及最小二乘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于最小二乘回归的配变档位判别方法，其特征在于，包括以下步骤：获取配变电压，利用拉格朗日插值法对所述配变电压中的缺失数据进行填补，得到目标数据；将所述目标数据绘制电压曲线；将所述电压曲线进行最小二乘法回归，设立第一方程；建立所述第一方程中参数的函数，并计算得到所述参数关于第一方程的表达式以及第二方程；根据所述第二方程计算最小二乘电压回归均值，并结合配变档位选择原则进行归档；其中，所述配变档位选择原则为：I档：档位范围+5％，电压等级420V；II档：档位范围+2.5％，电压等级410V；III档：档位范围0％，电压等级400V；IV档：档位范围
‑
2.5％，电压等级390V；V档：档位范围
‑
5％，电压等级380V。2.根据权利要求1所述的基于最小二乘回归的配变档位判别方法，其特征在于，所述利用拉格朗日插值法对所述配变电压中的缺失数据进行填补，得到目标数据步骤为：建立多项式函数：(x0,y0)，
…
，(x
k
,y
k
)，其中x
j
为自变量，y
j
为因变量；由于多项式函数任意两个x
j
互异，则Lagrange插值多项式可表示为：通过拉格朗日差值多项式计算出配变电压中的缺失数据，将缺失数据与配变电压结合得到目标数据。3.根据权利要求2所述的基于最小二乘回归的配变档位判别方法，其特征在于，将所述电压曲线进行最小二乘法回归，设立第一方程步骤为：设所述两个变量形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃日升，段锐敏，姜訸，马红升，刑超，奚鑫泽，张建，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：