基于馈线组特征参数聚类的中压配电网接线模式识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于馈线组特征参数聚类的中压配电网接线模式识别方法。首先通过定义中压配电线路典型接线模式，明确了线路和馈线组的关系；接着获得馈线组模式特征量及其标准参数；然后基于深度优先搜索实现馈线组判定及特征参数获取；最后基于C均值聚类的对馈线组接线模式进行识别，从而实现单个变电站、含多个变电站的县域或城市供电区的10kV配电网接线模式识别。实施本发明专利技术，可以高效、准确的辨识出多种典型的接线模式以及双环网接线模式。具有高效、准确的效果。准确的效果。准确的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于馈线组特征参数聚类的中压配电网接线模式识别方法


[0001]本专利技术涉及配电网接线模式识别技术，具体涉及一种基于馈线组特征参数聚类的中压配电网接线模式识别方法。

技术介绍

[0002]配电网接线模式识别对于配电网网架合理性评估、可靠性评估以及配电网建设改造具有重要意义。当前对配电网接线模式识别的研究非常有限，主要研究集中于对配网络元件连接关系(即拓扑结构)的分析，以及以拓扑分析为基础的潮流、短路、网损和可靠性等计算，忽略了对中压配电网络结构特征提取和典型接线模式识别，缺乏对接线模式的进一步统计分析，因而难以发现所研究的中压配电网的本质特征。
[0003]对于实际的区域中压配电网，如能识别出存在有哪些典型接线模式，统计出各接线模式在整个中压配电网接线中所占比例，则会有助于配电网规划设计人员理解该网的特征，从而实现对该配电网的网架结构的完整分析。同时，在缺少可靠性数据的情况下，对中压配电网进行接线模式识别，全面了解中压配电网结构特征，发现其薄弱环节，这对下一步规划改造中接线模式的简化和标准化工作也具有重要意义。
[0004]考虑到实际中压配电网的网络结构复杂，线路多，数据量非常大，要高效、准确的识别出配电网接线模式，急需一种更先进的识别方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于馈线组特征参数聚类的中压配电网接线模式识别方法，可以实现中压配电网接线模式的识别，且高效准确。
[0006]为解决上述的技术问题，本专利技术的一方面，提供一种基于馈线组特征参数聚类的中压配电网接线模式识别方法，所述方法包括如下的步骤：
[0007]步骤S10，获得待分析供电区域中的中压配电网的基础数据；
[0008]步骤S11，采用深度优先搜索对所述配电网基础数据进行处理，判定所述供电区中包含的所有馈线组和配电线路的线路参数；
[0009]步骤S12，通过所获得的线路参数，获取所有馈线组接线模式特征参数；
[0010]步骤S13，对所有馈线组接线模式特征参数,以预先确定的典型接线模式所对应的标准参数为聚类中心，采用C均值聚类方法进行聚类处理，识别所有馈线组的接线模式；
[0011]步骤S14，对所述供电区域中识别出的所有馈线组的接线模式进行统计分析。
[0012]优选地，所述步骤S11进一步包括：
[0013]步骤S110,搜索馈线组：针对所有变电站母线，从变电站母线开始，采用深度优先搜索算法，搜索出所有具有拓扑连接的结构体，每一结构体形成一个馈线组；
[0014]步骤S111,搜索馈线组中的线路：针对任一馈线组，断开所有常开开关，从变电站母线开始，采用深度优先搜索算法，搜索出所有具有连接关系的拓扑树，每一拓扑树形成一条线路；
[0015]步骤S112,统计获得每条线路的线路参数：线路类型；开关数；常开开关数；常闭开关数；电源点数(变电站母线)及编号序列；环网单元数目及编号序列；负荷点数，若负荷点数＝0，则判断该线路为备用线路。
[0016]优选地，在所述步骤S12中，进一步包括：
[0017]步骤S120,预先定义所述馈线组接线模式特征量表示如下：
[0018]P＝(P1,P2,P3,P4,P5,P6)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0019]其中：P1—馈线组包含的线路总数；
[0020]P2—馈线组类型，架空线路取值为1，电缆线路取值为0；
[0021]P3—馈线组包含的电源点总数；
[0022]P4—馈线组包含的常开开关总数；
[0023]P5—馈线组包含的备用线路总数，电缆线路n供一倍模式取值为1，其他模式取值为0；
[0024]P6—馈线组包含的环网单元序列，架空线路不含环网单元,用
“‑”
表示；
[0025]其中，预先确定有架空线路及电缆线路共包含的9种典型接线类型：辐射型、手拉手、三分段三联络、单射型、单环网、双环网、二供一备、三供一备、四供一备；
