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台区线损异常诊断方法技术

技术编号：38377695 阅读：7 留言：0更新日期：2023-08-05 17:37

本发明专利技术公开了一种台区线损异常诊断方法，涉及电力系统分析技术领域，用于解决现有线损分析准确性低及不直观的问题，该方法包括以下步骤：获取台区数据；根据所述台区数据中的低压台区拓扑关系，生成态势底图；计算所述低压台区的三相线损，对所述态势底图进行线损渲染；根据所述渲染后的态势底图，进行图像识别和聚类分析，得到所述台区的线损异常定位和初步原因类；根据所述异常定位和初步原因类，进行异常因素诊断；分析所述线损异常及所述异常因素的相关性，得到台区线损异常分析结果。本发明专利技术通过态势感知及图像识别聚类技术，对台区线损进行异常分析并进行直观展示。线损进行异常分析并进行直观展示。线损进行异常分析并进行直观展示。

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【技术实现步骤摘要】
台区线损异常诊断方法

[0001]本专利技术涉及电力系统分析
，尤其涉及一种基于态势感知可视化技术的低压台区线损异常诊断方法。

技术介绍

[0002]随着城镇建设的不断加速，低压配电网的规模日趋庞大，结构也越来越复杂，随着居民和工业的用电需求的大幅度增长，低压配电台区的线损和供能质量问题也逐渐暴露。其中，线损是反映配电网运行的重要综合性技术指标，是综合衡量电力企业管理水平高低的主要标志和手段之一，并且可以直接反映供电企业的电网规划建设、运维检修、生产技术和经营管理水平。低压配电台区线损管理不当，不但会影响到供电企业的生产经营效益，还会形成资源的浪费，因此，降低线损率已经成为供电企业缩小生产成本、提高经济效益以及节能减排的最有效途径；追求尽可能低的线损率是提高企业经济效益的重要手段，也是电力企业的目标之一。
[0003]目前主要通过人工进行线损分析，由于多专业参与、低压配网结构、客户性质复杂、依赖硬件设施条件和人员专业素质等问题，使得线损分析结果不准确，无法展示出具体线损问题，不同分析人员的线损合格标准不统一，导致台区改造投入产出比低，这种粗放式治理与被动式监管影响了精准投资与精益管理。因此亟需推进台区同期线损精益管理，提高线损分析的研判准确性，实现电网的降损增效。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种台区线损异常诊断方法，其通过态势感知技术，结合设备参数，进而获取台区诊断结果。
[0005]一种台区线损异常诊断方法，包括以下步骤：r/>[0006]获取台区数据；
[0007]根据所述台区数据中的低压台区拓扑关系，生成态势底图；
[0008]计算所述低压台区的三相线损，对所述态势底图进行线损渲染；
[0009]根据所述渲染后的态势底图，进行图片识别、聚类分析，得到所述台区的线损异常定位和异常初步成因；
[0010]根据所述异常定位和异常初步成因，进行异常因素进一步诊断；
[0011]分析所述线损及所述异常因素的相关性，得到台区线损异常分析结果。
[0012]进一步地，根据所述台区数据中的低压台区拓扑关系，生成态势底图，包括以下步骤：
[0013]从所述台区数据中获取台区拓扑线路信息；
[0014]遍历所述线路信息中的节点，对每个节点相连的节点进行引力计算，节点N
i
受到的引力合力计算满足：
[0015][0016][0017]其中，m为图形的节点总数；为节点N
i
和N
j
之间的距离，k
a
为其他节点对点N
i
的引力系数，L为支线理想长度，F
r
(N
i
)表示节点N
i
受到的引力合力，F
a
(N
i
,N
j
)表示节点N
i
和N
j
之间发生的引力，i和j为节点编号；
[0018]根据点边规避和边边规避算法对每个所述节点进行斥力计算，节点N
i
的总斥力计算满足：
