【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电系统监测，具体为基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法及系统。
技术介绍
1、配电系统作为供电路线的最后一节，具有保证用户稳定用电，提升电能质量的重要任务，分布式电源对配电网的渗透率不断提高，电力系统的结构越发复杂。在准确拓扑信息缺失及有效监控手段长期缺乏的情况下，一些精细化升级配电系统往往会出现盲目调整问题。
2、然而，在实际场景中，快速实时获取准确的拓扑信息是一项重大挑战。造成这些情况的主要因素如下：配电系统范围很大，受经济条件限制，量测设备稀缺。具体而言，包括馈线终端单元(ftu)和微相位测量单元(pmu)在内的量测设备数量有限，导致对配电系统内所有节点的覆盖不足，无法快速得知每个节点的连接情况。另一方面，由于拓扑的不断变换，实时快速获取准确的电网拓扑更加困难。
3、因此，如何设计一种能够在高比例新能源大量接入情况下的动态配电系统拓扑监测方法是亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的监测方法无法满足动态更新拓扑信息的技术问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，包括：
4、获取历史记录中配电系统节点终端量测数据及节点连接情况，并对量测数据进行预处理；
5、利用预处理后的节点量测数据及所述连接情况分别建立节点信息矩阵及邻接矩阵，进而形成节点嵌入矩阵；p>
6、建立动态图神经网络模型，将整理好的节点嵌入矩阵与其对应的拓扑图输入其中进行训练，并保存模型；
7、利用实时量测数据形成节点嵌入矩阵，并输入训练后的模型，得到实时拓扑信息，从而实现基于动态图模型的配电系统拓扑监测。
8、作为本专利技术所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法的一种优选方案，其中：所述节点终端量测数据包括节点电压、电流、有功功率、无功功率；
9、所述与处理包括，针对其中不齐全的量测数据，使用拉格朗日插值法进行数据填补；
10、
11、
12、其中，l(t)表示缺失值的近似值，xi表示节点i的量测数据，pi(t)表示拉格朗日基本多项式，t表示时间节点。
13、作为本专利技术所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法的一种优选方案，其中：选择的所述配电系统至少包含一个配变节点和n个用户节点；
14、根据所述选择的配电系统各时段节点的连接关系建立邻接关系矩阵at；
15、
16、其中，表示节点j和节点i在t时刻的连接关系，值为0和1；为0时表示断开，为1时表示连接。
17、作为本专利技术所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法的一种优选方案，其中：根据所述选择的配电系统各时段节点采集的量测数据建立节点信息矩阵xt；
18、
19、其中，xit表示节点i在t时刻的量测数据。
20、作为本专利技术所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法的一种优选方案，其中：根据所述各时段节点的邻接关系矩阵和节点信息矩阵建立节点嵌入矩阵zt；
21、zt＝dyn_ge(a≤t,xt)
22、其中，dyn_ge表示动态图嵌入，用于形成t时刻的节点嵌入矩阵；a≤t表示从开始到时间步长t的邻接矩阵。
23、作为本专利技术所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法的一种优选方案，其中：建立所述动态图神经网络模型包括：
24、
25、
26、
27、
28、
29、其中，dygconv()k表示动态图卷积，用于更新t+1时刻k阶节点的节点嵌入矩阵；表示图邻接矩阵的某种归一化，i表示单位矩阵；
30、表示图结构的变化；δzt表示低阶节点的节点嵌入矩阵的变化；表示更新后的一阶节点嵌入；表示更新后的k阶节点嵌入；w为特定层的变换矩阵，σ表示一个非线性激活函数。
31、作为本专利技术所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法的一种优选方案，其中：对更新的节点嵌入应用结构保持损失函数来调整变换矩阵[w0，w1，…，wk]：
32、
33、其中，u表示v的邻居节点，u-表示一个随机节点，σ表示sigmoid函数。
34、一种采用如本专利技术所述方法的基于动态图模型的配电系统拓扑监测系统，其特征在于：节点模型构建单元、动态图模型建立单元、实时拓扑获取单元；
35、所述节点模型构建单元：用于利用从配电系统终端获取的节点量测数据及其连接情况建立基于动态图模型的节点模型，其中包括节点信息矩阵及邻接矩阵，进而形成节点嵌入矩阵；
36、所述动态图模型建立单元：用于建立动态图神经网络模型，将整理好的节点嵌入矩阵与其对应的拓扑图输入其中进行训练，并保存模型；
37、所述实时拓扑获取单元：用于将实时量测数据形成的节点嵌入矩阵为输入训练所得模型，得到实时拓扑信息。
38、一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现本专利技术中任一项所述的方法的步骤。
39、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术中任一项所述的方法的步骤。
40、本专利技术的有益效果：本专利技术提供的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，能够在高比例分布式电源接入及拓扑频繁变动的情况下，实现配电系统拓扑信息的动态实时获取，有效保障大量分布式电源的稳定接入和电网平稳运行，有助于实现新型智能电力系统的构建，推动电力行业的进一步发展和社会的可持续繁荣。
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1.基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：所述节点终端量测数据包括节点电压、电流、有功功率、无功功率；
3.如权利要求2所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：选择的所述配电系统至少包含一个配变节点和N个用户节点；
4.如权利要求3所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：根据所述选择的配电系统各时段节点采集的量测数据建立节点信息矩阵Xt；
5.如权利要求4所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：根据所述各时段节点的邻接关系矩阵和节点信息矩阵建立节点嵌入矩阵Zt；
6.如权利要求5所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：建立所述动态图神经网络模型包括：
7.如权利要求6所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：对更新的节点嵌入应用结构保持损失函数来调整变换矩阵[W0，W1，…，WK]：
8.一种采用如权利要求1-7任一所述方法的基于
9.一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：所述节点终端量测数据包括节点电压、电流、有功功率、无功功率；
3.如权利要求2所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：选择的所述配电系统至少包含一个配变节点和n个用户节点；
4.如权利要求3所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：根据所述选择的配电系统各时段节点采集的量测数据建立节点信息矩阵xt；
5.如权利要求4所述的基于动态图模型的配电系统拓扑监测方法，其特征在于：根据所述各时段节点的邻接关系矩阵和节点信息矩阵建立节点嵌入矩阵zt；
6.如权利要求5所述的基于动态图模型的配电系...
【专利技术属性】
技术研发人员：周宇杰，赵健，黄钶然，王梦瑶，高源，李梁，邵雯丽，徐斌，曹子恺，李企洲，李卓钦，莫博雯，鲍星语，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：
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