CN112308458B - 一种低压台区量测数据评价方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低压台区量测数据评价方法和系统，该方法包括：采集目标台区内三相母线和智能电表的电压、有功功率时序数据，计算对应的有功电流时序数据；根据预置第一评价公式计算各个时间断面下的电压、有功电流数据对应的第一评价值；随机选取电压、有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本，重复执行L₀次序列样本的构建步骤，得到L₀个序列样本；根据第二评价公式，结合各断面数据的第一评价值，计算每个重构新序列样本的第二评价值；将第二评价值最高的序列样本作为低压台区相序识别的分析样本。该方法对低压台区量测数据进行多次评价，并从中选取质量最优的分析样本，有效提高了量测数据评价的准确度。

Description

一种低压台区量测数据评价方法和系统

技术领域

本申请涉及数据分析技术领域，尤其涉及一种低压台区量测数据评价方法和系统。

背景技术

随着我国现代化进程的迅速发展，电力用户数量大量增加，配电系统也愈加完善。为了提高供电的可靠性，实现配电网用电智能化管理具有重要意义。配电网中，实现台区分布智能化监控的前提是已知台区拓扑结构，但在日常的配电运维管理工作中，往往存在低压台区拓扑关系信息缺失或不准确，制约了低压台区运维管理智能化水平的提升。

低压台区相序关系作为其拓扑关系的重要组成部分，对低压台区开展三相不平衡、低电压、重过载等问题的治理具有重要支撑作用。传统的以人力现场排查为主的低压台区相序关系梳理方法耗时费力，且准确率难以保证。

近年来，针对低压台区相序关系识别技术存在的问题，国内外学者开展了广泛研究并形成了相应成果，主要可归纳了以下两种方法：(1)注入信号法：通过注入电压或电流特征信号，根据台区内设备对信号的接收与反馈结果实现相序关系识别。(2)数据分析法：通过挖掘低压台区量测数据的内在特征，实现相序关系的关联分析。虽然，注入信号法进行低压台区相序关系识别，操作简便、结果可靠，但是在实施的时候往往需要额外加装大量的监测终端或模块，投资改造量大，同时加剧了前线人员的运维压力。采用数据分析法强调通过数据算法实现相应功能，具有显著的工程应用价值，但其对量测数据质量敏感程度较高。

因此，基于数据分析法进行低压台区相序关系识别的时候，为了提高该方法的计算准确率，需对低压台区量测数据质量进行综合评价，选取质量趋优的数据样本以供分析。

发明内容

本申请提供了一种面向相序识别的低压台区量测数据评价方法和系统，用于解决现有数据质量评价方法导致的投资改造量大加剧了前线人员的运维压力，以及对量测数据质量敏感程度较高，难以保证可提升相序识别的准确率的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种低压台区量测数据评价方法，包括：

采集目标台区内三相母线和智能电表的电压时序数据和有功功率时序数据，计算三相母线和智能电表的有功电流时序数据，并将三相母线和智能电表的电压时序数据、有功电流时序数据作为原序列样本；

基于原序列样本，根据第一评价公式计算各个时间断面下的电压数据和有功电流数据对应的第一评价值；

从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本，并在重复执行L₀次当前构建新序列样本的执行步骤后，得到L₀个新序列样本；

将每个新序列样本下包括的第一评价值作为一个独立的指标，采用三标度层次分析法，综合新序列样本中指标的总个数、各个指标之间的重要性关联程度以及在新序列样本中的排序顺序，计算每个新序列样本的第二评价值；

