[发明专利]一种低压配电网高频量测数据处理与拓扑识别方法

说明书

一种低压配电网高频量测数据处理与拓扑识别方法。本方法首先借助AMI用户节点提供的负荷量测信息，得出同一配电变压器下的各负荷所属耦合节点电压相关性强弱，进行相关性分析，即相关性强的负荷同属于同一馈线，进而确定各负荷所属的馈线；之后根据负荷的耦合节点电压幅值大小，以及树状拓扑特性，确定各负荷在所属馈线中的上下游关系，最后通过相关性分析结果以及负荷的耦合节点电压分布，完成低压配电网络拓扑的快速辨识或修正。本发明用于低压配电网高频量测数据处理与拓扑识别。

技术领域：

本发明涉及一种低压配电网高频量测数据处理与拓扑识别方法。

背景技术：

正确的配电网拓扑结构是保证配电网安全分析和控制决策的重要基础。随着技术的发展，智能监测设备已有对高压和中压电网信息的准确监控，但由于低压的智能设备部署不完整，且低压用户存在频繁的线路更改、地下布线不易检查、人为私自改动线路、配电网线路数目庞大等问题，导致配电网拓扑结构经常出现错误，使得电力调度人员无法及时掌握正确的拓扑关系，进而严重影响配电系统的运行和管理。配电网拓扑识别技术可以更新开关状态的变化，形成新的拓扑结构，为配电网管理系统中的高级应用如状态估计、故障诊断、潮流计算、无功优化、电网重构等提供必要的网络结构数据。

近年来，高比例可再生能源大规模并网，其发电出力具有较强的随机性，这对电力系统不确定性分析与优化提出了更高的要求。随着智能电网建设的不断推进，高级量测体系(advanced meter infrastructure，AMI)在配电网中配置越来越多，其最直观的变化就是用户侧智能电表量测数据粒度的大幅度提升，这使得数据的量测、传输与存储具有较好积累，为配网拓扑关系的识别提供了有效的数据信息。另一方面，数据分析与处理技术近年来飞速发展，全球各行各业在对数据的获取、分析与处理这一全新维度上，已经进行了大量的投入并展开了激烈的竞争，高频的低压配网量测数据在为配网提效升级提供机遇的同时，也为配网数据驱动方法的性能带来了巨大挑战。

现阶段，如何高效处理分析低压配网高频量测数据，并进而改善目前配电网频繁的更新、配线复杂等因素导致的配电网拓扑辨识困难，亟待解决。

发明内容：

本发明的目的是提供一种保证电网的经济、安全、稳定运行的一种低压配电网高频量测数据处理与拓扑识别方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种低压配电网高频量测数据处理与拓扑识别方法，本方法首先借助AMI用户节点提供的负荷量测信息，得出同一配电变压器下的各负荷所属耦合节点电压相关性强弱，进行相关性分析，即相关性强的负荷同属于同一馈线，进而确定各负荷所属的馈线；之后根据负荷的耦合节点电压幅值大小，以及树状拓扑特性，确定各负荷在所属馈线中的上下游关系，最后通过相关性分析结果以及负荷的耦合节点电压分布，完成低压配电网络拓扑的快速辨识或修正。

所述的一种低压配电网高频量测数据处理与拓扑识别方法，本方法包括高频数据处理、时间序列相关性分析、拓扑快速辨识三个部分，所述的高频数据处理模块，具有较高运算能力，对分钟级乃至秒级用户节点量测数据进行运算分析，内置有效序列时间窗定位算法和高频时序数据时间断面同步算法；

所述的时间序列相关性分析模块，内置时间序列相似性度量算法，进而对不同量测单元上传的时间序列进行相关性分析；

所述的拓扑快速辨识模块，负责对已完成分析的量测阶段相关性进行排序，并据此利用加权树生成算法以及电压幅值关系，完成对目标区域的拓扑辨识。