【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网潮流计算技术，具体是一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法。
技术介绍
1、配电网潮流计算是配电网规划、网络分析和故障处理的基础。中压配电网为1kv—35kv之间的电力传输和配电系统，通常涵盖了城市、城镇和一些较大的工业园区。因此，中压配电网潮流计算在保障电网高效运行中具有重要意义。
2、电网潮流计算离不开网络拓扑分析。配电网络的拓扑分析是根据配电电气元件的连接关系，把整个配电网络看成线与点结合的拓扑图，然后根据电源结点、开关结点等进行整个网络的拓扑连线分析，它是配电网络进行状态估计、潮流计算、故障定位、隔离及供电恢复、网络重构等其它分析的基础。好的网络拓扑算法应该有效且直观，它不仅能满足配电网自动化中的不同高级功能的要求，还应能实现配电网络连通性的快速跟踪和识别，适应事件变化，同时还应节省存储空间和其他高级计算功能的时间。
3、目前，国内外关于电网拓扑计算的研究有关联表矩阵表示法、网基矩阵表示法、结点消去法、树搜索表示法、离散处理法等，这几种方法大多是基于集中控制处理方式开发的，对电力系统计算机的软件及线路的配电终端要求较高，无法在配电终端中使用。中压配电网的结构庞大且复杂，网络结构由于故障或负荷转移操作中开关的开合，经常发生变化，因此，针对中压配电网拓扑信息发生变动的情况，首先应通过拓扑校核的方式，及时获得正确的网络拓扑分析。
4、现有技术中，通过分析用户的电压波形对中低压配电网运行中的变-线-户拓扑结构校核，是较为流行的研究热点。如专利cn110766286a中提出的
技术实现思路
1、针对
技术介绍
指出的问题，本专利技术的目的就是提供一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法，其以线损约束校验配电网拓扑正确性，并采用电压相关性分析结合电度相关性分析的方式通过聚类算法筛选出拓扑错误的节点，基于电能之间的相关性判断、采用apriori算法进行拓扑校核；基于以上拓扑校核，配电网的线路参数信息完整，因此，建立的中压配电网潮流计算模型正确，为配电网潮流计算提供了完善的技术保障。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法，包括以下步骤：
4、s1、拓扑关系判定；具体如下：
5、对中压配电网进行拓扑校核，当节点拓扑关系正确时，符合下式功率约束：
6、λ1as＜at＜λ2as (1)
7、上式中，λ1与λ2为线损系数，当主变不存在功率倒送时，λ1与λ2均小于1，当台区内存在光伏时，λ1小于1，而λ2大于1；at为主变处的电能计量值，as为主变下属各节点的电能值之和；
8、如果式(1)越下限，则说明拓扑结构存在错误，拓扑中缺失了一部分原本属于该主变的节点，此时算法发出错误信号，拓扑校验不通过；
9、如果式(1)越上限，则说明拓扑结构中存在一部分不属于本主变的节点，此时拓扑校核转为求解真正属于该主变的节点，运行步骤s2；
10、s2、拓扑节点筛选；
11、由于从属于同一台主变的节点的电压曲线存在较高的线性相关性，因此采用基于电压聚类的聚类算法，筛选出疑似不属于该主变的节点；
12、s3、拓扑关系校验；
13、在标记出疑似不属于该主变的节点后，基于电能守恒原理计算出主变下最可能的设备组合；即将未被标记为疑似的设备作为一个整体，与疑似的设备进行组合，比较组合后的电能与主变出口侧电能的相关程度，进而得到主变所属设备，实现对疑似不属于该主变的设备的确认；
14、s4、通过拓扑校验，中压配电网的线路参数信息完整，因此根据基尔霍夫定律建立如下潮流计算的物理模型：
15、
16、式(5)中：pi和qi为节点i的有功和无功功率；vi为节点i的电压幅值；gij和bij为节点i、j间线路导纳的实部和虚部；θij为节点i、j间的电压相角差；pij和qij为节点i、j间的线路潮流。
17、所述步骤s2具体如下：
18、基于电压聚类的聚类算法以电压波动相似度作为距离标准；具体公式如下；
19、
20、上式中，ui与uj分别代表节点i与节点j的电压序列值向量，当两者的波动趋势完全一致时，距离为0；
21、由于节点电压的聚类，其聚类中心数量不确定，聚类形状也不是直观的圆；而相同节点的电压曲线在空间上密集，所以选择基于密度聚类的算法dbscan；基于密度聚类的算法dbscan核心概念是首先搜寻数据集中的核心对象即高密度点，之后连接相邻密度高的点形成聚类；算法中高密度的定义为在参数e邻域内的点数目多于minpts的区间，e代表与中心点的距离，minpts表示距中心距离为e的空间内点数量的阈值；
22、基于密度聚类的算法dbscan的核心步骤为：
23、s2.1、搜寻核心对象形成临时聚类簇；
24、扫描整个数据集，如果存在某个样本使得其半径e内的点数量不少于minpts，则将其记录为核心对象，并将范围内的点设置成临时聚类簇；
25、s2.2、合并临时聚类簇获得新聚类簇；
26、对所有临时聚类簇，检查其中是否存在新的核心对象，如存在则将对应的两个临时聚类簇合并，得到新聚类簇；
27、s2.3、重复操作s2.2，直至临时聚类簇中无新的核心对象；
28、经以上聚类算法操作，会自动产生相应的聚类中心与噪声点，将噪声点标记为疑似不属于该主变的节点，待下一步验证。
29、所述步骤s3中，组合后的电能与主变出口侧电能的相关程度，采用下式判断：
30、
31、上式为余弦相似度计算公式，当at与as两者之间波动情况完全一致时为1，因为用来度量曲线正相关变化的相似性，所以sim的取值大于0；结合步骤s1中(1)式的线损波动范围约束，当生成的拓扑为正确时，下属节点电能之和as与主变电能at之间要满足强相关关系，因此有下式：
32、sim(at,as)＞minsim (4)
33、minsim为满足强相关性的最小值约束。
34、所述步骤s3中，在求解设备组合时，采用apriori算法快速组合出符合约束的设备从属关系集；具体如下：
35、设定d＝{t1,1,t1,2,…,t1,n,t2,1,…,tn,1}，tf,g＝{i1,i2,…,ik,…,if}，其中，d为分析的数据集，ik称为项，ik表示第k个用户节点的电能序列值，tf,g称为事务，tf,g表示包含f个用户节点的组合的第g种，则d表示所有的组合方法；设i＝{i1,i2,···，in}为d中所有数据项组成的集合，i的任何子集x称为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法，其特征是：包括以下步骤：S1、拓扑关系判定；具体如下：
2.一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法，其特征是：所述步骤S2具体如下：
3.一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法，其特征是：所述步骤S3中，组合后的电能与主变出口侧电能的相关程度，采用下式判断：
4.一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法，其特征是：所述步骤S3中，在求解设备组合时，采用Apriori算法快速组合出符合约束的设备从属关系集；具体如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法，其特征是：包括以下步骤：s1、拓扑关系判定；具体如下：
2.一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法，其特征是：所述步骤s2具体如下：
3.一种基于拓扑校核的中压配电网潮流计算方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：方涛，寇启龙，刘凯，彭钢，佘彦杰，周磊月，张江涛，耿欣，曾庆改，纪中豪，段梦菲，王泽华，葛洋，年玉桂，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司洛阳供电公司，
类型：发明
国别省市：
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