将第二评价值最高的新序列样本作为低压台区相序识别的分析样本。

可选的，第一评价公式包括若干项用于计算各个时间断面下电压数据和有功电流数据对应的第一评价值的计算公式：

断面电压完整率计算公式：

断面有功电流完整率计算公式：

断面母线三相电压不平衡度计算公式：

断面负荷差异度计算公式：

式中，

为t时刻具有电压数据的电表数量；

为t时刻具有有功电流数据的电表数量；N_M为目标台区下属所有电表数量；

为t时刻配变低压侧i相母线电压量测值，i∈{A,B,C}；

为t时刻小负荷用户，其中将用户有功电流小于设定阈值定义小负荷用户，如下式所示：

其中，ε_I为判定小负荷用户的设定阈值。

可选的，从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本具体为：

设定新序列断面数K，在同一断面下通过下述公式进行序列重构：

其中，K∈[1,2,...,T]，T为原序列样本的时段数；

分别为i相母线电压和i相母线有功电流重构后形成的新序列样本；

分别为第j个智能电表的电压和第j个智能电表的有功电流重构后形成的新序列样本。

可选的，采用三标度层次分析法，综合新序列样本中指标的总个数、各个指标之间的重要性关联程度以及在新序列样本中的排序顺序，计算每个新序列样本的第二评价值具体为：

根据新序列样本中包括的指标总个数p，采用三标度层次分析法建立比较矩阵X；

根据比较矩阵X中包括的各项元素x_ij；其中，i,j＝1,2,…,p，i对应比较矩阵X的行，j对应比较矩阵X的列；在比较矩阵X的每一行下，对第1列～第j列的元素进行叠加求和，计算每个指标在新序列样本中的排序指数；

根据每个指标在新序列样本中的排序指数，采用极差法构建判断矩阵Y；

根据判断矩阵Y中包括的各项元素y_ij，计算新序列样本中每个指标的权重系数ω_i；

结合每个指标对应的第三评价值以及权重系数ω_i，进行新序列样本第二评价值F的计算：

其中，F_i为第i个指标对应的第三评价值。

可选的，计算每个新序列各指标的第三评价值，具体为：

首先，根据各断面数据的第一评价值计算新序列各指标，具体如下：

新序列电压完整率计算公式：

新序列有功电流完整率计算公式：

新序列母线三相电压不平衡度计算公式：

新序列负荷差异度计算公式：

其中，K为断面数即序列长度，

为第k个断面数据下的断面电压完整率，

为第k个断面数据下的断面有功电流完整率，

为第k个断面数据下的断面母线三相电压不平衡度，

为第k个断面数据下的断面负荷差异度；

然后，根据上述新序列各指标计算值，计算新序列各指标对应的第三评价值，计算公式具体如下：

新序列电压完整率的第三评价值计算公式：

新序列有功电流完整率的第三评价值计算公式：

新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值计算公式：

新序列负荷差异度的第三评价值计算公式：

式中，α₁～α₄分别为新序列电压完整率评分、有功电流完整率评分、母线三相电压不平衡度评分和负荷差异度评分的线性系数；β₀为新序列母线三相电压不平衡度评分模型的阈值系数。

可选的，在采用三标度层次分析法建立比较矩阵X时，包括采用公式(1)根据不同指标之间的重要性关联程度，设定矩阵元素x_ij的取值，具体为：

(1)式中，i，j＝1,2,...,p，p为评价指标的维度；

采用极差法构建的判断矩阵Y中的每项元素y_ij的取值为：

其中，h_i为第i个指标在新序列样本中对应的排序指数，h_j为第j个指标在新序列样本中对应的排序指数。

本申请第二方面提供了一种低压台区量测数据评价系统，包括：

原序列样本构建单元，用于分别采集目标台区内三相母线和智能电表的电压时序数据和有功功率时序数据，计算三相母线和智能电表的有功电流时序数据，将三相母线和智能电表的电压时序数据、有功电流时序数据作为原序列样本；

第一评价值计算单元，用于基于原序列样本，根据第一评价公式计算各个时间断面下的电压数据和有功电流数据对应的第一评价值；

新序列样本构建单元，用于从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本，并在重复执行L₀次当前构建新序列样本的执行步骤后，得到L₀个新序列样本；

三标度层次分析单元，用于将每个新序列样本下包括的第一评价值作为一个独立的指标，采用三标度层次分析法，综合新序列样本中指标的总个数、各个指标之间的重要性关联程度以及在新序列样本中的排序顺序，计算每个新序列样本的第二评价值；

最优序列样本选取单元，用于将第二评价值最高的新序列样本作为低压台区相序识别的分析样本。

可选的，三标度层次分析单元包括：

第三评价值计算单元，用于计算每个指标对应的第三评价值；

比较矩阵建立单元，用于根据新序列样本中包括的指标总个数p，采用三标度层次分析法建立比较矩阵X；

排序指数计算单元，用于根据比较矩阵X中包括的各项元素x_ij；其中，i,j＝1,2,…,p，i对应比较矩阵X的行，j对应比较矩阵X的列；在比较矩阵X的每一行下，对第1列～第j列的元素进行叠加求和，计算每个指标在新序列样本中的排序指数；

