CN111624544A - 一种台区户变关系识别方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种台区户变关系识别方法及相关装置，方法包括：经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据；根据第一电压曲线数据和第二电压曲线数据计算待识别电表与预置已知归属电表之间的皮尔逊相关性矩阵；根据预置同相电压变化规律，在皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的预置已知归属电表的归属结果作为对应的待识别电表的归属识别结果。本申请解决了现有信号注入式的户变关系识别方法对设备要求较高，且对电网运行状态有损害，导致实际应用操作太复杂，且对电网不够友好的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统检测技术领域，尤其涉及一种台区户变关系识别方法及相关装置。
背景技术
目前，10kV配电网网络拓扑已较为准确，但台区低压配电网(尤其是城中村)的拓扑结构，在转供电或分支线路调荷后，因为人员投入、技术水平等原因，往往不能及时准确更新，导致GIS系统和计量系统中“变压器-低压分支线路-低压用户”的网络模型存在失真的情况。目前电网公司在台区低压配电网拓扑动态监测方面较为困难，缺乏实时有效的技术手段。
当前户变关系识别的主要技术采样信号注入的方式，在电表侧注入高频脉冲信号，在变压器出线安装主机采集信号，进而判断电表归属。但是这种方法需要安装较多信号注入设备才能够实现，且对电网运行状态具有一定损害，在实际应用中太过复杂，不够友好。
发明内容
本申请提供了一种台区户变关系识别方法及相关装置，用于解决现有信号注入式的户变关系识别方法对设备要求较高，且对电网运行状态有损害，导致实际应用操作太复杂，且对电网不够友好的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种台区户变关系识别方法，包括：
经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据；
根据所述第一电压曲线数据和所述第二电压曲线数据计算所述待识别电表与所述预置已知归属电表之间的皮尔逊相关性矩阵；
根据预置同相电压变化规律，在所述皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的所述预置已知归属电表的归属结果作为对应的所述待识别电表的归属识别结果。
优选地，所述预置时钟同步处理的过程为：
采用广播校时指令对所述预置已知归属电表和所述待识别电表进行同步校时，使得所有电表之间的时钟同步误差小于预置时间。
优选地，所述经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据，具体包括：
经过预置时钟同步处理后，在预置时间内按照预置粒度大小采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据。
优选地，所述根据预置同相电压变化规律，在所述皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的所述预置已知归属电表的归属结果作为对应的所述待识别电表的归属识别结果，之前还包括：
根据所述预置已知归属电表构建预置电表归属关系，所述预置电表归属关系包括所述预置同相电压变化规律。
本申请第二方面提供了一种台区户变关系识别装置，包括：
采集模块，用于在经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据；
计算模块，用于根据所述第一电压曲线数据和所述第二电压曲线数据计算所述待识别电表与所述预置已知归属电表之间的皮尔逊相关性矩阵；
选择识别模块，用于根据预置同相电压变化规律，在所述皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的所述预置已知归属电表的归属结果作为对应的所述待识别电表的归属识别结果。
优选地，所述预置时钟同步处理的过程为：
采用广播校时指令对所述预置已知归属电表和所述待识别电表进行同步校时，使得所有电表之间的时钟同步误差小于预置时间。
优选地，所述采集模块，具体用于：
经过预置时钟同步处理后，在预置时间内按照预置粒度大小采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据。
优选地，还包括：
构建子模块，用于根据所述预置已知归属电表构建预置电表归属关系，所述预置电表归属关系包括所述预置同相电压变化规律。
本申请第三方面提供了一种台区户变关系识别设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面任一项所述的台区户变关系识别方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面任一项所述的台区户变关系识别方法。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请中，提供了一种台区户变关系识别方法，包括：经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据；根据第一电压曲线数据和第二电压曲线数据计算待识别电表与预置已知归属电表之间的皮尔逊相关性矩阵；根据预置同相电压变化规律，在皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的预置已知归属电表的归属结果作为对应的待识别电表的归属识别结果。
