CN113904322A - 一种基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，基于台区现场检测与采集系统构建变压器‑分线箱‑表箱‑电表模型；利用模型对分线箱监测终端、表箱监测终端及电表采集的配电变压器出线、分线箱进出线、表箱进出线及用户进线的电流、电压、停带电状态进行实时监测，得到监测数据上传至用电信息系统，通过与供电服务指挥系统进行信息交互，获取配电变压器台区及所属10kV配电线路历史故障停电信息、计划停电信息、恢复上电信息；将待识别拓扑的配电变压器台区划分为停过电台区和未停过电台区；筛选待辨识的配电台区电流和电压序列数据，剔除不同配电台区电流和电压序列相似度较高或离散度较小的数据，输出最终数据，生成拓扑结构。
Description
技术领域
本发明涉及配电台区拓扑生成的技术领域，尤其涉及一种基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法。
背景技术
低压配电网(配电变压器台区，简称配电台区)是配电系统的末端环节，直接服务于用户，它的可靠运行是整个电网运行可靠性链条中的重要组成部分。在低压配电网方面目前仅停留在通过切割低压负荷、新增配电台区、调整三相负荷、更换低压线路线径等方式解决“低电压”、超重载和三相不平衡治理等问题。由于缺少相应的自动化和信息化手段，使得低压配电网拓扑结构缺失或不准确、故障查找及定位依赖于95598用户投诉或报修，导致运维人员无法有效掌握低压配电网运行状况，不能及时开展供电检修及抢修，极大影响了用户供电可靠性，制约了优质服务水平的提升。
目前低压配电网拓扑关系的生成技术主要分为两大类。一是系统自动识别(在线方式)，例如台区停电识别、基于户变工频过零序列相关性分析、基于户变历史停电事件记录相关性判别、基于多信息相关性分析和电压皮尔逊相关系数法等。在线方式识别的效率高，但是成功率会受到应用场景的限制。二是人工现场识别(人工方式)，人工方式主要采用台区识别仪的方法。
对于电流或电压曲线相似性计算，已有的技术大多采用KNN(邻近算法，K-NearestNeighbor)法、Pearson相关系数法、灰色关联分析法等，大部分也是只采用电压数据分析。KNN算法在每一次分类或回归时都需要将数据序列重新计算，其计算量大、效率低，并且其对选择的序列样本依赖度较大，尤其是对于配电台区高峰时刻与低谷时刻的电压序列进行计算可能得到的结果完全相反；Pearson相关系数法在序列n较小时相关系数波动较大，但当序列n较大时相关系数计算值往往偏小，不易于设置相关阈值来判断两点曲线的相关性；灰色关联分析法易受分辨系数、极值差的影响。低压配电网拓扑结构作为基础性资料，对于运维人员及时了解台区运行状况，实现快速精准故障定位和台区线损管理具有重要意义。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明提供了一种基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，能够解决当前低压配网侧存在拓扑关系无法实时准确生成的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，基于台区现场检测与采集系统构建变压器-分线箱-表箱-电表模型；利用所述变压器-分线箱-表箱-电表模型对分线箱监测终端、表箱监测终端及电表采集的配电变压器出线、分线箱进出线、表箱进出线及用户进线的电流、电压、停带电状态进行实时监测，得到监测数据；将所述监测数据上传至用电信息系统；所述用电信息系统通过与供电服务指挥系统进行信息交互，获取配电变压器台区及所属10kV配电线路历史故障停电信息、计划停电信息、恢复上电信息；将待识别拓扑的配电变压器台区划分为停过电台区和未停过电台区；筛选待辨识的配电台区电流和电压序列数据，剔除不同配电台区电流和电压序列相似度较高或离散度较小的数据，输出最终数据，生成拓扑结构。
作为本发明所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法的一种优选方案，其中：所述变压器-分线箱-表箱-电表模型包括，在配变台区配变侧、分线箱、表箱分别装有配变终端、分支监测单元、末端终端，配合识别变压器－分线箱－表箱-电表用户之间关系；所述配变终端将台区－分线箱－表箱-电表四级关系上传到所述用电信息系统；所述用电信息系统自行匹配后将所述台区－分线箱－表箱-电表中的异常关系推送到所述供电服务指挥系统；所述用电信息系统实时得到台区下分支箱、表箱、用户电表的电流和电压数据信息，基于改进数据相似度分析算法构建台区拓扑关系，对异常和未知的拓扑进行识别。