判断矩阵建立单元，用于根据每个指标在新序列样本中的排序指数，采用极差法构建判断矩阵Y；

权重系数计算单元，用于根据判断矩阵Y中包括的各项元素y_ij，计算新序列样本中每个指标的权重系数ω_i；

第二评价值计算输出单元，用于结合每个指标对应的第三评价值以及权重系数ω_i，进行新序列样本第二评价值F的计算：

其中，F_i为第i个指标对应的第三评价值。

可选的，第三评价值计算单元包括：新序列电压完整率的第三评价值计算单元、新序列有功电流完整率的第三评价值计算单元、新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值计算单元和新序列负荷差异度的第三评价值计算单元，其中：

新序列电压完整率的第三评价值计算单元，用于先采用公式：

计算得到新序列电压完整率；再采用公式：

计算得到新序列电压完整率的第三评价值；其中，K为断面数即序列长度，

为第k个断面数据下的断面电压完整率，α₁为新序列电压完整率评分的线性系数；

新序列有功电流完整率的第三评价值计算单元，用于先采用公式：

计算得到新序列有功电流完整率；再采用公式：

计算得到新序列有功电流完整率的第三评价值；其中，

为第k个断面数据下的断面有功电流完整率，α₂为新序列有功电流完整率评分的线性系数；

新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值计算单元，用于先采用公式：

计算得到新序列母线三相电压不平衡度；再采用公式：

计算得到新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值；其中，

为第k个断面数据下的断面母线三相电压不平衡度，β₀为新序列母线三相电压不平衡度评分模型的阈值系数，α₃为母线三相电压不平衡度评分的线性系数；

新序列负荷差异度的第三评价值计算单元，用于先采用公式：

计算得到新序列负荷差异度；再采用公式：

计算得到新序列负荷差异度的第三评价值；其中，

为第k个断面数据下的断面负荷差异度，α₄为负荷差异度评分的线性系数。

可选的，比较矩阵建立单元中采用公式(1)根据不同指标之间的重要性关联程度，设定矩阵元素x_ij的取值，具体为：

(1)式中，i，j＝1,2,...,p，p为评价指标的维度；

所述判断矩阵建立单元中采用极差法构建的判断矩阵Y中的每项元素y_ij的取值为：

其中，h_i为第i个指标在新序列样本中对应的排序指数，h_j为第j个指标在新序列样本中对应的排序指数。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请中提供了一种低压台区量测数据评价方法，包括：采集目标台区内三相母线和智能电表的电压时序数据和有功功率时序数据，计算所述三相母线和智能电表的有功电流时序数据，并将所述三相母线和智能电表的电压时序数据、有功电流时序数据作为原序列样本；基于所述原序列样本，根据第一评价公式计算各个时间断面下的电压数据和有功电流数据对应的第一评价值；从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本，并在重复执行L₀次当前构建新序列样本的执行步骤后，得到L₀个新序列样本；将每个新序列样本下包括的第一评价值作为一个独立的指标，采用三标度层次分析法，综合新序列样本中指标的总个数、各个指标之间的重要性关联程度以及在新序列样本中的排序顺序，计算每个新序列样本的第二评价值；将第二评价值最高的新序列样本作为低压台区相序识别的分析样本。

本申请从低压台区相序关系识别的机理、特点出发，设计了反映识别特征需求的第一预置评价公式和第二预置评价公式，从待评价的数据集中中筛选出面向相序识别的低压台区量测数据高质量样本，通过对筛选到的高质量样本进行分析，提升了相序识别的准确率，避免了支撑低压台区三相不平衡、低电压和重过载问题。

