[发明专利]一种基于k最近邻分类算法的配电网拓扑结构校验方法

说明书

本发明涉及一种基于k最近邻分类算法的配电网拓扑结构校验方法，用于校验、改正电网GIS平台中配电网拓扑结构出现的错误。本发明通过计算校验用户与其附近区域内每个用户之间智能电表电压曲线的离散Fréchet距离，获取与校验用户最相似的k个“最近邻”，进而判断校验用户的正确台区类别，可有效验证电网GIS平台中配电网拓扑结构数据的正确性。本发明的优点是所需的物资和人力成本低、准确性高、可操作性好。

技术领域

本发明涉及一种配电网拓扑结构校验方法，特别涉及一种基于k最近邻分类算法的配电网拓扑结构校验方法。

背景技术

目前，电网公司通常使用电网GIS平台维护配电网设备拓扑结构数据。配电网拓扑结构对客户报修定位、配电网故障判断、停电计划优化管理等业务有着重要作用。但是，电网GIS平台的配电网拓扑结构数据存在着大量错误或缺失，与配电网实际拓扑结构不一致，严重影响了电网公司日常业务正常开展。

为了校验、改正电网GIS平台中配电网拓扑结构出现的错误，目前采取的办法是：人工记录配电网实际拓扑结构发生变化的情况并更新电网GIS平台相关数据，或者组织人力进行实地巡测修正这些错误。这样的方法既耗费大量的人力、时间，准确性又不够，同时对于采用地下电缆铺设的台区、偏远台区等不具备良好的可操作性。因此，亟待提出一种新的配电网拓扑结构校验方法。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种基于k最近邻分类算法的配电网拓扑结构校验方法，方法包括：

步骤1：获取校验用户所在台区其它用户和其邻近台区所有用户，组成校验用户训练样本集合；

步骤2：提取校验用户及其训练样本集合所有用户最近一段时间的电压曲线数据；

步骤3：计算校验用户与其训练样本集合每个用户之间电压曲线的相似性；

步骤4：基于相似性大小选取校验用户的k个最近邻，计算校验用户的正确台区类别，进而判断校验用户的配电网拓扑结构是否正确。

步骤1所述邻近台区是基于校验用户台区变压器与该地区其它台区变压器之间的距离搜索，若所述距离在预设范围内，则判断为邻近台区。

优选的，所述距离是根据电网GIS平台中校验用户台区变压器与该地区其它台区变压器的经纬度坐标数据计算，包括：

设(jA,wA)为校验用户台区变压器经纬度坐标，(jB,wB)为该地区其它台区变压器经纬度坐标，R为地球半径，利用公式

dAB＝R×cos-1[cos wA×cos wB×cos(jA-jB)+sin wA×sin wB]

计算二者之间的物理距离。

优选的，步骤3所述计算校验用户与其训练样本集合每个用户之间电压曲线的相似性，是计算两条电压曲线之间的离散Fréchet距离，包括：

首先，将从用电信息采集系统提取的用户智能电表电压序列数据表示成{(i,ui)}i＝1…n；其中，i是提取的电压值序列号，ui是提取的电压值，n为提取的电压值的数量；

其次，找出用户电压曲线的至高点；如果一个点的电压值比前两个点电压值大同时还比后两个点电压值大，就称它为一个至高点；并将它们表示成A＝<(1,u1),…(m,um)>，其中(1,u1),…(m,um)是用户电压曲线的m个至高点；