[0019][0020]其中，m1为非本馈线的节点数；n1和q分别为本馈线当前节点上一级别支路上的节点数和剩余的节点数；k
r,1
为其他馈线上的节点对点N
i
的斥力权重，k
r,2
为点N
i
上一级别支路上的节点对其的斥力权重，k
r,3
为剩余节点对点N
i
的斥力权重；
[0021]将所述引力和所述斥力相加，得到合力；
[0022]根据所述合力及节点运动方程，移动节点，所述节点运动方程满足：
[0023][0024][0025][0026][0027][0028]其中，k为节点N
i
的迭代次数；的迭代次数；分别为节点N
i
所受引斥合力、引力、斥力在x轴和者y轴上的投影；d
k
为k步该节点离中心点的距离，g为重力系数；
[0029]根据移动后的所述节点的位置进行反复迭代，得到各个节点和线路最终位置，生成态势底图。
[0030]进一步地，所计算所述低压台区的三相线损，对所述态势底图进行线损渲染，将低压台区重点关注数据在态势图上直观的展示出来，包括以下步骤：
[0031]获取低压台区拓扑参数、线路参数、电压、有功无功出力数据；
[0032]分相计算线损，得到低压台区三相线损数据；
[0033]根据所述态势底图及所述线损数据，进行颜色渲染，得到线损态势图、电压态势图及线路功率态势图。
[0034]进一步地，根据所述态势底图及所述线损数据，进行颜色渲染，包括：
[0035]根据所述线损数据划分线损等级，根据所述线损等级匹配对应线段颜色，通过对
线段的颜色进行渲染，得到所述线损态势图；
[0036]划分电压等级，根据所述电压等级匹配对应线段颜色，通过对线段的颜色进行渲染，得到所述电压态势图；
[0037]划分线路功率等级，根据所述功率等级匹配对应线段颜色，通过对线段的颜色进行渲染，得到所述线路功率态势图。
[0038]进一步地，根据所述渲染后的态势底图，进行相关主题数据态势图图像识别、聚类分析，得到所述台区的线损异常定位和初步成因，包括以下步骤：
[0039]为反映图像的颜色空间分布信息，对所述线损、功率和电压态势图分别进行分块,将图像的全局颜色特征划分为几个局部区域颜色特征。由于态势图都是将A、B、C三相台区线路以120
°
扇形同时进行汇聚展示，因此在考虑分块时以配电变压器为中心，120
°
等间距由内而外分为9块。
[0040]分别提取所述线损态势图、功率态势图和电压态势图中的特征向量，所述特征向量包括颜色直方图和颜色密度直方图，记为{N(I
i
,C
j
),D(I
i
,C
j
)|i∈[1,
…
,m],j∈[1,
…
,n]}；其中，N(I
i
,C
j
)是图像分块I
i
落入颜色C
j
的像素数量之和，m为图像I的色块数量，n为颜色空间C的色彩等级数量；颜色密度D(I
i
,C
j
)＝N(I
i
,C
j
)/L
j
,L
j
为色彩等级为j的颜色线段长度。
[0041]提取所述台区数据中的台区历史数据，对所述历史数据进行聚类拟合，得到台区典型线损、功率及电压态势特征；根据所述特征向量、所述典型线损及所述电压态势特征进行特征匹配，包括以下步骤：
[0042]通过欧氏距离进行相似性度量计算，计算得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种台区线损异常诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：获取台区数据；根据所述台区数据中的低压台区拓扑关系，生成态势底图；计算所述低压台区的三相线损，对所述态势底图进行线损渲染；根据所述渲染后的态势底图，进行图像识别和聚类分析，得到所述台区的线损异常定位和初步异常成因；根据所述异常定位和初步异常成因，进行异常因素诊断；分析所述线损及所述异常因素的相关性，得到台区线损异常分析结果。2.如权利要求1所述的台区线损异常诊断方法，其特征在于，根据所述台区数据中的低压台区拓扑关系，生成态势底图，包括以下步骤：从所述台区数据中获取台区拓扑线路信息；遍历所述线路信息中的节点，对每个节点相连的节点进行引力计算，节点N