附图说明

图1为本申请一种低压台区量测数据评价方法的一个实施例的方法流程图；

图2为本申请一种低压台区量测数据评价方法的第一实施例下第二评价值计算流程示意图；

图3为本申请一种低压台区量测数据评价系统的一个实施例的结构示意图；

图4为本申请一种低压台区量测数据评价系统的第一实施例下三标度层次分析单元的结构示意图；

图5为本申请一种低压台区量测数据评价系统的第一实施例下第三评价值计算单元的结构示意图；

图6是一实际台区网络接线示意图；

图7是一实际台区选出各组数据的综合质量得分和对应相序识别结果。

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。

实施例1：

请参阅图1，图1为本申请一种低压台区量测数据评价方法的一个实施例的方法流程图，如图1所示，图1中包括：

S100、采集目标台区内三相母线和智能电表的电压时序数据和有功功率时序数据，计算三相母线和智能电表的有功电流时序数据，并将三相母线和智能电表的电压时序数据、有功电流时序数据作为原序列样本；

具体的，三相母线和智能电表的电压时序数据和有功功率时序数据是根据下述公式计算得到：

其中V_0i、P_0i分别为t时刻配变低压侧i相母线的电压值、有功功率值；V_Mj、P_Mj分别为t时刻第j个智能电表的电压值、有功功率值；N_M为电表总数；

需要说明的是，配变低压侧三相母线与各智能电表的电压、有功功率时序数据的采集时刻应保持一致。计算三相母线和智能电表的有功电流时序数据的计算公式如下：

其中，

为t时刻配变低压侧i相母线的有功电流，

为t时刻第j个智能电表的有功电流。

S200、基于原序列样本，根据第一评价公式计算各个时间断面下的电压数据和有功电流数据对应的第一评价值；

具体的，第一评价公式包括若干项用于计算各个时间断面下电压数据和有功电流数据对应的第一评价值的计算公式，由下述的公式(1)-公式(4)所示：

断面电压完整率计算公式：

断面有功电流完整率计算公式：

断面母线三相电压不平衡度计算公式：

断面负荷差异度计算公式：

式中，

为t时刻具有电压数据的电表数量；

为t时刻具有有功电流数据的电表数量；N_M为目标台区下属所有电表数量；

为t时刻配变低压侧i相母线电压量测值，i∈{A,B,C}；

为t时刻小负荷用户，其中将用户有功电流小于设定阈值定义小负荷用户，定义公式如下式所示：

其中，ε_I为判定小负荷用户的设定阈值。

S300、从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本，并在重复执行L₀次当前构建新序列样本的执行步骤后，得到L₀个新序列样本；

具体的，上述步骤可以进一步理解为重复执行L₀次步骤S300，循环L₀次后生成L₀个新序列样本。

需要说明的是，当前步骤下，从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据的时候包括：

基于设定的新序列断面数K，在同一断面下从配变低压侧三相母线与各智能电表电压、有功电流的原始序列V_0i、V_mj、

和

中随机挑选断面数据，重组得到满足预设断面数K的新序列样本：

其中，K∈[1,2,...,T]，T为原序列样本的时段数；

分别为i相母线电压和i相母线有功电流重构后形成的新序列样本；

分别为第j个智能电表的电压和第j个智能电表的有功电流重构后形成的新序列样本；需要说明的是，在新序列数据重组的过程中，上述重组形成新的4个新序列样本数据须来自同一断面；

S400、将每个新序列样本下包括的第一评价值作为一个独立的指标，采用三标度层次分析法，综合新序列样本中指标的总个数、各个指标之间的重要性关联程度以及在新序列样本中的排序顺序，计算每个新序列样本的第二评价值；请参考图2，图2为本申请一种低压台区量测数据评价方法的第二评价值的计算流程示意图，具体包括：

S410、将序列样本中包括的每个第一评价值作为一个独立的指标，计算每个指标对应的第三评价值；其中：

首先，根据各断面数据的第一评价值计算新序列各指标，具体如下：

新序列电压完整率计算公式：

新序列有功电流完整率计算公式：

新序列母线三相电压不平衡度计算公式：

新序列负荷差异度计算公式：

其中，K为断面数即序列长度，

为第k个断面数据下的断面电压完整率，

为第k个断面数据下的断面有功电流完整率，

为第k个断面数据下的断面母线三相电压不平衡度，

为第k个断面数据下的断面负荷差异度；

然后，根据上述新序列各指标计算值，计算新序列各指标对应的第三评价值，计算公式具体如下：

新序列电压完整率的第三评价值计算公式：

新序列有功电流完整率的第三评价值计算公式：

新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值计算公式：

新序列负荷差异度的第三评价值计算公式：

上述计算公式中，α₁～α₄分别为新序列电压完整率评分、有功电流完整率评分、母线三相电压不平衡度评分和负荷差异度评分的线性系数；β₀为新序列母线三相电压不平衡度评分模型的阈值系数。

