一种基于数据挖掘的户变关系辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数据挖掘的户变关系辨识方法，本发明专利技术基于台区内节点的电压波动相似特点，利用DBSCAN算法聚类出疑似的不属于目标台区的节点，然后基于上下游设备的电能相似性确认疑似节点是否属于目标台区，采用Apriori算法生成符合约束条件的台区从属节点集，再使用余弦相似度判别得到最可能的户变从属结果。发明专利技术无需现有配电网额外安装检测装置，更利于推广，通过实施例验证，具有更高的户变关系辨识准确率。变关系辨识准确率。变关系辨识准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据挖掘的户变关系辨识方法


[0001]本专利技术属于电力电子
，尤其涉及配电网低压台区户变关系辨识模型的建立。

技术介绍

[0002]配电网作为电力输送的最后环节，长期存在拓扑缺失、错误的情况，随着配电网中可调控资源的增加，正确的户变关系模型对台区的在线管理显得愈加重要。而依靠人工的方式进行排查不仅仅成本高，对于台区复杂的接线与节点环境效率低。而配电物联网的建设使得用户的电能数据可以在线采集，馈线处也安装了更多的监测设备，为基于数据的方式研究配电网拓扑提供了条件。
[0003]而户变关系辨识属于低压配电网拓扑识别问题中的子问题，由于配电网不同电压等级的规划设计与量测信息完整度不同，低压配电网的拓扑辨识问题按照研究对象可以分为以下几类：台区挂接的10kV馈线识别，10kV的量测较多，此方面研究倾向于检验挂接开关状态；户变关系识别，校验用户所属台区，一般表现为个别台区出现负损现象，以及低压用户所属馈线、相位识别。现有识别方法上主要分为两类：注入信号方法与数据分析法。注入信号法通过在网络中安装专门的设备注入谐波或无功功率等信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据挖掘的户变关系辨识方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1，采集台区下各层级设备数据，所述各层级设备数据包括变压器处总表、馈线监测单元LTU与用户处设备的有功电量、无功电量、电压幅值和有功功率；步骤S2，以电压波动相似度作为距离标准，采用DBSCAN聚类算法对台区内设备进行聚类算法处理，形成相应的聚类中心和噪声点，并将聚类中心和噪声点分别标记为本台区用户设备和疑似非台区用户设备；步骤S3，首先将标记为本台区用户设备的电量作为整体，然后提取疑似非台区用户设备电量并与本台区用户设备电量进行组合，比较组合后的电量与本台区总体消耗电量的相关程度，进而对提取的疑似非台区用户设备是否为本台区用户设备进行判断确认。2.根据权利要求1所述基于数据挖掘的户变关系辨识方法，其特征在于：步骤S2所述DBSCAN聚类算法具体步骤包括：首先，采用电压波动相似度值dist作为各个节点间的距离，并设置与中心点的距离参数E，以及距中心距离为E的空间内点的数量的阈值MinPts，然后导入各节点间电压波动相似度的(电压时间序列)数据集；所述各个节点间的距离dist通过式(1)计算获得：式中，dist为两个设备节点间电压波动相似度值，Sim为两个向量A和B的夹角余弦值，取值范围在
‑
1～1之间，A
i
和B
i
分别为向量A和B的各维度分量，n为向量A和B拥有的维度分量数量；然后，任选数据集中一点统计其E邻域内数据点数n，并与MinPts进行比较，如果当n≥MinPts时，则将其标记为异常点，作为疑似非台区用户设备；否则，将该点标记为高密度点，并对其E邻域内所有点进行相同操作；最后，根据密度可达关系最大化形成聚类，直至每个点被访问后，输出聚类结果。3.根据权利要求1所述基于数据挖掘的户变关系辨识方法，其特征在于：步骤S3采用Apriori数据挖掘算法，具体包括以下步骤：(1)将本台区用户设备作为整体，并从步骤S2得到的疑似非台区用户设备中提取任意数量项用户设备，并与本台区用户设备整体进行组合，得到组合t，t＝{S1,S2,L,S
k
,L,S
n
}，S
k
为第k个用户设备S的电量，n为组合t中用户设备个数，称组合t为n项集；进而得到包含不同数量用户设备的组合t
i,j
的数据集D，D＝{t
1,1
,t
1,2
L t
1,n
,t
2,1
,t
2,2
L t
2,n
L t
i,j
L t
n,n
}，t
i,j
为数据集D下的子集，表示包含i个用户设备的第j个组合，n为所有用户设备总个数；(2)首先，获取初始条件：根据下式(2)的电量上限约束条件，从数据集D中得到所有满足该条件的1项集L1，L1＝{t
1,1
,t
1,2
,L t
1,k
,L,t
1,p
},p≤n；A
L,k
＜λA
L
ꢀꢀꢀ
(2)式中，A
L,1
为馈线L下第k个用户设备的电能，A
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝雁翔，闫明，井泉，刘四军，吴占，陈京，陈钰洁，和合，黄建华，刘兵，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司许昌供电公司，
类型：发明
国别省市：