本发明专利技术公开了一种基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，基于节点间阻抗数值，通过密度峰值聚类方法实现台区分支拓扑的识别方法。本发明专利技术首先在台区内用户装设智能电表，基于现行高级量测体系提取不同量测点的阻抗值；然后考虑到同一分支内用户物理空间近似，与其他用户线路距离相近，因此定义用户间阻抗空间距离；最后基于每个用户间的阻抗空间距离基于密度峰值聚类对用户进行聚类获取分支与表箱的关系。通过阻抗值识别出空间拓扑，不新装设新的装置，为拓扑自动识别系统提供一种实现可行性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，属于低压配电。
技术介绍
1、低压拓扑关系识别技术是当前配电网管理精细化和降损节能的基础和研究热点，是智能配电台区建设的核心技术和关键技术之一，低压配电台区拓扑自动识别系统也是智能配电台区的关键系统之一。在智能电网建设中，低压拓扑关系识别技术可以实现对低压配电线路的精准计算、三相不平衡治理和故障区间判断等精益化管理。低压配电台区拓扑自动识别系统可以实现对低压配电线路的自动识别和监测，提高了配电网的安全性、可靠性和经济性。
2、目前，低压配电拓扑的识别主要依赖人为的现场校验，对人力的要求大，且前清后乱，低压配电台区拓扑自动识别系统的出现迫在眉睫。
3、因此，需要一种新的低压台区分支拓扑识别方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、一种基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，包括以下步骤：
3、一、对所需识别拓扑台区内的各用户节点的电流数据和电压数据进行量测；
4、二、计算不同用户节点之间的阻抗矩阵值；
5、三、基于密度峰值聚类方法对用户节点进行聚类，获取分支与表箱的关系。
6、更进一步的，步骤二中计算不同用户间的阻抗值，包括以下步骤：
7、步骤2.1：用户节点s和用户节点j的电压数据和电流数据通过下式表示：
>8、vs＝{vs1,vs2,…,vsq}，il1＝{is1,is2,…,isq}9、vj＝{vj1,vj2,…,vjq}，il2＝{ij1,ij2,…,ijq}
10、式中，vs表示用户节点s的电压数据，il1表示用户节点s的电流数据，vj表示用户节点j的电压数据，il2表示用户节点j的电流数据，q表示时序长度；
11、步骤2.2：计算用户节点s和用户节点j之间的互阻抗rs,j，互阻抗rs,j表示用户节点s的电流变化基于用户节点j的量测值所计算的互阻抗计算值，其中，rs,j＝rj,s；
12、根据下式计算互阻抗rs,j：
13、
14、式中，vs(t)和vs(t1)分别表示t时刻和t1时刻用户节点s的电压数据，il1(t)和il1(t1)分别表示t时刻和t1时刻用户节点s的电流数据，vj(t)和vj(t1)分别表示t时刻和t1时刻用户节点j的电压数据，il2(t)和il2(t1)分别表示t时刻和t1时刻用户节点j的电流数据，vt(t)和vt(t1)别表示t时刻和t1时刻变压器的电压数据，it(t)和it(t1)别表示t时刻和t1时刻变压器的电流数据，rl1、rl2和rt分别表示用户节点s、用户节点j和变压器处的线路电阻；
15、当t1时刻用户节点s的电流il1发生变化，而用户节点j的电流il2未发生变化，则此时：
16、
17、式中，δit＝δil1，δu＝δut-δuj，δut为变压器t1时刻与t时刻的电压差，δuj为用户节点j的t1时刻与t时刻的电压差，δit为变压器t1时刻与t时刻的电流差，δil1为用户节点s的t1时刻与t时刻的电流差；
18、步骤2.3：根据步骤2.2计算其它用户之间的互阻抗，得到阻抗矩阵：
19、
20、式中，rk,p表示用户节点k和用户节点p之间的互阻抗。
21、更进一步的，步骤3中基于密度峰值聚类方法对用户进行聚类，获取分支与表箱的关系，包括以下步骤：
22、步骤3.1：获取用户最近一周内的互阻抗数据集ω：
23、ω＝{(r1,1 … r1,n),…,(rm,1 … rm,n)}
24、式中，m为数据总数，n表示用户数；
25、步骤3.2：根据下式计算两个数据点之间的距离：
26、
27、式中，sim(rs，rj)表示用户节点s和用户节点j的互阻抗相似度；
28、根据下式计算数据点的局部密度ρi：
29、
30、
31、式中，db为截断距离，ρi表示到该数据点的距离小于截断距离的点的数目；
32、步骤3.3：确定密度阈值ρn和距离阈值d0，当数据点的局部密度ρi大于密度阈值ρn并且数据点之间的距离大于距离阈值d0，则这些数据点为一个簇，当数据点的局部密度ρi小于密度阈值ρn并且数据点之间的距离小于距离阈值d0，则这些点为噪音或边界点。
33、更进一步的，步骤3.2中db为3.5。
34、更进一步的，步骤3.3中距离阈值d0为3.5。
35、更进一步的，步骤3.3中密度阈值ρn为数据变化率最大值的数据点。
36、专利技术原理：首先在台区内用户装设智能电表，基于现行高级量测体系提取不同量测点的阻抗值；然后考虑到同一分支内用户物理空间近似，与其他用户线路距离相近，因此定义用户间阻抗空间距离；最后基于每个用户间的阻抗空间距离基于密度峰值聚类对用户进行聚类获取分支与表箱的关系。
37、有益效果：本专利技术的基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法基于高级量测体系计算各节点间的阻抗值，通过阻抗值识别出空间拓扑，不新装设新的装置，实现低压台区分支拓扑识别。
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【技术保护点】
1.一种基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，其特征在于，步骤二中计算不同用户间的阻抗值，包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，其特征在于，步骤3中基于密度峰值聚类方法对用户进行聚类，获取分支与表箱的关系，包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，其特征在于，步骤3.2中Db为3.5。
5.如权利要求3所述的基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，其特征在于，步骤3.3中距离阈值D0为3.5。
6.如权利要求3所述的基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，其特征在于，步骤3.3中密度阈值ρN为数据变化率最大值的数据点。
【技术特征摘要】
1.一种基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，其特征在于，步骤二中计算不同用户间的阻抗值，包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的基于密度峰值聚类的低压台区分支拓扑识别方法，其特征在于，步骤3中基于密度峰值聚类方法对用户进行聚类，获取分支与表箱的关系，包括以下步骤：...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄时，肖婷，冯燕钧，何朝伟，洪佳燕，王永生，
申请(专利权)人：江苏智臻能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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