需要说明的是，在需要基于序列样本的长度进行新序列样本构建时，序列长度的第三评价值F₅可参考以下公式计算：

其中，α₅为序列长度评分的线性系数，K₀为评价序列长度的阈值系数。

S420、根据新序列样本中包括的指标总个数p，采用三标度层次分析法建立比较矩阵X；具体的，在采用三标度层次分析法建立比较矩阵X时，包括根据不同指标之间的重要性关联程度，设定元素x_ij的取值。一实施例中，参数x_ij的取值可参考以下公式：

需要说明的是，上式中，如本申请中的新序列样本是由序列电压完整率、序列有功电流完整率、序列母线三相电压不平衡度、序列负荷差异度和序列长度这5个指标构成的，则参数p取值为5。

S430、根据比较矩阵X中包括的各项元素x_ij；其中，i,j＝1,2,…,p，i对应比较矩阵X的行，j对应比较矩阵X的列；在比较矩阵X的每一行下，对第1列～第j列的元素进行叠加求和，计算每个指标在新序列样本中的排序指数；具体的计算公式可参考：

其中，h_i为第i个指标在新序列样本中对应的排序指数。

S440、根据每个指标在新序列样本中的排序指数，采用极差法构建判断矩阵Y；其中，判断矩阵Y中通过比较不同排序指数h之间的大小关系，对每项阵列元素y_ij进行设值，可参考以下公式：

其中，h_i为第i个指标在新序列样本中对应的排序指数，h_j为第j个指标在新序列样本中对应的排序指数。一实施例中，当h_i＝h_j时，y_ij也可根据需求自行设值取值类型以及取值大小。

S450、根据判断矩阵Y中包括的各项元素y_ij，计算新序列样本中每个指标的权重系数ω_i，ω_i的计算公式可参考以下公式；

S460、结合每个指标对应的第三评价值以及权重系数ω_i，进行新序列样本第二评价值F的计算：

其中，F_i为第i个指标对应的第三评价值。

S500、将第二评价值最高的第二评价值对应的序列样本作为低压台区相序识别的分析样本；具体的，低压台区相序识别的分析样本需满足的条件包括：

式中，L₀为步骤S300中构建的新序列样本的规模数，F_max为筛选得到的最优序列样本的第二评价值。

实施例2：

请参阅图3，图3为本申请一种低压台区量测数据评价系统的一个实施例的结构示意图，如图3所示，该系统包括：

原序列样本构建单元10，用于分别采集目标台区内三相母线和智能电表的电压时序数据和有功功率时序数据，计算三相母线和智能电表的有功电流时序数据，将三相母线和智能电表的电压时序数据、有功电流时序数据作为原序列样本；

第一评价值计算单元20，用于基于原序列样本，根据第一评价公式计算各个时间断面下的电压数据和有功电流数据对应的第一评价值。

新序列样本构建单元30，用于从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本，并在重复执行L₀次当前构建新序列样本的执行步骤后，得到L₀个新序列样本；

三标度层次分析单元40，用于将每个新序列样本下包括的第一评价值作为一个独立的指标，采用三标度层次分析法，综合新序列样本中指标的总个数、各个指标之间的重要性关联程度以及在新序列样本中的排序顺序，计算每个新序列样本的第二评价值；其中，三标度层次分析单元40下还包括(三标度层次分析单元的结构示意图请参考图4)：

第三评价值计算单元41，用于计算每个指标对应的第三评价值；

比较矩阵建立单元42，用于根据序列样本中指标的总个数p，采用三标度层次分析法建立比较矩阵X；一实施例中，比较矩阵X的构建形式可参考实施例1中的步骤S420；

排序指数计算单元43，用于根据比较矩阵X中包括的各项元素x_ij；其中，i,j＝1,2,…,p，i对应比较矩阵X的行，j对应比较矩阵X的列；在比较矩阵X的每一行下，对第1列～第j列的元素进行叠加求和，计算每个指标在新序列样本中的排序指数；