作为本发明所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法的一种优选方案，其中：所述停过电台区包括，针对多个配电变压器停电台区，将多个配电变压器及所属的分线箱、表箱及电表划分为一个簇；在一个簇内，根据所述用电信息系统获得的台区停电时间、恢复上电时间及停电时长的关联关系，区分出所述配电变压器台区及所属的分线箱、表箱及电表簇；基于下文改进电流和电压相似度算法计算出簇内分线箱、表箱及电表的相关性和非相关性；利用相似度大小识别台区内各设备从属关系，从而辨识出变压器-分线箱-表箱-电表的拓扑图。
作为本发明所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法的一种优选方案，其中：所述未停过电台区包括，基于地理位置以及变电站-10kV线路-配电变压器台区拓扑关系，将待识别的配电变压器台区划分为若干个区域，每个区域为一个簇；在一个簇内，根据所述用电信息系统获得的台区停电时间、恢复上电时间及停电时长的关联关系，区分出所述配电变压器台区及所属的分线箱、表箱及电表簇；基于下文改进电流和电压相似度算法计算出簇内分线箱、表箱及电表的相关性和非相关性；利用相似度大小识别台区内各设备从属关系，从而辨识出变压器-分线箱-表箱-电表的拓扑图。
作为本发明所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法的一种优选方案，其中：所述筛选包括，选择台区负荷高峰时段或迎峰度夏、迎峰度冬特殊时段，由于不同配电台区配变容量、供电方式、负荷特性、分布及用电习惯差异导致的电流和电压变化特征较为明显，使得进行电流和电压相似度分析时不同台区电流和电压序列差异性及离散型增大。
作为本发明所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法的一种优选方案，其中：所述改进数据相似度分析算法包括，定义两个待识别点的电流和电压序列分布比例，
其中，
和
分别为表示两个待识别点x和y的电压序列k在所有电压序列所占比例；
和
分别为同样两个待识别点的电流序列l在所有电流序列所占比例；U1和U2分别表示两个待识别点的电压序列分布比集合，同理I1和I2为相同的两个待识别点的电流序列分布比集合；K表示数值不相同的电压序列数，L表示数值不相同的电流序列数。
作为本发明所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法的一种优选方案，其中：包括，定义两个待识别点x和y的全部电压序列k的总数量为xk和yk，对应的状态量集合为
和
全部电流序列l的总数量为xl和yl，对应的状态量集合为
和
则
其中，
和
中的元素为两个待识别点x和y的电压序列集合中各状态量的标幺值，
和
中的元素为两个待识别点x和y的电流序列集合中各状态量的标幺值。
作为本发明所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法的一种优选方案，其中：还包括，综合分布比例，得到目标配变的电压和电流综合相似度，
定义zTK+(1-z)TL，
若结果越接近1，则综合相似度越高，表明两个待识别点在同一个台区概率越大；定义相似度阈值δ为0.5，若大于阈值，则说明两个待识别点属于同一个台区，反之，不属于同一个台区；阈值和权值z根据具体台区进行上下调节以得到更准确的概率分布。
本发明的有益效果：本发明提出了一种“变压器-分线箱-表箱-电表”模型，通过此模型可以使用电信息系统实时得到台区下分支箱、表箱、用户电表的电流和电压数据信息，便于以此为基础进行改进数据相似度分析算法来推断台区拓扑关系，对异常和未知的拓扑进行识别；同时，通过对台区历史停电信息等进行辅助分类分簇和对采集到的电流和电压数据进行相关性筛选，采用电流和电压数据相结合的改进Tanimoto相似度系数分析计算配电变压器、分线箱、表箱及用户电表之间的相似性，进而根据相似性系数实现更精确配电台区拓扑识别。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一个实施例所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法的“变压器-分线箱-表箱-电表”模型示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