i
受到的引力合力计算满足：合力计算满足：其中，m为图形的节点总数；为节点N
i
和N
j
之间的距离，k
a
为其他节点对点N
i
的引力系数，L为支线理想长度，F
r
(N
i
)表示节点N
i
受到的引力合力，F
a
(N
i
，N
j
)表示节点N
i
和N
j
之间发生的引力，i和j为节点编号；根据点边规避和边边规避算法对每个所述节点进行斥力计算，节点N
i
的总斥力计算满足：其中，m1为非本馈线的节点数；n1和q分别为本馈线当前节点上一级别支路上的节点数和剩余的节点数；k
r，1
为其他馈线上的节点对点N
i
的斥力权重，k
r，2
为点N
i
上一级别支路上的节点对其的斥力权重，k
r，3
为剩余节点对点N
i
的斥力权重；将所述引力和所述斥力相加，得到合力；根据所述合力及节点运动方程移动节点，所述节点运动方程满足：根据所述合力及节点运动方程移动节点，所述节点运动方程满足：根据所述合力及节点运动方程移动节点，所述节点运动方程满足：根据所述合力及节点运动方程移动节点，所述节点运动方程满足：根据所述合力及节点运动方程移动节点，所述节点运动方程满足：其中，k为节点N
i
的迭代次数；
分别为节点N
i
所受引斥合力、引力、斥力在x轴和在y轴上的投影；d
k
为k步该节点离中心点的距离，g为重力系数；根据移动后的所述节点的位置进行反复迭代，得到各个节点和线路最终位置，生成态势底图。3.如权利要求1所述的台区线损异常诊断方法，其特征在于，计算所述低压台区的三相线损，对所述态势底图进行线损渲染，将低压台区重点关注数据在态势图上直观的展示出来，包括以下步骤：获取低压台区拓扑参数、线路参数、电压、有功无功出力数据；分相计算线损，得到低压台区三相线损数据；根据所述态势底图及所述线损数据，进行颜色渲染，得到线损态势图、电压态势图及线路功率态势图。4.如权利要求3所述的台区线损异常诊断方法，其特征在于，根据所述态势底图及所述线损数据，进行颜色渲染，包括：根据所述线损数据划分线损等级，根据所述线损等级匹配对应线段颜色，通过对线段的颜色进行渲染，得到所述线损态势图；划分电压等级，根据所述电压等级匹配对应线段颜色，通过对线段的颜色进行渲染，得到所述电压态势图；划分线路功率等级，根据所述功率等级匹配对应线段颜色，通过对线段的颜色进行渲染，得到所述线路功率态势图。5.如权利要求4所述的台区线损异常诊断方法，其特征在于，根据所述渲染后的态势底图，进行相关主题数据图像识别、聚类分析，得到所述台区的线损异常定位和初步异常成因，包括以下步骤：对所述线损数据、功率及电压态势图分别进行分块，将图像的全局颜色特征划分为几个局部区域颜色特征，包括：以配电变压器为中心，120
°
等间距由内而外分为9块扇形区域；分别提取所述线损态势图、功率态势图和电压态势图中的特征向量，所述特征向量包括颜色直方图和颜色密度直方图；提取所述台区数据中的台区历史数据，对所述历史数据进行聚类拟合，得到台区典型线损及电压态势特征；根据所述特征向量、所述典型线损及所述电压态势特征进行特征匹配，包括：包括以下步骤：通过欧氏距离进行相似性度量计算，计算得到欧式距离，所述欧式距离的计算满足：其中，d(I1,I
T
)表示当前态势特征向量与典型态势...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪琳娜，姚力，严华江，孙钢，王振国，章江铭，黄荣国，张群艳，邓岚，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院国网浙江省电力有限公司海宁市供电公司国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：

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