[发明专利]一种基于最大互信息的离群配电变压器辨识方法

权利要求书

1.一种基于最大互信息的离群配电变压器辨识方法，其特征在于，包含如下几个步骤：

步骤一：从用电信息采集系统中提取10kV馈线所挂n台配电变压器在时段T内的电压时间序列，假设时段T为某日，电压时间序列的数据长度为m，则第i台配电变压器导出的三相出口电压序列、、分别为

式中，k表示电压序列元素序号，其余各配电变压器出口数据均参照第i台配电变压器进行处理；

步骤二：对配电变压器三相出口电压时间序列数据进行数据预处理，具体包括计算完整度、时标对齐和三相电压平衡归算，

（1）计算电压时间序列的完整度是指校验导出的电压数据有效数据的占比，具体公式如下所示：

式中，a表示单相电压序列中有效元素的数量，当得到的完整度达不到计算要求，重新从系统中导出另一日数据，直至满足计算要求，

（2）将馈线下n台配电变压器电压序列中各元素的时标对齐一致，

（3）三相电压平衡归算，是指将已经偏移的中性点还原，以消除三相不平衡的影响，中性点偏移前、后，相电压因负荷不同发生改变，而线电压并未改变，因此根据三相电压的相量三角形的封闭性，可得出偏移前、后第i台配变的第k组三相电压满足以下方程组关系：

式中，为A相和B相、B相和C相、C相和A相之间的相位角，U_iAB、U_iBC、U_iCA分别归算的A相和B相、B相和C相、C相和A相之间的线电压，三者幅值相等，通过求解上述方程组，得到三相平衡归算后的电压序列，将第i台配电变压器全部同一时刻的三相电压数据带入上述方程组求解，即可得到三相平衡归算后的电压序列为：

式中，为三相平衡计算后的电压出口序列，其余n-1台配电变压器出口数据均参照第i台配电变压器进行处理：

式中，为所有三相平衡计算后的电压出口序列集合；

步骤三：最大互信息系数计算，选取第i台和第j台的配电变压器数据，将两组电压时间序列数据在x-y坐标中绘制散点图，在 x与y 方向分别划分为一定的区间数a、b，然后查看当前的散点在各个方格中落入的情况，进行联合概率的计算，利用网格法进行计算互信息值：

式中，为x方向上密度函数；为y方向上密度函数，在计算出互信息时选择不同尺度下互信息最大值作为MIC值并进行归一化，具体公式如下所示：

式中，M为第i台和第j台的配电变压器数据求取的最大互信息值，a,b 是在 x,y 方向上的划分格子的个数，本质上就是网格分布，B 是变量，大小常常设置是数据量的 0.6 次方左右，为归一因子，根据上述方法分别求得一条10kV馈线下所有配电变压器间的最大互信息值：

；

步骤四：将得到的最大互信息I绘制成图谱，得出结论。

2.根据权利要求1所述的基于最大互信息的离群配电变压器辨识方法，其特征在于，步骤一中的某时段T可是某日、某周、某月的任意天数。

3.根据权利要求2所述的基于最大互信息的离群配电变压器辨识方法，其特征在于，步骤一中用电信息采集系统中的每日电压时间序列数据长度m为24的正整数倍，具体依据用电信息采集系统采集时间步长决定。