一种基于电压特征的台区拓扑辨识系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于电压特征的台区拓扑辨识系统，包括信息采集模块、基础级辨识模块，模型训练模块、关联级辨识模块；可以根据电压特征结合电压回归拟合、线损拟合对于用电拓扑关系进行识别，将不同的用电信息划分至对应的组别中，而通过大数据分析和智能识别的方式，可以适用于目前复杂的电网架设环境，而且具有自优化能力。自优化能力。自优化能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电压特征的台区拓扑辨识系统


[0001]本专利技术涉及用电拓扑辨识领域，更具体地说，涉及一种基于电压特征的台区拓扑辨识系统。

技术介绍

[0002]目前用电拓扑识别方法是通过计算各个用电节点、用电区域之间的电气的连接关系，然后对连接关系进行辨识并以数据的形式进行存储，而为后续对节能分析，计算异常、故障排查等环节有着较为深远的意义。
[0003]而停电法结合人工排查属于较为传统的拓扑识别方法，而随着电网技术的普及，出现了更多且更加复杂的物理电网拓扑、例如共线配电设备、半波取电设备，同时传统电网拓扑又存在无法进行载波通讯的问题，所以在复杂的现况下，现有基于简单信息的用电拓扑识别技术存在较大的局限性和准确性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术目的是提供一种基于电压特征的台区拓扑辨识系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种基于电压特征的台区拓扑辨识系统，包括信息采集模块、基础级辨识模块，模型训练模块、关联级辨识模块；
[0007]所述信息采集模块包括电压采集单元、电流采集单元以及特征采集单元，所述电压采集单元用于采集用电节点的电压数据，所述电流采集单元用于采集用电节点的电流数据，所述特征采集单元配置有特征采集策略，所述特征采集单元通过特征采集策略采集对应用电节点的特征数据，所述信息采集模块根据每一用电节点的电流数据、电压数据、特征数据生成用电信息；
[0008]所述基础关联模块包括节点生成单元、抓取划分单元、第一拟合单元以及第二拟合单元，所述节点生成单元配置有若干抓取时刻，通过抓取时刻抓取对电压数据中的节点电压值，所述抓取划分单元配置有划分预设数以及划分预设范围，所述抓取划分单元根据同一抓取时刻下节点电压值的相近程度对用电节点进行分组将节点电压值的差值在划分预设范围以内且数量超过划分预设数的用电节点划分到同一抓取划分组，所述第一拟合单元配置有偏差基准值，所述第一拟合单元将抓取划分组内所有节点电压值的差值小于偏差基准值的用电节点划分到同一第一拟合组，所述第二拟合单元配置有拟合偏差值，所述第二拟合单元对每一第一拟合组的电压数据进行拟合比较以获得第二拟合值，将第二拟合值小于拟合偏差值的用电节点划分到同一表箱组；
[0009]所述模型训练模块包括样本采集单元、特征训练单元、数据建模单元，所述样本采集单元配置有标准特征库，所述标准特征库存储有若干波形子特征，所述样本采集单元根据已知事件采集对应的用电节点的电压数据，并通过标准特征库对应的波形子特征匹配电压数据，所述特征训练单元根据事件类型建立波形子特征之间的关联强度值，每一样本的
电压数据中同时包括两个波形子特征就将该波形子特征对应的事件类型项下的关联强度值提高，根据关联强度值整合波形子特征以形成模型特征，以事件类型为划分依据划分模型特征以生成电压特征模型，所述数据建模单元根据事件类型关联模型特征，并根据关联结果建立拓扑修正数据库；
[0010]所述关联辨识模块包括特征识别单元、波形修正单元、电压拟合单元、阻抗拟合单元、关联辨识单元；所述特征识别单元用于根据电压特征模型识别电压数据中的电压特征，所述波形修正模块配置有波形修正策略，所述波形修正策略根据用电节点的电压特征从所述拓扑修正数据库中调取对应的修正特征以及目标节点，通过修正特征修正目标节点的电压数据对应时刻的波形；所述电压拟合单元配置有拟合修正策略以及电压拟合策略，所述拟合修正策略根据用电节点的电压特征从所述拓扑修正数据库中调取对应的修正特征并对待拟合的电压数据通过修正特征进行修正，在通过电压拟合策略对修正后的电压数据的波形拟合得到第一拟合值，所述阻抗拟合单元配置有阻抗拟合策略，所述阻抗拟合策略通过电流数据、电压数据进行拟合生成第二拟合值，所述关联辨识单元根据第一拟合值和第二拟合值计算得到拟合关联值，将拟合关联值小于预设的关联阈值的用电节点划分到同一台区组。
[0011]进一步的，所述样本采集单元还包括实时采集策略，所述实时采集策略用于监控已有台区组或表箱组的电压数据以形成训练样本。
[0012]进一步的，所述关联辨识模块还包括修正反馈单元，所述修正反馈单元对应电压特征模型中的每一模型特征建立关联权重值，所述修正特征根据模型特征对应的关联权重值生成，关联权重值取值范围在0
‑
1之间，当关联权重值为1时，修正特征与模型特征相同。
[0013]进一步的，所述修正反馈单元配置有第一反馈基准值和第二反馈基准值，当所述第一拟合值大于第一反馈基准值时，提高电压特征模型中对应的波形子特征之间的关联权重值，当所述第一拟合值小于第二反馈基准值时，降低电压特征模型中对应的波形子特征之间的关联权重值。
