一种基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法技术

一种基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，包括以下步骤：步骤1、将线路、用户的功率数据和电压数据以平均每天A个观测值为标准，进行数据对齐处理及相关预处理，补全缺失的时间维度；得到完整可用的电压和功率数据；步骤2、计算并对比线路电量值；步骤3、利用电压数据进行相似度计算，筛选“疑似用户”；步骤4、对功率数据进行混合整数线性规划；步骤5、经过步骤4混合整数规划计算之后，用遗传算法在所有用户中辨识出剩余用户将这个空隙填满。本发明专利技术基于目前配网运行时所产生的运行数据，取得其中电压数据的同时，也要取得功率以及电量数据。在电压曲线相似度受限时，利用功率曲线和电量值做进一步辨识。步辨识。步辨识。

【技术实现步骤摘要】
一种基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法


[0001]本专利技术属于电力信息
，涉及一种基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法。

技术介绍

[0002]配网线变关系是非常重要的基础数据，其存在错误时，严重影响了配网各项业务的开展，包括线损计算、故障抢修、停电计划发布等等。然而，随着用电负荷的不断增加导致电力设施的变动调整(如迁建、扩容、割接、布点等)，供电企业在多年的运营过程中会因为各种技术原因、管理不规范或权责调整等造成电表档案与实际不符，以及地缆供电用户的台区归属界定难以确定等配网关系错乱问题。
[0003]传统依靠人工巡线方式校验配网线变关系正确性的方法有两大局限性：一方面配网资产多，依靠人工的方式，耗时耗力且效果不好；另一方面配网线变关系是动态变化的，依靠人工的方式难以保障实时性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，为解决
技术介绍
中的两大局限性来提供解决方案。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1、将线路、用户的功率数据P和电压数据U以平均每天A个观测值为标准，进行数据对齐处理及相关预处理，同时将数据长度不够平均每天A个观测的线路和用户数据进行数据对齐，即补全缺失的时间维度；遍历所有数据，将缺失数据以线性插值的方法将其补全，对于空值数量超过数据总量B％的用户和线路将其记录后删除，得到完整可用的电压和功率数据；将处理过后的用户数据按照不同变电站进行分类，将线路按照不同变电站分类后再按照不同母线进行分类。
[0008]步骤2、计算并对比线路电量值。
[0009]步骤3、利用电压数据进行相似度计算，筛选“疑似用户”。
[0010]步骤4、对功率数据进行混合整数线性规划；将步骤3中得到的“疑似用户”作为用户集合U与线路功率数据进行混合整数规划计算，在可行域范围内找出最优的线性组合，得出初步辨识结果。
[0011]步骤5、经过步骤4混合整数规划计算之后，用遗传算法在所有用户中辨识出剩余用户将这个空隙填满。
[0012]本专利技术和现有技术相比，其优点在于：本专利技术基于目前配网运行时所产生的运行数据，取得其中电压数据的同时，也要取得功率以及电量数据。在电压曲线相似度受限时，利用功率曲线和电量值做进一步辨识。
[0013]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变
得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0014]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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术的算法流程图。
具体实施方式
[0016]下面将参照附图更详细地描述本专利技术公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本专利技术公开的示例性实施例，然而应当理解，本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。
[0017]一种基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，如图1，包括以下步骤：
[0018]步骤1、将线路、用户的功率数据P和电压数据U以平均每天A个观测值为标准，进行数据对齐处理及相关预处理，同时将数据长度不够平均每天A个观测的线路和用户数据进行数据对齐，即补全缺失的时间维度；遍历所有数据，将缺失数据以线性插值的方法将其补全，对于空值数量超过数据总量B％的用户和线路将其记录后删除，得到完整可用的电压和功率数据；将处理过后的用户数据按照不同变电站进行分类，将线路按照不同变电站分类后再按照不同母线进行分类；
[0019]步骤2、计算并对比线路电量值；
[0020]步骤3、利用电压数据进行相似度计算，筛选“疑似用户”；
[0021]步骤4、对功率数据进行混合整数线性规划；将步骤3中得到的“疑似用户”作为用户集合U与线路功率数据进行混合整数规划计算，在可行域范围内找出最优的线性组合，得出初步辨识结果；
