一種基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)信息技術領域，具體涉及一種基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電 系統(tǒng)拓撲自動識別方法。
【背景技術】
[0002] 低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法實質(zhì)上就是計算園區(qū)、小區(qū)、樓宇內(nèi)各電氣設備 的連接關系，并用一定的方式把這些連接關系進行存儲。拓撲分析在低壓配電系統(tǒng)線損計 算、節(jié)能分析中處于十分重要的位置。
[0003] 由于低壓配電系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)（GIS)定位為設備管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的更新維護 采用多用戶分布方式，很難保證同一時間斷面上數(shù)據(jù)的一致性，無法完全反映電網(wǎng)真實狀 〇
[0004] 現(xiàn)有技術主要通過對GIS系統(tǒng)中的拓撲數(shù)據(jù)進行分析、優(yōu)化算法，以提高拓撲的 準確性，如深度優(yōu)先搜索法，廣度優(yōu)先搜索法等。但都是從自身系統(tǒng)出發(fā)解決自身問題，不 能間接的通過第三方的形式檢驗自己的準確性。
[0005] 隨著物聯(lián)網(wǎng)智能傳感、計算機網(wǎng)絡通信和自動化技術的飛速發(fā)展，園區(qū)、小區(qū)、樓 宇安裝了大量智能傳感設備，并與之相配套建立了數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測系統(tǒng)，沉淀了大量數(shù)據(jù)。 通過對這些系統(tǒng)數(shù)據(jù)的融合、分析，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的增值。本發(fā)明正是在此多平臺提供數(shù)據(jù) 的基礎上提出一種基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法， 融合用電信息采集、電力營銷應用業(yè)務、地理信息、園區(qū)能源管理、樓宇能源管理等系統(tǒng)的 基礎數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)，充分挖掘各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)關系。
[0007] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術方案：
[0008] 本發(fā)明提供一種基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，該方法包 括以下步驟：
[0009] (1)數(shù)據(jù)采集；
[0010] (2)數(shù)據(jù)分析；
[0011] ⑶數(shù)據(jù)互操作。
[0012] 所述數(shù)據(jù)采集頻率為48點以上/周波、數(shù)據(jù)存儲頻率為96點以上/日。
[0013] 所述數(shù)據(jù)分析包括數(shù)據(jù)貼近度計算、同一時間斷面低壓配電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)變化趨 勢特征分析、數(shù)據(jù)離群點特征分析。
[0014] 所述數(shù)據(jù)貼近度計算包括抽取每日電壓、有功功率、有功電量曲線，計算曲線貼近 度及部分敏感變化貼近度，按照貼近度排序，把貼近度〇. 1的曲線列入待判定集。
[0015] 所述同一時間斷面低壓配電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)變化趨勢特征分析包括抽取每日電壓、 有功功率、有功電量曲線，計算選定時間斷面數(shù)據(jù)對時間增加量，按照計算結(jié)果進行趨勢判 定，把趨勢變化異常的曲線列入待判定集。
[0016] 所述數(shù)據(jù)離群點特征分析包括抽取每日有功電量曲線，計算選定時間斷面數(shù)據(jù)對 時間增加量，按照計算結(jié)果進行變化量快速增減或振蕩指標判斷，把變化量快速增減或振 蕩的曲線列入待判定集。
[0017] 所述步驟（1)和所述步驟（2)具體實現(xiàn)如下：
[0018] (1)提取數(shù)據(jù)特征
[0019]
【主權項】
1. 一種基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其特征在于，所述方法 包括以下步驟： (1) 數(shù)據(jù)采集； (2) 數(shù)據(jù)分析； (3)數(shù)據(jù)互操作。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其特 征在于，所述數(shù)據(jù)采集頻率為48點以上/周波、數(shù)據(jù)存儲頻率為96點以上/日。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其特 征在于，所述數(shù)據(jù)分析包括數(shù)據(jù)貼近度計算、同一時間斷面低壓配電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)變化趨 勢特征分析、數(shù)據(jù)離群點特征分析。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其特 征在于，所述數(shù)據(jù)貼近度計算包括抽取每日電壓、有功功率、有功電量曲線，計算曲線貼近 度及部分敏感變化貼近度，按照貼近度排序，把貼近度〇. 1的曲線列入待判定集。
