一种低压HPLC台区拓扑识别方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种低压HPLC台区拓扑识别方法及系统，包括以下步骤：步骤1、根据台区档案对所有电表进行编号；步骤2、采样得到频率响应序列；步骤3、对频率响应序列进行小波降噪；步骤4、利用陷波频点特性确定发收中间分支数和分支长度；步骤5、利用平均信道衰减特性计算收发节点间总线长度；步骤6、计算中间各载波电表间的距离，增删中间分支节点；步骤7、进行台区拓扑识别。本发明专利技术能够在不需要中间节点安装识别装置的情况下，实现线路长度自动测量、准确快速识别台区的拓扑结构。快速识别台区的拓扑结构。快速识别台区的拓扑结构。

【技术实现步骤摘要】
一种低压HPLC台区拓扑识别方法及系统


[0001]本专利技术属于拓扑识别和重构
，涉及拓扑识别方法及系统，尤其是一种低压HPLC台区拓扑识别方法及系统。

技术介绍

[0002]低压台区处于电力系统的末端，承担着直接向用户供电的任务。近年来，随着低压配电网的发展，台区的信息化、智能化水平得到了极大提高。然而，在低压配电网络的建设过程中，用电负荷的增加导致配电线路和电力设施经常发生调整和变动，而电网公司因为管理、技术等原因无法对台区档案作出及时调整，从而导致了台区的拓扑档案与实际不符。错误的拓扑档案会影响台区的线损治理、防窃电排查工作的开展，为台区的精细化管理工作带来了诸多不便。因此，进行低压台区拓扑识别技术的研究具有重要意义。
[0003]传统台区识别方法主要包含两类，一类是基于通信的方法，这类方法需要专门的台区识别设备如台区识别仪，或者在JP柜、分支箱、光力柜等中间节点处集成台区拓扑识别专用通信装置，这类方法原理简单，实现难度低，但增加了设备的开支，另一类方法是基于大数据的方法，对用户的用电量、电压等数据进行相关性分析，虽然不需要增加额外设备，但需要大量用户用电数据，对数据质量和算法性能要求较高，无法实现网络拓扑在线识别，实际应用难度较大。
[0004]有鉴于此，本专利技术提出一种低压HPLC台区拓扑识别方法及系统。
[0005]经检索，未发现与本专利技术相同或相似的现有技术的文献。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低压HPLC台区拓扑识别方法及系统，能够在不需要中间节点安装识别装置的情况下，实现线路长度自动测量、准确快速识别台区的拓扑结构。
[0007]本专利技术解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：
[0008]一种低压HPLC台区拓扑识别方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1、根据台区档案对所有电表进行编号，并划入未识别电表集合B1，初始化过渡电表集合已识别电表集合
[0010]步骤2、在2～30MHz频段内，集合B1内载波电表I和台区集中器分别发收HPLC扫频信号，采样得到频率响应序列H(f)，将电表I和集合B1内所有接收到载波信号的电表划入集合B2；；
[0011]步骤3、对频率响应序列进行小波降噪；
[0012]步骤4、利用陷波频点特性确定发收中间分支数和分支长度；
[0013]步骤5、利用平均信道衰减特性计算收发节点间总线长度；
[0014]步骤6、计算中间各载波电表间的距离，增删中间分支节点；
[0015]步骤7、进行台区拓扑识别；
[0016]而且，所述步骤3的具体方法为：
[0017]对采样得到的一维波形数据进行小波降噪，滤除高频噪声，去噪方法选择Daubechies小波作为小波基，heursure混合阈值规则，软阈值函数，阈值计算规则如下：
[0018][0019]若Eta<Crit，则选取固定阈值，否则选取rigrsure准则和sqtwolog准则的较小者作为本准则阈值。
[0020]而且，所述步骤4的具体步骤包括：
[0021](1)快速傅里叶变换提取幅值谱中所有明显频率成分F1～F
n
，判定分支数为n；
[0022](2)计算每条分支对应信号频率响应曲线中陷波频点间隔
[0023](3)计算各分支长度：
[0024][0025]式中，L为线路的分布电感，C为线路的分布电容。
[0026]而且，所述步骤5的具体步骤包括：
[0027](1)先根据Hankel矩阵形式将信道频率响应序列x构造成一个m
×
n的信号矩阵H
x
，矩阵构造形式为：
[0028][0029]对H
x
进行奇异值分解分解，得到分信道频率响应H1(f)～H
n
(f)，奇异值分解形式如下：
[0030]H
x
＝USV
T
ꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0031](2)加窗Δf
i
进行PE运算提取各分频率响应曲线的波峰点，PE运算如下：
[0032][0033]将原始输入信号F[n]减去结构元素B[m]对信号F[n]进行开运算结果，即可得到每个窗口内的波峰点，基于最小二乘法拟合出波峰曲线，用该曲线近似代替无分支信道的频率响应；
[0034](3)计算无分支信道平均信道衰减统计特性，计算公式如下：
[0035][0036]其中，f0为频率分辨率，取f0＝25kHz，频率范围2
‑
