一种低压台区线路拓扑识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种低压台区线路拓扑识别方法及装置、以及低压台区电网采集系统，在该线路拓扑识别方法中，基于两个表箱之间的衰减值对拓扑进行识别，首先进行分支识别，然后根据表箱间信号强度衰减情况是否满足信号强度衰减条件来选择采用基于信号强度衰减的识别方法或者基于机器学习的识别方法对分支下表箱进行识别，最后基于所述分支识别和表箱识别的结果，对各分支下表箱的顺序进行识别。本发明专利技术提供的该识别方法及装置，可以基于原有的低压台区电网采集系统，通过相关方法的计算，就可实现低压台区线路拓扑识别功能，而无需对硬件系统进行改造，识别精度高，实现成本低，相比于现有技术中的台区线路拓扑识别方案，更适合大规模推广应用。规模推广应用。规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种低压台区线路拓扑识别方法及装置


[0001]本专利技术涉及台区线路拓扑结构识别
，尤其涉及一种低压台区线路拓扑识别方法及装置。

技术介绍

[0002]现有技术中，低压台区线路拓扑的识别常用方法包括如下几种：(1)根据现场环境、档案信息等人工推断台区线路拓扑，该方法是最原始的方法，效率较低、需要大量人工、并且识别精度也不高，不适用于广泛推广。(2) 通过在控制模块中放入GPS芯片，从而实现线路拓扑识别的目的，该方法需要改的STA等模块，推广成本高。(3)改动STA模块，在其中添加载波信号发生装置，使得STA模块可以发出特定的信号，从而判断出台区的线路拓扑关系，该方法也是需要对STA进行改动，推广成本高。
[0003]综上所述，现有技术中的低压台区线路拓扑识别方案都需要改动STA，推广实现成本较高，对整个系统的改动较大。

