[发明专利]一种基于AMI量测信息的配电网拓扑错误辨识算法

说明书

本发明涉及一种基于AMI量测信息的配电网拓扑错误辨识算法，其计算特点在于：包括以下步骤：步骤1、计算各负荷所属的耦合节点电压U_pc，获得负荷所属的耦合节点电压样本空间；步骤2、计算各负荷所属的支路电流I_L，获得负荷所属的支路电流样本空间；步骤3、根据步骤1和步骤2获得的电压和电流样本空间，分别计算各负荷间的电压相关系数和电流相关系数；步骤4、完成拓扑的校验与修正。本发明有效减少辨识所需运行时间，保证了拓扑辨识的速动性保证了拓扑辨识的可靠性和有效性。

技术领域

本发明属于电力系统参数辨识技术领域，涉及配电网拓扑错误辨识方法，尤其是一种基于AMI量测信息的配电网拓扑错误辨识算法。

背景技术

电力系统拓扑分析数据主要由开关量组成，然而在开关量采集过程中，由于系统设备、网络等原因，将不可避免地产生不良数据，导致网络拓扑信息出现错误。然而，正确的网络拓扑是进行潮流计算、状态估计、故障定位、隔离与供电恢复、网络重构、可靠性分析等其他分析的基础。随着智能电网建设的不断发展，不同层级的配电自动化系统陆续投入使用，而拓扑错误辨识功能是保障其诸多功能有效运行的重要基础之一。

迄今为止，国内外学者针对电网拓扑错误辨识进行了大量的研究，并提出了诸多辨识方法，主要包括转移潮流法、新息图法、残差法、集合论法以及最小信息损失法等方法；

转移潮流法对于存在单一拓扑错误与多个相关遥测错误情况具有较好的辨识能力，但该方法必须预先得到一个调试很好的断面状态作为基态，如果所选基态与当前拓扑存在较大差别，其拓扑错误辨识效果将大大降低。新息图法对于处理多重拓扑错误以及多个相关遥测错误具有良好的辨识效果，但该方法存在负荷突变的问题，其对辨识效果存在很大影响。残差法、集合论法以及最小信息损失法基于增广状态变量，建立遥信、遥测相统一的估计模型，进而把拓扑错误辨识转化为大规模混合整数规划问题，但该方法计算的收敛性以及稳定性相比于单纯的状态估计，辨识效果较差，且尚不能适应于在线应用。这些传统方法所依赖数据源较为单一，并且计算过程复杂。

近年来，随着智能电网建设的不断推进以及智能传感器设备的大量投入运行，尤其是高级量测体系(advanced meter infrastructure，AMI)在配电网中的应用，这为电力系统拓扑错误辨识提供了大量的数据来源以及新的技术手段。但目前基于AMI量测数据对配电网拓扑错误进行辨识的研究尚处于起步阶段，因此，本发明提出了一种基于AMI量测信息的配电网拓扑错误辨识算法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、辨识速度快且辨识结果可靠的基于AMI量测信息的配电网拓扑错误辨识算法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于AMI量测信息的配电网拓扑错误辨识算法，包括以下步骤：

步骤1、计算各负荷所属的耦合节点电压U_pc，获得负荷所属的耦合节点电压样本空间；

步骤2、计算各负荷所属的支路电流I_L，获得负荷所属的支路电流样本空间；

步骤3、根据步骤1和步骤2获得的电压和电流样本空间，分别计算各负荷间的电压相关系数和电流相关系数；

步骤4、完成拓扑的校验与修正。

而且，所述步骤1的具体方法为：在整个时间序列内，根据AMI采集的包括负荷的有功功率、无功功率和节点电压幅值的量测信息，计算得到各负荷所属馈线的节点电压，即各负荷所属的耦合节点电压U_pc，进而获得负荷所属的耦合节点电压样本空间。

其中，计算各负荷所属的耦合节点电压的计算公式为:

根据欧姆定律，耦合节点PCj(j＝1,2,…,13)处的电压幅值可以表示为: