[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

说明书

本发明公开了一种基于最大互信息的离群配电变压器辨识方法，具体步骤有：1、将配电网中10kV馈线下所有配电变压器视为一个群集，并从电力营销部门用电采集系统导出群集所有配电变压器出口电压时间序列数据；2、对原始数据进行预处理，具体包含完整度计算、时标对齐、三相电压平衡归算；3、对预处理后的电压时间序列数据进行最大互信息系数计算；4、绘制最大互信息图谱；5、筛选离群配电变压器。本发明基于现有配电台区用电采集系统数据进行离群配电变压器辨识，利用线上数据分析方式替代现有人工实地巡线排查方式，大幅降低人工成本，能简单、实时、有效地解决10kV配电网拓扑关系混乱的问题。

技术领域

本发明属于配电网技术领域，具体涉及一种基于最大互信息的离群配电变压器辨识方法。

背景技术

我国配电网的特点是点多面广、改造频繁，导致其网络拓扑时常出现混乱。同时因均衡负荷、降低线损、可靠供电、经济运行等需求，需对配电网拓扑结构进行适时调整，导致配电网拓扑结构是动态的。实时、准确的网络拓扑是配电网开展网损计算、故障研判、停电管理等业务的基础。国家电网公司《泛在电力物联网建设大纲》明确要求实现“站-线-变-户”关系实时准确。因此实时准确的配电网拓扑是建设泛在电力物联网的内涵所在，是泛在电力物联网平台层建设的基础内容之一。

配电网拓扑关系主要包括变电站与10kV馈线、10kV馈线与配电变压器、配电变压器与负载用户以及用户相序四种。其中，10kV馈线与配电变压器拓扑关系是当前研究的(线变拓扑关系)难点问题，当前主要依靠人工巡线排查的方式进行线变拓扑关系辨识，人工巡线排查方式不仅实施难度大耗时费力，而且难以确保时效性。需耗费大量人力物力进行巡线且效果难保证时效性，尤其是对于城区配电网，大量敷设地下电缆，人工巡线排查实施难度较大。

当前解决上述问题，现有方法有诸如专利文件(CN107508297A)基于皮尔逊线性相关系数的线变关系校验方法，与之相比，本发明提出的基于最大互信息的方法具有更高普适性和鲁棒性。最大互信息系数最早由Reshef等人2011年发表在《Sicence》期刊上的论文提出，其不限定于特定的函数类型，能均衡覆盖所有的函数关系，是一种不需要对数据分布做任何假设的评估变量间函数关系和统计关系的相关性算法。

发明内容

本发明提出了一种基于最大互信息的离群配电变压器辨识方法，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于最大互信息的离群配电变压器辨识方法，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U_iA、U_iB、U_iC分别为

U_iA＝{U_iA(k)|k＝1,2,3,…,m}

U_iB＝{U_iB(k)|k＝1,2,3,…,m}

U_iC＝{U_iC(k)|k＝1,2,3,…,m}

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W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，