技术实现思路

[0004]基于现有技术的上述情况，本专利技术的目的在于提供一种低压台区线路拓扑识别方法及装置，该方法在原有的低压台区电网采集系统的基础上，通过拓扑识别方法的运用，无需额外添加硬件，就可以识别出台区线路拓扑，相比于现有技术中的台区线路拓扑识别方案，成本更低，更适合大规模推广。
[0005]为达到上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种低压台区线路拓扑识别方法，包括步骤：
[0006]根据表箱间的信号强度衰减情况，进行分支识别；
[0007]判断表箱间信号强度衰减情况是否满足信号强度衰减条件，当表箱间信号强度衰减情况满足信号强度衰减条件时，采用基于信号强度衰减的识别方法对分支下表箱进行识别；当表箱间信号强度衰减情况不满足信号强度衰减条件时，采用基于机器学习的识别方法对分支下表箱进行识别；
[0008]基于所述分支识别和表箱识别的结果，对各分支下表箱的顺序进行识别。
[0009]进一步的，所述根据表箱间的信号强度衰减情况，进行分支识别，包括：
[0010]当两个表箱之间的衰减值≤s时，认定该两个表箱为邻居；
[0011]统计台区内每个表箱的邻居的集合A(A1,A2，
……
,A
n
)和每个集合A内元素个数集合a(a1,a2,
……
,a
n
)；
[0012]分析集合a，将个数相同的a累加存在r里，r1表示集合a中元素为1的个数，r2表示集合a中元素为2的个数
……
r
10
表示集合a中元素为10的个数，r
11
表示集合a中元素大于10的个数；
[0013]计算多表表箱占比rate：
[0014]rate＝(n
–
r1
–
r2)/n；
[0015]当rate>r
thd
时，进行下一步骤，当rate≤r
thd
时，s＝s+1，并重复以上各步骤；
[0016]将每个集合A中的元素相互取交集，得到m个集合B(B1B2,
…
,B
m
)，集合 B即为分支识别的结果；
[0017]其中，n为待识别台区的表箱个数，s为衰减值阈值，r
thd
为多表箱占比的经验值。
[0018]进一步的，所述判断表箱间信号强度衰减情况是否满足信号强度衰减条件，包括：
[0019]设s＝1，计算得到r1和r2；
[0020]若2*r2≤n
–
r1时，则表箱间信号强度衰减情况满足信号强度衰减条件；
[0021]若2*r2>n
–
r1时，则表箱间信号强度衰减情况不满足信号强度衰减条件。
[0022]进一步的，所述采用基于信号强度衰减的识别方法对分支下表箱进行识别，包括：
[0023]获取待识别分支下，每个表箱的邻居的集合A和每个集合A内元素个数集合a；
[0024]当a中有大于1的元素出现时，进行下一步骤；否则s＝s+1，并重复以上各步骤；
[0025]s＝s+s
j
，并重复以上各步骤；
[0026]将每个集合A中的元素相互取交集，得到多个集合B，集合B为该分支下的表箱识别情况；
[0027]其中，s
j
为衰减经验值；
[0028]进一步的，所述采用基于机器学习的识别方法对分支下表箱进行识别，包括：
[0029]求取两个表箱间多元线性回归公式的特征值；
[0030]选取多组同一表箱和不同表箱的特征值作为模型；
[0031]求取该特征值和模型中的每组特征值的欧式距离；
[0032]将该欧式距离排序，取最小的3个，当3个欧式距离代表的同表箱的特征值组多，则待识别的结果就是同表箱。
[0033]进一步的，所述多元线性回归公式包括以下公式：
[0034][0035]其中，式中U为表箱电压、I为表箱电流，上角标为i时刻，下角标为所属表箱1或表箱2，X和R表示阻抗，下角标R和X分别表示实部电流和虚部电流。
[0036]进一步的，所述对各分支下表箱的顺序进行识别，包括：
[0037]获取该分支下各表箱的集合A；
[0038]如果集合A中首次出现了该分支外的表箱，将该集合A对应的表箱作为该分支内第一个表箱，并将该表箱标记为P，并进行下一步骤；否则s＝s+1，并重复以上各步骤；
[0039]通过比较P内表箱和分支内其他表箱的衰减值，寻找离P最近的表箱，并将该表箱标记为P；
[0040]如果P为分支内最后标记的表箱，则结束，否则重复上一个步骤。
[0041]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种低压台区线路拓扑识别装置，包括分支识别模块、表箱识别方法选择模块、表箱识别模块、以及表箱顺序识别模块；其中，
[0042]所述分支识别模块，根据表箱间的信号强度衰减情况，进行分支识别；
[0043]所述表箱识别方法选择模块，判断表箱间信号强度衰减情况是否满足信号强度衰减条件对表箱识别方法进行选择；
[0044]所述表箱识别模块，当表箱间信号强度衰减情况满足信号强度衰减条件时，采用基于信号强度衰减的识别方法对分支下表箱进行识别；当表箱间信号强度衰减情况不满足
信号强度衰减条件时，采用基于机器学习的识别方法对分支下表箱进行识别；
[0045]所述表箱顺序识别模块，基于所述分支识别和表箱识别的结果，对各分支下表箱的顺序进行识别。
[0046]进一步的，所述分支识别模块，根据表箱间的信号强度衰减情况，进行分支识别，包括：
[0047]当两个表箱之间的衰减值≤s时，认定该两个表箱为邻居；
[0048]统计台区内每个表箱的邻居的集合A(A1,A2，
……
,A
n
)和每个集合A内元素个数集合a(a1,a2,
……
,a
n
)；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压台区线路拓扑识别方法，其特征在于，包括步骤：根据表箱间的信号强度衰减情况，进行分支识别；判断表箱间信号强度衰减情况是否满足信号强度衰减条件，当表箱间信号强度衰减情况满足信号强度衰减条件时，采用基于信号强度衰减的识别方法对分支下表箱进行识别；当表箱间信号强度衰减情况不满足信号强度衰减条件时，采用基于机器学习的识别方法对分支下表箱进行识别；基于所述分支识别和表箱识别的结果，对各分支下表箱的顺序进行识别。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据表箱间的信号强度衰减情况，进行分支识别，包括：当两个表箱之间的衰减值≤s时，认定该两个表箱为邻居；统计台区内每个表箱的邻居的集合A(A1,A2，
……
,A
n
)和每个集合A内元素个数集合a(a1,a2,
……
,a
n
)；分析集合a，将个数相同的a累加存在r里，r1表示集合a中元素为1的个数，r2表示集合a中元素为2的个数
……
r
10
表示集合a中元素为10的个数，r
11
表示集合a中元素大于10的个数；计算多表表箱占比rate：rate＝(n
–
r1
–
r2)/n；当rate>r
thd
时，进行下一步骤，当rate≤r
thd
时，s＝s+1，并重复以上各步骤；将每个集合A中的元素相互取交集，得到m个集合B(B1B2,
…
,B
m
)，集合B即为分支识别的结果；其中，n为待识别台区的表箱个数，s为衰减值阈值，r
thd
为多表箱占比的经验值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断表箱间信号强度衰减情况是否满足信号强度衰减条件，包括：设s＝1，计算得到r1和r2；若2*r2≤n
–
r1时，则表箱间信号强度衰减情况满足信号强度衰减条件；若2*r2>n
–
r1时，则表箱间信号强度衰减情况不满足信号强度衰减条件。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用基于信号强度衰减的识别方法对分支下表箱进行识别，包括：获取待识别分支下，每个表箱的邻居的集合A和每个集合A内元素个数集合a；当a中有大于1的元素出现时，进行下一步骤；否则s＝s+1，并重复以上各步骤；s＝s+s
j
，并重复以上各步骤；将每个集合A中的元素相互取交集，得到多个集合B，集合B为该分支下的表箱识别情况；其中，s
j
为衰减经验值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用基于机器学习的识别方法对分支下表箱进行识别，包括：求取两个电表间多元线性回归公式的特征值；选取多组同一电表和不同电表的特征值作为模型；求取该特征值和模型中的每组特征值的欧式距离；
将该欧式距离排序，取最小的3个，当3个欧式距离代表的同表箱的特征值组多，则待识别的结果就是同表箱。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多元线性回归公式包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：童权煜，王大龙，
申请(专利权)人：北京中宸微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：