判断矩阵建立单元44，用于根据每个指标在新序列样本中的排序指数，采用极差法构建判断矩阵Y；一实施例中，判断矩阵Y的构建形式可参考实施例1中的步骤S440；

权重系数计算单元45，用于根据判断矩阵Y中包括的各项元素y_ij，计算新序列样本中每个指标的权重系数ω_i；

第二评价值计算输出单元46，用于结合每个指标对应的第三评价值以及权重系数ω_i，进行新序列样本第二评价值F的计算：

其中，F_i为第i个指标对应的第三评价值。

最优序列样本选取单元50，用于将第二评价值最高的第二评价值对应的序列样本作为低压台区相序识别的分析样本。

请参考图5，一实施例中，第三评价值计算单元41中包括以下子单元：新序列电压完整率的第三评价值计算单元410、新序列有功电流完整率的第三评价值计算单元411、新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值计算单元412和新序列负荷差异度的第三评价值计算单元413，其中：

新序列电压完整率的第三评价值计算单元410，用于先采用公式：

计算得到新序列电压完整率；再采用公式：

计算得到新序列电压完整率的第三评价值；其中，K为断面数即序列长度，

为第k个断面数据下的断面电压完整率，α₁为新序列电压完整率评分的线性系数；

新序列有功电流完整率的第三评价值计算单元411，用于先采用公式：

计算得到新序列有功电流完整率；再采用公式：

计算得到新序列有功电流完整率的第三评价值；其中，

为第k个断面数据下的断面有功电流完整率，α₂为新序列有功电流完整率评分的线性系数；

新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值计算单元412，用于先采用公式：

计算得到新序列母线三相电压不平衡度；再采用公式：

计算得到新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值；其中，

为第k个断面数据下的断面母线三相电压不平衡度，β₀为新序列母线三相电压不平衡度评分模型的阈值系数，α₃为母线三相电压不平衡度评分的线性系数；

新序列负荷差异度的第三评价值计算单元413，用于先采用公式：

计算得到新序列负荷差异度；再采用公式：

计算得到新序列负荷差异度的第三评价值；其中，

为第k个断面数据下的断面负荷差异度，α₄为负荷差异度评分的线性系数。

下面结合某一实际台区的仿真分析，来说明本发明提供的一种面向相序识别的低压台区量测数据优选方法的有效性。结合图6可知，其为一实际台区网络接线示意图，该台区共有10个单相用户，例如图中编号⑤指示的M1B即为一单相用户。接着，从所有电表各断面数据中随机挑选出50个断面(t＝50)组成50维序列数据，然后，分别计算这50维数据的电压断面完整率、电流断面完整率、三相母线电压不平衡度和电流差异度指标，并从中挑选出50组数据(N＝50)综合指标权重和打分得到所有组数据质量综合评分、相序拓扑识别准确度，其结果如图7所示。从图7可知，当前构建的第5组、第7组和第30组数据序列的序列综合评分与相序识别准确度保持一致且达到最佳运作效果。该结果也侧面反映了本发明所提供的量测数据优选方法的有效性和实用性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

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 (6)

1.一种低压台区量测数据评价方法，其特征在于，包括：

采集目标台区内三相母线和智能电表的电压时序数据和有功功率时序数据，计算所述三相母线和智能电表的有功电流时序数据，并将所述三相母线和智能电表的电压时序数据、有功电流时序数据作为原序列样本；

基于所述原序列样本，根据第一评价公式计算各个时间断面下的电压数据和有功电流数据对应的第一评价值，具体包括：

断面电压完整率计算公式：

断面有功电流完整率计算公式：

断面母线三相电压不平衡度计算公式：

断面负荷差异度计算公式：

式中，

为t时刻具有电压数据的电表数量；

为t时刻具有有功电流数据的电表数量；N_M为目标台区下属的所有电表数量；

为t时刻配变低压侧i相母线电压量测值，i∈{A,B,C}；

为t时刻小负荷用户，其中将用户有功电流小于设定阈值定义小负荷用户，如下式所示：

其中，ε_I为判定小负荷用户的设定阈值；

从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本，并在重复执行L₀次当前构建新序列样本的执行步骤后，得到L₀个新序列样本，所述从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本具体为：