[0022]步骤5、经过步骤4混合整数规划计算之后，用遗传算法在所有用户中辨识出剩余用户将这个空隙填满。
[0023]实施例
[0024]基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，包括以下步骤：
[0025]步骤1、将线路、用户的功率数据P和电压数据U以平均每天96个观测值为标准，进行数据对齐处理及相关预处理，同时将数据长度不够平均每天96个观测的线路和用户数据进行数据对齐，即补全缺失的时间维度。遍历所有数据，针对其中因为采集掉线，信号不良等问题出现的缺失数据，以线性插值的方法将其补全，对于空值数量超过数据总量50％的用户和线路将其记录后删除，得到完整可用的电压和功率数据。将处理过后的用户数据按照不同变电站进行分类，将线路按照不同变电站分类后再按照不同母线进行分类。
[0026]步骤2、计算并对比线路电量值。
[0027]具体的，计算线路功率数据P
l
得出线路电量值公式为：
计算结果和与原始档案中线路电量数据Q
l
做对比，就则数据有效进行保留，比值在这个区间之外的线路做好记录后在计算数据中删除。
[0028]步骤3、利用电压数据进行相似度计算，筛选“疑似用户”。
[0029]具体的，读取所有线路电压值，计算线路电压数据与所有用户电压数据的相似度ρ，将其中ρ≥0.9的用户取出作为当前线路下“疑似用户”为之后的计算提供先验信息，计算方法如下：
[0030][0031][0032]其中ρ
l,u
为线路和用户功率曲线的相关系数，Cov(l,u)为线路和用户功率的协方差值，E(l*u)为线路功率与用户功率乘积的期望，Var(l)为线路功率数据的方差值。计算结果样例如表1。
[0033]表1-线路电压数据与用户电压数据的相似度表
[0034]Line1电压数据相似度User1User2User3...UsernFeatureday10.41880.42090.3856...0.3914Featureday20.80740.80210.7942...0.8993..................Featuredayn0.53610.53690.7182...0.6947
[0035]步骤4、对功率数据进行混合整数线性规划。
[0036]具体的，将步骤3中得到的“疑似用户”作为用户集合U与线路功率数据进行混合整数规划计算，在可行域范围内找出最优的线性组合，得出初步辨识结果。线性规划是研究线性约束条件下线性目标函数的极值问题的数学理论和方法，而混合整数规划是一种部分决策变量为整数，部分为非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将线路、用户的功率数据P和电压数据U以平均每天A个观测值为标准，进行数据对齐处理及相关预处理，同时将数据长度不够平均每天A个观测的线路和用户数据进行数据对齐，即补全缺失的时间维度；遍历所有数据，将缺失数据以线性插值的方法将其补全，对于空值数量超过数据总量B％的用户和线路将其记录后删除，得到完整可用的电压和功率数据；将处理过后的用户数据按照不同变电站进行分类，将线路按照不同变电站分类后再按照不同母线进行分类；步骤2、计算并对比线路电量值；步骤3、利用电压数据进行相似度计算，筛选“疑似用户”；步骤4、对功率数据进行混合整数线性规划；将步骤3中得到的“疑似用户”作为用户集合U与线路功率数据进行混合整数规划计算，在可行域范围内找出最优的线性组合，得出初步辨识结果；步骤5、经过步骤4混合整数规划计算之后，用遗传算法在所有用户中辨识出剩余用户将这个空隙填满。2.根据权利要求1所述的基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，其特征在于，步骤1中，A值为96；B值为50。3.根据权利要求1所述的基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，其特征在于，步骤2中：计算线路功率数据P
l
得出线路电量值其中，计算结果和与原始档案中线路电量数据Q
l
做对比；则数据有效进行保留，比值在区间[0.9-1.1]之外的线路做好记录后在计算数据中删除。4.根据权利要求1所述的基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，其特征在于，步骤3中：读取所有线路电压值，计算线路电压数据与所有用户电压数据的相似度ρ，将其中ρ≥0.9的用户取出作为当前线路下“疑似用户”，为之后的计算提供先验信息，计算方法如下：Cov(l,u)＝E(l*u)-E(l)*E(u)；其中，ρ
l,u
为线路和用户功率曲线的相关系数，Cov(l,u)为线路和用户功率的协方差值，E(l*u)为线路功率与用户功率乘积的期望，Var(l)为线路功率数据的方差值。5.根据权利要求1所述的基于用户用电数据对配网拓扑的识别方法，其特征在于，步骤4中，包括：步骤4.1：创建两组非负数变量u1,u2,
…
,u
n
...

【专利技术属性】
技术研发人员：白杨，王喆，王向儒，王立龙，田勇，
申请(专利权)人：西安汇能网络信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：