[发明专利]基于低压台区电压数据曲线分群的线路识别方法

说明书

本发明涉及基于低压台区电压数据曲线分群的线路识别方法，包括如下步骤：获取台区下所有三相用户电压数据，对数据进行空值补缺和异常值处理；对处理后的三相用户电压数据进行小波变换；提取差异最大的小波系数作为用户特征；利用基于密度的带有噪声的空间聚类算法对用户特征进行聚类，获取三相用户所属线路；利用已经分线的三相用户电压数据，获取线路中心电压，然后获取单相用户与不同中心电压的皮尔逊系数，单相用户归属为最大皮尔逊系数对应的簇类，实现台区下所有用户的分群；本发明不需要人工现场逐一核查，通过各线路下负载用户的电压数据分群分析，实现负载用户所属线路辨识。

技术领域

本发明属于配用电技术领域，尤其涉及基于低压台区电压数据曲线分群的线路识别方法。

背景技术

电力系统由于低压侧的用户众多且用电情况复杂，从而导致用电管理具有一定的提升空间。在面向园区的用电场景，在实际管理过程中，部分园区存在没有园区线路拓扑关系或者园区线路拓扑关系错误的问题。因此，园区用电管理人员面临不能及时准确的定位故障所在子线路、难以快捷确定线路负载是否均衡。目前要核查线路，必须沿着配电线路实地逐条逐段进行勘察，甚至需要停电配合，成本高昂。

针对上述问题，需要一种数据驱动的线路识别方法(分线识别)，这是因为借助数据分析方法不需要额外增加人工成本，而且不影响用户正常使用。目前使用数据驱动的线路识别方法相关研究相对较少，通常使用相关度、聚类对电压进行分群的方案，因为相位间同样存在电压差异而无法使用单相用户直接判断，同时实际用电线路上数据曲线表现相似度很高，且各测量点的电压曲线是随着负载距离增大导致电压逐渐衰减，从而干扰分群结果。

因此，基于这些问题，提供一种不需要人工现场逐一核查，通过各线路下负载用户的电压数据分群分析，实现负载用户所属线路辨识的基于低压台区电压数据曲线分群的线路识别方法，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不需要人工现场逐一核查，通过各线路下负载用户的电压数据分群分析，实现负载用户所属线路辨识的基于低压台区电压数据曲线分群的线路识别方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

基于低压台区电压数据曲线分群的线路识别方法，包括如下步骤：

获取台区下所有三相用户电压数据，对数据进行空值补缺和异常值处理；

对处理后的三相用户电压数据进行小波变换；

提取差异最大的小波系数作为用户特征；

利用基于密度的带有噪声的空间聚类算法(Density-Based Spatial Clusteringof Applications with Noise,DBSCAN)对用户特征进行聚类，获取三相用户所属线路；

利用已经分线的三相用户电压数据，获取线路中心电压，然后获取单相用户与不同中心电压的皮尔逊系数，单相用户归属为最大皮尔逊系数对应的簇类，实现台区下所有用户的分群。

进一步的，利用离散小波变换对三相用户A、B、C三个相位数据进行多层次分解，将时域信息变换到频域，从而获取样本数据主要差异特征频段；

具体的，对于电压序列X(n)的第i层分解可以描述为：

式中，X_i,L[n]表示分解后的第i层的低频分量，X_i,H[n]表示分解后的第i层的高频分量，g[k]表示低通滤波器，h[k]表示高通滤波器，k表示位移参数。