设定新序列断面数K，在同一断面下通过下述公式进行序列重构：

其中，K∈[1,2,...,T]，T为原序列样本的时段数；

分别为i相母线电压和i相母线有功电流重构后形成的新序列样本；

分别为第j个智能电表的电压和第j个智能电表的有功电流重构后形成的新序列样本；

将每个新序列样本下包括的第一评价值作为一个独立的指标，采用三标度层次分析法，综合新序列样本中指标的总个数、各个指标之间的重要性关联程度以及在新序列样本中的排序顺序，计算每个新序列样本的第二评价值具体为：

根据新序列样本中包括的指标总个数p，采用三标度层次分析法建立比较矩阵X；

根据比较矩阵X中包括的各项元素x_ij；其中，i,j＝1,2,L,p，i对应比较矩阵X的行，j对应比较矩阵X的列；在比较矩阵X的每一行下，对第1列～第j列的元素进行叠加求和，计算每个指标在新序列样本中的排序指数；

根据所述每个指标在新序列样本中的排序指数，采用极差法构建判断矩阵Y；

根据判断矩阵Y中包括的各项元素y_ij，计算新序列样本中每个指标的权重系数ω_i；

结合每个指标对应的第三评价值以及权重系数ω_i，进行新序列样本第二评价值F的计算：

其中，F_i为第i个指标对应的第三评价值；

将第二评价值最高的新序列样本作为低压台区相序识别的分析样本。

2.根据权利要求1所述的低压台区量测数据评价方法，其特征在于，所述第三评价值的计算方法，具体为：

首先，根据各断面数据的第一评价值计算新序列各指标，具体如下：

新序列电压完整率计算公式：

新序列有功电流完整率计算公式：

新序列母线三相电压不平衡度计算公式：

新序列负荷差异度计算公式：

其中，K为断面数即序列长度，

为第k个断面数据下的断面电压完整率，r_I ^k为第k个断面数据下的断面有功电流完整率，

为第k个断面数据下的断面母线三相电压不平衡度，

为第k个断面数据下的断面负荷差异度；

然后，根据上述新序列各指标计算值，计算新序列各指标对应的第三评价值，计算公式具体如下：

新序列电压完整率的第三评价值计算公式：

新序列有功电流完整率的第三评价值计算公式：

新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值计算公式：

新序列负荷差异度的第三评价值计算公式：

式中，α₁～α₄分别为新序列电压完整率评分、有功电流完整率评分、母线三相电压不平衡度评分和负荷差异度评分的线性系数；β₀为新序列母线三相电压不平衡度评分模型的阈值系数。

3.根据权利要求1所述的低压台区量测数据评价方法，其特征在于，在采用三标度层次分析法建立比较矩阵X时，包括采用公式(1)根据不同指标之间的重要性关联程度，设定矩阵元素x_ij的取值，具体为：

(1)式中，i，j＝1,2,...,p，p为评价指标的维度；

采用极差法构建的判断矩阵Y中的每项元素y_ij的取值为：

其中，h_i为第i个指标在新序列样本中对应的排序指数，h_j为第j个指标在新序列样本中对应的排序指数。

4.一种低压台区量测数据评价系统，其特征在于，包括：

原序列样本构建单元，用于分别采集目标台区内三相母线和智能电表的电压时序数据和有功功率时序数据，计算所述三相母线和所述智能电表的有功电流时序数据，将所述三相母线和所述智能电表的电压时序数据、有功电流时序数据作为原序列样本；

第一评价值计算单元，用于基于原序列样本，根据第一评价公式计算各个时间断面下的电压数据和有功电流数据对应的第一评价值，具体包括：

断面电压完整率计算公式：

断面有功电流完整率计算公式：

断面母线三相电压不平衡度计算公式：

断面负荷差异度计算公式：

式中，

为t时刻具有电压数据的电表数量；

为t时刻具有有功电流数据的电表数量；N_M为目标台区下属的所有电表数量；

为t时刻配变低压侧i相母线电压量测值，i∈{A,B,C}；

为t时刻小负荷用户，其中将用户有功电流小于设定阈值定义小负荷用户，如下式所示：

其中，ε_I为判定小负荷用户的设定阈值；

新序列样本构建单元，用于从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本，并在重复执行L₀次当前构建新序列样本的执行步骤后，得到L₀个新序列样本，所述从原序列样本中随机选取电压断面数据和有功电流断面数据，重构满足预设断面数的新序列样本具体为：