5.根據(jù)權利要求3所述的基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其特 征在于，所述同一時間斷面低壓配電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)變化趨勢特征分析包括抽取每日電壓、 有功功率、有功電量曲線，計算選定時間斷面數(shù)據(jù)對時間增加量，按照計算結(jié)果進行趨勢判 定，把趨勢變化異常的曲線列入待判定集。
6. 根據(jù)權利要求3所述的基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其特 征在于，所述數(shù)據(jù)離群點特征分析包括抽取每日有功電量曲線，計算選定時間斷面數(shù)據(jù)對 時間增加量，按照計算結(jié)果進行變化量快速增減或振蕩指標判斷，把變化量快速增減或振 蕩的曲線列入待判定集。
7.根據(jù)權利要求2所述的基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其特 征在于，所述數(shù)據(jù)采集具體實現(xiàn)如下： (1)通過下式分別提取數(shù)據(jù)特征RpRjPRC1:
式中：Rj為經(jīng)典域物元；j是評價等級的個數(shù)；Pj為第j個分析評價等級；Ci，C2, ...，Cn 為Pj的n個不同特征；vij，v2j，. . .，Vnj分別是Pj對應于ci，c2, . . .，cn的取值范圍，即經(jīng)典 域；a。.和bu為V^的取值邊界；
式中：Rp為評價對象等級全體的物元；P為分析評價對象等級的全體；vlp，V2p，…，Vnp 分別是P對應于Cl，C2，…，cn的取值范圍，即節(jié)域；
式中：R(l為待評對象的物元；P (I是分析評價對象的指標；v i，V2，…，別是P 關于 C1, C2，…，Cn的實測數(shù)據(jù)； (2)通過下式對待分析對象的經(jīng)典域物元&進行規(guī)格化處理，可得：
式中：R' j規(guī)格化的經(jīng)典域物元；V' u規(guī)格化后的P」對應于c p c2,. . .，Cn取值范圍； 通過下式對待評對象&進行規(guī)格化處理，可得：
8.根據(jù)權利要求3所述的基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其特 征在于，所述數(shù)據(jù)分析具體實現(xiàn)如下： (1) 通過下式的貼近度函數(shù)計算貼近度：
式中：Nj(Ptl)為為待評對象Ptl的貼近度；《^為待評價指標的權重；n為評價指標的個數(shù)； D為待評對象物元Rtl與規(guī)格化后的經(jīng)典域物元R'」之間的距離； (2) 數(shù)據(jù)特征等級評估 由Nr (Ptl) =max(Nj(Pci))可得待評對象屬于j'等級；j'為最接近待評價物元的評價 等級； (3) 數(shù)據(jù)特征變化趨勢分析 在數(shù)據(jù)歸一化的基礎上，計算同一時間斷面供電電源點和負荷監(jiān)測點數(shù)據(jù)對時間增 量，計算公式是： AU= [U (T+ A T) -U (T) ]/ A T (7) 式中，U表示每日電壓、有功功率、有功電量曲線3種電氣量，計算完成后判斷其變化趨 勢，如變化趨勢一致則表示應屬于同一電氣回路，否則列入待判別回路；T為時間；A T為時 間增量； (4)數(shù)據(jù)離群點的時間位置分析 通過對離群點分析判斷曲線相似性，判別方法是數(shù)據(jù)對時間增量越限值來判斷。
9. 根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其特 征在于，所述數(shù)據(jù)互操作通過TCP/IP、WebService及ESB實現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)拓撲識別信息 交換和服務。
10. 根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，其 特征在于，所述數(shù)據(jù)采集包括對用電信息采集系統(tǒng)、電力營銷應用業(yè)務系統(tǒng)、地理信息系 統(tǒng)、園區(qū)能源管理系統(tǒng)、樓宇能源管理系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)的采集。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，包括以下步驟：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)互操作。本發(fā)明基于數(shù)據(jù)特征分析的低壓配電系統(tǒng)拓撲自動識別方法，融合了用電信息采集、電力營銷應用業(yè)務、地理信息、園區(qū)能源管理、樓宇能源管理等系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)相似原理的充分挖掘各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)關系，算法簡單，編程容易實現(xiàn)，具有較高的可靠性、穩(wěn)定性。
【IPC分類】G06F17-30, G06Q50-06
【公開號】CN104820956
【申請?zhí)枴緾N201510260815
【發(fā)明人】田世明, 卜凡鵬, 郭亮, 朱偉義, 潘明明, 李 杰
【申請人】中國電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月21日