[0014]进一步的，所述特征训练单元配置有强度划分范围，当事件类型项下的任意组波形子特征的关联强度值低于强度划分范围，不生成对应的模型特征；当事件类型项下的任意组波形子特征的关联强度值落入强度划分范围，生成对应的模型特征，当事件类型项下的任意组波形子特征的关联强度值高于强度划分范围，将原事件类型项划分为两个事件类型项并重新计算对应的关联强度值。
[0015]进一步的，所述信息采集模块还包括信息识别单元，所述信息识别单元根据特征数据将用电节点对应的用电信息送至基础关联模块或关联辨识模块。
[0016]进一步的，所述基础关联模块根据特征数据生成物理相关值，所述物理相关值反映两个用电节点之间的物理关联度，所述偏差基准值和所述拟合偏差值与所述物联关联值正相关。
[0017]进一步的，所述基础关联模块还包括异常触发单元，所述异常触发单元用于对划分至同一表箱组的用电节点的电压数据进行监控以生成异常拟合段，所述异常拟合段的平均拟合值大于第二拟合值的两倍。
[0018]进一步的，所述拟合配置单元通过关联公式求取所述拟合关联值，所述关联公式
为：其中α为预设的电压拟合因子，β为预设的线损拟合因子，X为第一拟合值，Y为第二拟合值，b为线损拟合参数，δ为拟合关联值。
[0019]进一步的，所述关联辨识单元配置有拟合参数数据库，所述拟合参数数据库存储有不同的线损拟合参数，所述线损拟合参数以特征数据为索引，所述关联辨识单元根据对应用电节点的特征数据调用所述线损拟合参数。
[0020]本专利技术技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，可以根据电压特征结合电压回归拟合、线损拟合对于用电拓扑关系进行识别，将不同的用电信息划分至对应的组别中，而通过大数据分析和智能识别的方式，可以适用于目前复杂的电网架设环境，而且具有自优化能力。
附图说明
[0021]图1：本专利技术台区拓扑辨识系统的系统拓扑图；
[0022]图2：本专利技术台区拓扑辨识系统信息采集模块原理图；
[0023]图3：本专利技术台区拓扑辨识系统基础级辨识模块原理图；
[0024]图4：本专利技术台区拓扑辨识系统模型训练模块原理图；
[0025]图5：本专利技术台区拓扑辨识系统关联级辨识模块原理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电压特征的台区拓扑辨识系统，其特征在于：包括信息采集模块、基础级辨识模块，模型训练模块、关联级辨识模块；所述信息采集模块包括电压采集单元、电流采集单元以及特征采集单元，所述电压采集单元用于采集用电节点的电压数据，所述电流采集单元用于采集用电节点的电流数据，所述特征采集单元配置有特征采集策略，所述特征采集单元通过特征采集策略采集对应用电节点的特征数据，所述信息采集模块根据每一用电节点的电流数据、电压数据、特征数据生成用电信息；所述基础关联模块包括节点生成单元、抓取划分单元、第一拟合单元以及第二拟合单元，所述节点生成单元配置有若干抓取时刻，通过抓取时刻抓取对电压数据中的节点电压值，所述抓取划分单元配置有划分预设数以及划分预设范围，所述抓取划分单元根据同一抓取时刻下节点电压值的相近程度对用电节点进行分组将节点电压值的差值在划分预设范围以内且数量超过划分预设数的用电节点划分到同一抓取划分组，所述第一拟合单元配置有偏差基准值，所述第一拟合单元将抓取划分组内所有节点电压值的差值小于偏差基准值的用电节点划分到同一第一拟合组，所述第二拟合单元配置有拟合偏差值，所述第二拟合单元对每一第一拟合组的电压数据进行拟合比较以获得第二拟合值，将第二拟合值小于拟合偏差值的用电节点划分到同一表箱组；所述模型训练模块包括样本采集单元、特征训练单元、数据建模单元，所述样本采集单元配置有标准特征库，所述标准特征库存储有若干波形子特征，所述样本采集单元根据已知事件采集对应的用电节点的电压数据，并通过标准特征库对应的波形子特征匹配电压数据，所述特征训练单元根据事件类型建立波形子特征之间的关联强度值，每一样本的电压数据中同时包括两个波形子特征就将该波形子特征对应的事件类型项下的关联强度值提高，根据关联强度值整合波形子特征以形成模型特征，以事件类型为划分依据划分模型特征以生成电压特征模型，所述数据建模单元根据事件类型关联模型特征，并根据关联结果建立拓扑修正数据库；所述关联辨识模块包括特征识别单元、波形修正单元、电压拟合单元、阻抗拟合单元、关联辨识单元；所述特征识别单元用于根据电压特征模型识别电压数据中的电压特征，所述波形修正模块配置有波形修正策略，所述波形修正策略根据用电节点的电压特征从所述拓扑修正数据库中调取对应的修正特征以及目标节点，通过修正特征修正目标节点的电压数据对应时刻的波形；所述电压拟合单元配置有拟合修正策略以及电压拟合策略，所述拟合修正策略根据用电节点的电压特征从所述拓扑修正数据库中调取对应的修正特征并对待拟合的电压数据通过修正特征进行修正，在通过电压拟合策略对修正后的电压数据的波形拟合得到第一拟合值，所述阻抗拟合单元配置有阻抗拟合策略，所述阻抗拟合策略通过电流数据、电压数据进行拟合生成第二拟合值，所述关联辨识单元根据第一拟合值和第二拟合值计算得到拟合关联值，将拟合关联值小于预设的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖国书，李建新，夏桃芳，高琛，詹文，詹世安，郭志伟，鄢盛腾，丁忠安，陈前，王雅平，林峰，李毅靖，林宗敏，陈琳，王迟，
申请(专利权)人：国网信通亿力科技有限责任公司国网信息通信产业集团有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：