设定新序列断面数K，在同一断面下通过下述公式进行序列重构：

其中，K∈[1,2,...,T]，T为原序列样本的时段数；

分别为i相母线电压和i相母线有功电流重构后形成的新序列样本；

分别为第j个智能电表的电压和第j个智能电表的有功电流重构后形成的新序列样本；

三标度层次分析单元，用于将每个新序列样本下包括的第一评价值作为一个独立的指标，采用三标度层次分析法，综合新序列样本中指标的总个数、各个指标之间的重要性关联程度以及在新序列样本中的排序顺序，计算每个新序列样本的第二评价值；

第三评价值计算单元，用于计算每个指标对应的第三评价值；

比较矩阵建立单元，用于根据新序列样本中包括的指标总个数p，采用三标度层次分析法建立比较矩阵X；

排序指数计算单元，用于根据比较矩阵X中包括的各项元素x_ij；其中，i,j＝1,2,L,p，i对应比较矩阵X的行，j对应比较矩阵X的列；在比较矩阵X的每一行下，对第1列～第j列的元素进行叠加求和，计算每个指标在新序列样本中的排序指数；

判断矩阵建立单元，用于根据所述每个指标在新序列样本中的排序指数，采用极差法构建判断矩阵Y；

权重系数计算单元，用于根据判断矩阵Y中包括的各项元素y_ij，计算新序列样本中每个指标的权重系数ω_i；

第二评价值计算输出单元，用于结合每个指标对应的第三评价值以及权重系数ω_i，进行新序列样本第二评价值F的计算：

其中，F_i为第i个指标对应的第三评价值；

最优序列样本选取单元，用于将第二评价值最高的新序列样本作为低压台区相序识别的分析样本。

5.根据权利要求4所述的低压台区量测数据评价系统，其特征在于，所述第三评价值计算单元包括：新序列电压完整率的第三评价值计算单元、新序列有功电流完整率的第三评价值计算单元、新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值计算单元和新序列负荷差异度的第三评价值计算单元，其中：

所述新序列电压完整率的第三评价值计算单元，用于先采用公式：

计算得到新序列电压完整率；再采用公式：

计算得到所述新序列电压完整率的第三评价值；其中，K为断面数即序列长度，

为第k个断面数据下的断面电压完整率，α₁为新序列电压完整率评分的线性系数；

所述新序列有功电流完整率的第三评价值计算单元，用于先采用公式：

计算得到新序列有功电流完整率；再采用公式：

计算得到所述新序列有功电流完整率的第三评价值；其中，

为第k个断面数据下的断面有功电流完整率，α₂为新序列有功电流完整率评分的线性系数；

所述新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值计算单元，用于先采用公式：

计算得到新序列母线三相电压不平衡度；再采用公式：

计算得到所述新序列母线三相电压不平衡度的第三评价值；其中，

为第k个断面数据下的断面母线三相电压不平衡度，β0为新序列母线三相电压不平衡度评分模型的阈值系数，α₃为母线三相电压不平衡度评分的线性系数；

所述新序列负荷差异度的第三评价值计算单元，用于先采用公式：

计算得到新序列负荷差异度；再采用公式：

计算得到所述新序列负荷差异度的第三评价值；其中，

为第k个断面数据下的断面负荷差异度，α₄为负荷差异度评分的线性系数。

6.根据权利要求4所述的低压台区量测数据评价系统，其特征在于，所述比较矩阵建立单元中采用公式(1)根据不同指标之间的重要性关联程度，设定矩阵元素x_ij的取值，具体为：

(1)式中，i，j＝1,2,...,p，p为评价指标的维度；

所述判断矩阵建立单元中采用极差法构建的判断矩阵Y中的每项元素y_ij的取值为：

其中，h_i为第i个指标在新序列样本中对应的排序指数，h_j为第j个指标在新序列样本中对应的排序指数。

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