30MHz，故n1＝80，n2＝1200。
[0037](4)由ACA(l)计算对应主线路长度l,ACA(l)由室外实测得到，测量规则如下：
[0038]多次改变无分支线路长度l，分别计算每个l下的ACA，得到式(7)中的参数a、b；
[0039]ACA(l)＝
‑
al+b(dB)
ꢀꢀꢀ
(7)
[0040](5)由式(3)的ACA(l)计算各分频率响应对应主线路长度l1～l
n
，并取平均值得到总线长度l。
[0041]而且，所述步骤6的具体步骤包括：
[0042](1)集合B2内载波电表i和j收发HPLC扫频信号，采样得到H
ij
(f)；
[0043](2)按照步骤5计算i和j之间的线路长度l
ij
；
[0044](3)当l
ij
‑
(l
bri
+l
brj
)＞ε时，判定两个电表分别属于不同的分支节点，且分支节点之间的距离为l
ij
‑
(l
bri
+l
brj
)；
[0045](4)当|l
ij
‑
(l
bri
+l
brj
)|≤ε时，判定两个电表分别所属的分支节点距离较近，将分支节点合并；
[0046](5)当l
ij
‑
(l
bri
+l
brj
)＜
‑
ε时，判定两个电表同属于一个分支，且该分支长度为(l
bri
+l
brj
‑
l
ij
)/2，增加中间分支节点；
[0047](6)循环执行步骤6，直至B2内所有电表间的线路长度计算完成。
[0048]而且，所述步骤7的具体步骤包括：
[0049](1)计算B2内所有电表与电表I的距离，根据距离长短判断节点上下游关系，生成簇拓扑，并将B2中所有元素划入B3，令至此电表I所在簇的拓扑识别完毕；
[0050](2)当时，返回步骤2，否则结束循环，台区拓扑识别完毕。
[0051]一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压HPLC台区拓扑识别方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、根据台区档案对所有电表进行编号，并划入未识别电表集合B1，初始化过渡电表集合已识别电表集合步骤2、在2～30MHz频段内，集合B1内载波电表I和台区集中器分别发收HPLC扫频信号，采样得到频率响应序列H(f)，将电表I和集合B1内所有接收到载波信号的电表划入集合B2；；步骤3、对频率响应序列进行小波降噪；步骤4、利用陷波频点特性确定发收中间分支数和分支长度；步骤5、利用平均信道衰减特性计算收发节点间总线长度；步骤6、计算中间各载波电表间的距离，增删中间分支节点；步骤7、进行台区拓扑识别。2.根据权利要求1所述的一种低压HPLC台区拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤3的具体方法为：对采样得到的一维波形数据进行小波降噪，滤除高频噪声，去噪方法选择Daubechies小波作为小波基，heursure混合阈值规则，软阈值函数，阈值计算规则如下：若Eta<Crit，则选取固定阈值，否则选取rigrsure准则和sqtwolog准则的较小者作为本准则阈值。3.根据权利要求1所述的一种低压HPLC台区拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤4的具体步骤包括：(1)快速傅里叶变换提取幅值谱中所有明显频率成分F1～F
n
，判定分支数为n；(2)计算每条分支对应信号频率响应曲线中陷波频点间隔(3)计算各分支长度：式中，L为线路的分布电感，C为线路的分布电容。4.根据权利要求1所述的一种低压HPLC台区拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤5的具体步骤包括：(1)先根据Hankel矩阵形式将信道频率响应序列x构造成一个m
×
n的信号矩阵H
x
，矩阵构造形式为：
对H
x
进行奇异值分解分解，得到分信道频率响应H1(f)～H
n
(f)，奇异值分解形式如下：H
x
＝USV
T
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(4)(2)加窗Δf
i
进行PE运算提取各分频率响应曲线的波峰点，PE运算如下：将原始输入信号F[n]减去结构元素B[m]对信号F[n]进行开运算结果，即可得到每个窗口内的波峰点，基于最小二乘法拟合出波峰曲线，用该曲线近似代替无分支信道的频率响应；(3)计算无分支信道平均信道衰减统计特性，计算公式如下：其中，f0为频率分辨率，取f0＝25kHz，频率范围2
‑
30MHz，故n1＝80，n2＝1200；(4)由ACA(l)计算对应主线路长度l,ACA(l)由室外实测得到，测量规则如下：多次改变无分支线路长度l，分别计算每个l下的ACA，得到式(7)中的参数a、b；ACA(l)＝
‑
al+b(dB)
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(7)(5)由式(3)的ACA(l)计算各分频率响应对应主线路长度l1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨挺，冯少康，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：