本申请提供的台区户变关系识别方法，提出的是基于皮尔逊相关性的增量式户变关系识别的方案，充分利用台区已知部分电表的归属结果，建立预置已知归属电表与待识别电表之间的关联，即皮尔逊相关性矩阵；由于同一表箱中的同一相电表之间存在一定的预置同相电压变化规律，因此，在皮尔逊相关性矩阵中找到相关性最大值对应的已知归属电表和待识别电表后，根据预置同相电压变化规律，就可以将已知归属电表的归属结果作为待识别电表的归属识别结果，从而得到户变关系的识别结果，本方案不需要增设其他设备，且仅采集电表的电压曲线数据进行分析识别，不会对电网造成任何伤害，从获取数据到得到识别结果的处理过程简单易操作。因此，本申请解决了现有信号注入式的户变关系识别方法对设备要求较高，且对电网运行状态有损害，导致实际应用操作太复杂，且对电网不够友好的技术问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种台区户变关系识别方法的一个流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种台区户变关系识别方法的另一个流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种台区户变关系识别装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的电表总体归属关系示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种台区户变关系识别方法的实施例一，包括：
步骤101、经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据。
需要说明的是，将所有的电表进行预置时钟同步处理的目的就是为了将已知归属电表和待识别电表在相同时间环境中建立联系，便于数据的采集、处理和计算分析；由于电表归属于不同的电箱中，而电箱归属于变压器，根据电路原理分析可以发现，在同步误差很小的情况下，电表线路损耗是很小的，符合并联电路电压相等规律，也就是说，电表的电压数据之间存在一定规律，所以可以通过采集电表的电压曲线数据进行分析。
步骤102、根据第一电压曲线数据和第二电压曲线数据计算待识别电表与预置已知归属电表之间的皮尔逊相关性矩阵。
需要说明的是，在不明确待识别电表的归属情况的时候，需要逐一计算每个待识别电表与预置已知归属电表之间的相关性，通过电压曲线数据计算得到的相关性矩阵表达二者之间的关联；相关性系数的大小反映了二者的相关性大小，相关性系数越大，二者的相关性也就越大，反之，则越小。
步骤103、根据预置同相电压变化规律，在皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的预置已知归属电表的归属结果作为对应的待识别电表的归属识别结果。
需要说明的是，预置同相电压变化规律就是以上描述的电压相同规律，具体可以表述为：同一表箱同一相位的电表电压幅值与变化是一致的；当某一待识别电表对应在皮尔逊相关性矩阵中的某一个相关系数最大时，说明此时对应的预置已知归属电表与其归属于同一表箱，且同一相位，所以电压曲线数据的相关性最强；在忽略很小的线路损耗的情况下，可以将该预置已知归属电表的归属结果作为待识别电表的归属识别结果，由于是通过定量数据进行定性识别，所以线路的损耗对最终的识别结果的影响性较小，可以不计，因此，本方法不仅操作简便，且识别结果准确度也能够得到保证。
本实施例提供的台区户变关系识别方法，提出的是基于皮尔逊相关性的增量式户变关系识别的方案，充分利用台区已知部分电表的归属结果，建立预置已知归属电表与待识别电表之间的关联，即皮尔逊相关性矩阵；由于同一表箱中的同一相电表之间存在一定的预置同相电压变化规律，因此，在皮尔逊相关性矩阵中找到相关性最大值对应的已知归属电表和待识别电表后，根据预置同相电压变化规律，就可以将已知归属电表的归属结果作为待识别电表的归属识别结果，从而得到户变关系的识别结果，本方案不需要增设其他设备，且仅采集电表的电压曲线数据进行分析识别，不会对电网造成任何伤害，从获取数据到得到识别结果的处理过程简单易操作。因此，本实施例解决了现有信号注入式的户变关系识别方法对设备要求较高，且对电网运行状态有损害，导致实际应用操作太复杂，且对电网不够友好的技术问题。
为了便于理解，请参阅图2，本申请提供了一种台区户变关系识别方法的实施例二，包括：
步骤201、采用广播校时指令对预置已知归属电表和待识别电表进行同步校时，使得所有电表之间的时钟同步误差小于预置时间。
需要说明的是，校时指令是由主站下发的，主站将时钟下发至台区集中器，利用集中器广播校时指令，对所有的用户电表进行同步校时，使得所有的电表之间的时钟同步误差小于预置时间，本实施例中的预置时间采用1s；这样可以保证已知和未知归属电表在同一时序中进行分析，便于建立二者的关联关系。
步骤202、经过预置时钟同步处理后，在预置时间内按照预置粒度大小采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据。
需要说明的是，本实施例中的预置时间是24h，预置粒度大小是15min，采集电压曲线数据的过程是集中器通过低压电力线宽带载波通信在各台区户表采集15min粒度的电压曲线数据，共采集24h；最后可以得到每个电表的电压曲线数据点为96个；采集到电压曲线数据后，集中器会将这些数据发送至主站，由主站进行具体的计算分析操作。预置时间和预置粒度大小可以根据实际情况进行调整，本实施例中给出的具体数值仅供参考。
步骤203、根据第一电压曲线数据和第二电压曲线数据计算待识别电表与预置已知归属电表之间的皮尔逊相关性矩阵。
需要说明的是，在不明确待识别电表的归属情况的时候，需要逐一计算每个待识别电表与预置已知归属电表之间的相关性，通过电压曲线数据计算得到的相关性矩阵表达二者之间的关联；相关性系数的大小反映了二者的相关性大小，相关性系数越大，二者的相关性也就越大，反之，则越小。具体计算皮尔逊相关性系数的公式如下：
其中，corr(X,Y)为求解皮尔逊相关系数，n为总采样量，即电压曲线数据获取的数量，X和Y分别为第一电压曲线数据和第二电压曲线数据；
和
分别为第一电压曲线数据和第二电压曲线数据对应的均值。
步骤204、根据预置已知归属电表构建预置电表归属关系，预置电表归属关系包括预置同相电压变化规律。
需要说明的是，预置已知归属电表可以将其归属关系分解为电表→表箱→变压器，根据这一归属关系可以发现，在同步误差很小的情况下，电表线路损耗是很小的，符合并联电路电压相等规律；也就是说，同一表箱同一相位的电表电压幅值与变化是一致的；这就是预置同相电压变化规律。
步骤205、根据预置同相电压变化规律，在皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的预置已知归属电表的归属结果作为对应的待识别电表的归属识别结果。