[0026]步骤S121,根据线路参数计算馈线组的特征参数；根据式(1)中馈线组特征量定义，计算各馈线组的原始特征参数值。
[0027]优选地，所述步骤S13进一步包括：
[0028]步骤S130，获得供电区或域的所有馈线组中各馈线组的原始特征参数；
[0029]步骤S131，对各馈线组的原始特征参数中的第6个特征进行修正，架空线路第6个特征统一设置为111，电缆线路第6个特征统一设置为222；设有M个馈线组，修正后第i个馈线组特征参数为D
i
＝(D
i,1
,D
i,2
,D
i,3
,D
i,4
,D
i,5
,D
i,6
)；
[0030]步骤S132，以预先确定的除双环网之外的其他各典型接线模式所对应的标准参数为聚类中心，对M个馈线组特征参数进行C均值聚类；
[0031]步骤S133，在进行C均值聚类后，将所有馈线组均按聚类中心归入相应类别，馈线组的接线模式判定为与其所在区域聚类中心的相同，且每一馈线组中的所有线路接线模式与所属馈线组相同。
[0032]优选地，所述步骤S13进一步包括：
[0033]对于所有单环网，基于单环网的“环网单元序列”匹配技术，进一步进行双环网识别处理。
[0034]实施本专利技术，具有如下的有益效果：
[0035]本专利技术提供了一种基于馈线组特征参数聚类的中压配电网接线模式识别方法，通过对空线路、电缆线路9种典型接线模式的馈线组模式特征量并给出了特征量标准参数，并基于深度优先搜索判定馈线组以及馈线组包含的多条线路，再通过统计线路参数获得馈线组特征参数。以典型接线模式的标准参数为聚类中心，采用C均值聚类方法判定所有馈线组的典型接线模式；最后，对所有单环网馈线组进行环网单元序列匹配判断，进一步识别出双环网接线模式。从而实现单个变电站、含多个变电站的县域或城市供电区的10kV配电网接线模式识别。本专利技术可以高效、准确的辨识出多种典型的接线模式以及双环网接线模式。具有高效、准确的效果。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。
[0037]图1为本专利技术涉及的中压配电网中一种架空线路示意图；
[0038]图2为本专利技术涉及的中压配电网中另一种架空线路示意图；
[0039]图3为本专利技术涉及的中压配电网中一种电缆线路示意图；
[0040]图4为本专利技术涉及的中压配电网中另一种架空线路示意图；
[0041]图5为本专利技术涉及的中压配电网中再一种架空线路示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于馈线组特征参数聚类的中压配电网接线模式识别方法，其特征在于，所述方法包括如下的步骤：步骤S10，获得待分析供电区域中的中压配电网的基础数据；步骤S11，采用深度优先搜索对所述配电网基础数据进行处理，判定所述供电区中包含的所有馈线组和配电线路的线路参数；步骤S12，通过所获得的线路参数，获取所有馈线组接线模式特征参数；步骤S13，对所有馈线组接线模式特征参数,以预先确定的典型接线模式所对应的标准参数为聚类中心，采用C均值聚类方法进行聚类处理，识别所有馈线组的接线模式；步骤S14，对所述供电区域中识别出的所有馈线组的接线模式进行统计分析。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S11进一步包括：步骤S110,搜索馈线组：针对所有变电站母线，从变电站母线开始，采用深度优先搜索算法，搜索出所有具有拓扑连接的结构体，每一结构体形成一个馈线组；步骤S111,搜索馈线组中的线路：针对任一馈线组，断开所有常开开关，从变电站母线开始，采用深度优先搜索算法，搜索出所有具有连接关系的拓扑树，每一拓扑树形成一条线路；步骤S112,统计获得每条线路的线路参数：线路类型；开关数；常开开关数；常闭开关数；电源点数及编号序列；环网单元数目及编号序列；负荷点数，若负荷点数＝0，则判断该线路为备用线路。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S12中，进一步包括：步骤S120,预先定义所述馈线组接线模式特征量表示如下：P＝(P1,P2,P3,P4,P5,P6)
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(1)其中：P1—馈线组包含的线路总数；P2—馈线组类型，架空线路取值为1，电缆线路取值为0；P3—馈线组包含的电源点总数；P4—馈线组包含的常开开...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚龙龙，邓世聪，胡冉，康文韬，韦涛，陈海，张伟，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：