[发明专利]一种基于时延测量的低压台站电力供电网络的物理拓扑发现方法

说明书

本发明公开了一种基于时延测量的低压台站电力供电网络的物理拓扑发现方法，包括以下步骤：步骤一，获取测量数据；步骤二，处理测量信息；步骤三，节点聚类成簇，即使用聚类算法，按照时延对节点进行聚类，形成簇；步骤四，拟合方程求解，即对聚类之后的簇添加虚拟节点，生成层析方程，从而通过解方程的方法得到簇内物理拓扑；步骤五，生成完整物理拓扑，即将步骤四)中的每个簇看作一个节点，生成层析方程，通过求解方程得到全部拓扑。本发明的目的在于克服传统电力网络拓扑发现中只有逻辑拓扑、精确度较低和适应性差等缺点，不需要在分支处增加检测模块，可以在较大规模和较复杂的电力网络环境中发现分支连接点具体位置并还原物理拓扑。

技术领域

本发明涉及网络及通信领域，具体涉及一种基于时延测量的低压台站电力供电网络的物理拓扑发现方法。

背景技术

低压台区电力网络拓扑分析是指将小区、楼宇内电表设备之间的连接关系，并将这些连接关系存储起来。低压台区电力网络是直接面向用户的，其网络拓扑分析对电力公司提供供电可靠性和提高供电服务质量、满足用户的用电需求是至关重要的，特别是在用户用电线路出现故障的时候，能够及时检测到线路的故障并进行线路的维护。因此，开发一套低压台区电力网络拓扑分析的软件，是具有重要意义的。

目前传统的低压台区电力网络拓扑分析方法是利用用电信息系统采集的配电台区用户用电信息，通过通信信号功率的相似性或相关性分析，来推断用电设备之间的连接关系。其优点是不需要增加硬件的成本，缺点是需要在分支的连接点增加通信模块，才能进行物理拓扑的发现，且分析的准确性不高。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统电力网络拓扑发现中只有逻辑拓扑，而且其具有精确度较低、适应性差等缺点，提供一种基于时延测量的低压台站电力供电网络的物理拓扑发现方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

本发明提供的一种基于时延测量的低压台站电力供电网络的物理拓扑发现方法，包括以下步骤：

步骤一，获取测量数据；

步骤二，处理测量信息；

步骤三，节点聚类成簇；

步骤四，拟合方程求解；

步骤五，生成完整物理拓扑。

在一些实施方式中，步骤一)具体包括以下步骤：

发送测量指令进行通信测量；

获得节点间一次往返时延；

通过数次测量得到样本数据；

对测量到的样本数据进行分析和筛选，对剩余的数据进行预处理，得到时延数据。

在一些实施方式中，步骤二)具体包括以下步骤：

获取两个节点的时延测量数据和真实距离数据生成训练集和测试集；

构建拟合模型，采用最小均方误差算法，对步骤一)中采集到的时延数据进行误差处理，得到距离。

在一些实施方式中，步骤三)具体包括以下步骤：

使用聚类算法；

按照时延对节点进行聚类，形成簇。

在一些实施方式中，聚类算法中主要采用差分法。

在一些实施方式中，步骤四)具体包括以下步骤：

对步骤三)中聚类之后的簇添加虚拟节点，生成层析方程；

通过解方程的方法得到簇内拓扑。

在一些实施方式中，步骤五)具体包括以下步骤：

将步骤四)中的每个簇看作一个节点，生成层析方程；