需要说明的是，预置同相电压变化规律就是以上描述的电压变化相同规律，当某一待识别电表对应在皮尔逊相关性矩阵中的某一个相关系数最大时，说明此时对应的预置已知归属电表与其归属于同一表箱，且同一相位，所以电压曲线数据的相关性最强；在忽略很小的线路损耗的情况下，可以将该预置已知归属电表的归属结果作为待识别电表的归属识别结果，这里的归属结果包括电表归属的表箱和变压器；由于是通过定量数据进行定性识别，所以线路的损耗对最终的识别结果的影响性较小，可以不计，因此，本方法不仅操作简便，且识别结果准确度也能够得到保证。可以发现本实施例的方法无需添加额外设备，也不用采集过多信号，并且对电网没有任何伤害，此外，通过主站利用已有的户变关系对待识别电表进行识别，可靠性较高。
需要说明的是，在实际的待识别电表数量是小于预置已知归属电表的数量的，具体的归属关系可以表示为图4，其中的待判断电表即为待识别电表，这些待判断电表归属于未知表箱k中，且没有像其他表箱一样存在变压器归属，所以需要根据已知归属的表箱1、2至N中的电表进行户变关系识别。
为了便于理解，请参阅图3，本申请还提供了一种台区户变关系识别装置的实施例，包括：
采集模块301，用于在经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据；
计算模块302，用于根据第一电压曲线数据和第二电压曲线数据计算待识别电表与预置已知归属电表之间的皮尔逊相关性矩阵；
选择识别模块303，用于根据预置同相电压变化规律，在皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的预置已知归属电表的归属结果作为对应的待识别电表的归属识别结果。
进一步地，预置时钟同步处理的过程为：
采用广播校时指令对预置已知归属电表和待识别电表进行同步校时，使得所有电表之间的时钟同步误差小于预置时间。
进一步地，采集模块301，具体用于：
经过预置时钟同步处理后，在预置时间内按照预置粒度大小采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据。
进一步地，还包括：
构建子模块304，用于根据预置已知归属电表构建预置电表归属关系，预置电表归属关系包括预置同相电压变化规律。
为了便于理解，本申请还提供了一种台区户变关系识别设备，设备包括处理器以及存储器：
存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器用于根据程序代码中的指令执行上述方法实施例中任一种台区户变关系识别方法。
为了便于理解，本申请还提供了一种可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行上述方法实施例中任一种台区户变关系识别方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种台区户变关系识别方法，其特征在于，包括：
经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据；
根据所述第一电压曲线数据和所述第二电压曲线数据计算所述待识别电表与所述预置已知归属电表之间的皮尔逊相关性矩阵；
根据预置同相电压变化规律，在所述皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的所述预置已知归属电表的归属结果作为对应的所述待识别电表的归属识别结果。
2.根据权利要求1所述的台区户变关系识别方法，其特征在于，所述预置时钟同步处理的过程为：
采用广播校时指令对所述预置已知归属电表和所述待识别电表进行同步校时，使得所有电表之间的时钟同步误差小于预置时间。
3.根据权利要求1所述的台区户变关系识别方法，其特征在于，所述经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据，具体包括：
经过预置时钟同步处理后，在预置时间内按照预置粒度大小采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据。
4.根据权利要求1所述的台区户变关系识别方法，其特征在于，所述根据预置同相电压变化规律，在所述皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的所述预置已知归属电表的归属结果作为对应的所述待识别电表的归属识别结果，之前还包括：
根据所述预置已知归属电表构建预置电表归属关系，所述预置电表归属关系包括所述预置同相电压变化规律。
5.一种台区户变关系识别装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于在经过预置时钟同步处理后，采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据；
计算模块，用于根据所述第一电压曲线数据和所述第二电压曲线数据计算所述待识别电表与所述预置已知归属电表之间的皮尔逊相关性矩阵；
选择识别模块，用于根据预置同相电压变化规律，在所述皮尔逊相关性矩阵中选择皮尔逊相关系数最大的所述预置已知归属电表的归属结果作为对应的所述待识别电表的归属识别结果。
6.根据权利要求5所述的台区户变关系识别装置，其特征在于，所述预置时钟同步处理的过程为：
采用广播校时指令对所述预置已知归属电表和所述待识别电表进行同步校时，使得所有电表之间的时钟同步误差小于预置时间。
7.根据权利要求5所述的台区户变关系识别装置，其特征在于，所述采集模块，具体用于：
经过预置时钟同步处理后，在预置时间内按照预置粒度大小采集预置已知归属电表的第一电压曲线数据和待识别电表的第二电压曲线数据。
8.根据权利要求5所述的台区户变关系识别装置，其特征在于，还包括：
构建子模块，用于根据所述预置已知归属电表构建预置电表归属关系，所述预置电表归属关系包括所述预置同相电压变化规律。
9.一种台区户变关系识别设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-4任一项所述的台区户变关系识别方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-4任一项所述的台区户变关系识别方法。
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