当前的低压配电网侧存在拓扑关系无法实时准确生成问题，针对此，本实施例分析了典型低压配网结构得到“变压器-分线箱-表箱-电表”模型，基于低压配网台区停电事件、恢复上电事件等数据研究低压台区分类状况，在每类台区内筛选特征电流和电压序列，并利用电压和电流数据进行改进Tanimoto相似度系数计算各分组内配电变压器、分线箱、表箱、电表之间的相关性，实现低压配电网拓扑的高效、准确识别，提升了低压配电网的信息化控制水平。
参照图1和图2，为本发明的第一个实施例，提供了一种基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，包括：
S1：基于台区现场检测与采集系统构建变压器-分线箱-表箱-电表模型。
S2：利用变压器-分线箱-表箱-电表模型对分线箱监测终端、表箱监测终端及电表采集的配电变压器出线、分线箱进出线、表箱进出线及用户进线的电流、电压、停带电状态进行实时监测，得到监测数据。
S3：将监测数据上传至用电信息系统。
S4：用电信息系统通过与供电服务指挥系统进行信息交互，获取配电变压器台区及所属10kV配电线路历史故障停电信息、计划停电信息、恢复上电信息。
S5：将待识别拓扑的配电变压器台区划分为停过电台区和未停过电台区。
S6：筛选待辨识的配电台区电流和电压序列数据，剔除不同配电台区电流和电压序列相似度较高或离散度较小的数据，输出最终数据，生成拓扑结构。
具体的，变压器-分线箱-表箱-电表模型包括：
在配变台区配变侧、分线箱、表箱分别装有配变终端、分支监测单元、末端终端，配合识别变压器－分线箱－表箱-电表用户之间关系；
配变终端将台区－分线箱－表箱-电表四级关系上传到用电信息系统；
用电信息系统自行匹配后将台区－分线箱－表箱-电表中的异常关系推送到供电服务指挥系统；
用电信息系统实时得到台区下分支箱、表箱、用户电表的电流和电压数据信息，基于改进数据相似度分析算法构建台区拓扑关系，对异常和未知的拓扑进行识别。
进一步的，停过电台区包括：
针对多个配电变压器停电台区，将多个配电变压器及所属的分线箱、表箱及电表划分为一个簇；
在一个簇内，根据用电信息系统获得的台区停电时间、恢复上电时间及停电时长的关联关系，区分出配电变压器台区及所属的分线箱、表箱及电表簇；
基于下文改进电流和电压相似度算法计算出簇内分线箱、表箱及电表的相关性和非相关性；
利用相似度大小识别台区内各设备从属关系，从而辨识出变压器-分线箱-表箱-电表的拓扑图。
再进一步的，未停过电台区包括：
基于地理位置以及变电站-10kV线路-配电变压器台区拓扑关系，将待识别的配电变压器台区划分为若干个区域，每个区域为一个簇；
在一个簇内，根据用电信息系统获得的台区停电时间、恢复上电时间及停电时长的关联关系，区分出配电变压器台区及所属的分线箱、表箱及电表簇；
基于下文改进电流和电压相似度算法计算出簇内分线箱、表箱及电表的相关性和非相关性；
利用相似度大小识别台区内各设备从属关系，从而辨识出变压器-分线箱-表箱-电表的拓扑图。
较佳的，筛选包括：
选择台区负荷高峰时段或迎峰度夏、迎峰度冬特殊时段，由于不同配电台区配变容量、供电方式、负荷特性、分布及用电习惯差异导致的电流和电压变化特征较为明显，使得进行电流和电压相似度分析时不同台区电流和电压序列差异性及离散型增大。
优选地，改进数据相似度分析算法包括：
定义两个待识别点的电流和电压序列分布比例，
其中，
和
分别为表示两个待识别点x和y的电压序列k在所有电压序列所占比例；
和
分别为同样两个待识别点的电流序列l在所有电流序列所占比例；U1和U2分别表示两个待识别点的电压序列分布比集合，同理I1和I2为相同的两个待识别点的电流序列分布比集合；K表示数值不相同的电压序列数，L表示数值不相同的电流序列数；
定义两个待识别点x和y的全部电压序列k的总数量为xk和yk，对应的状态量集合为
和
全部电流序列l的总数量为xl和yl，对应的状态量集合为
和
则
其中，
和
中的元素为两个待识别点x和y的电压序列集合中各状态量的标幺值，
和
中的元素为两个待识别点x和y的电流序列集合中各状态量的标幺值；
对
中的向量进行平均化处理：
引入Tanimoto相似度系数，同时得到两个待识别点x和y的全部电压序列k和全部电流序列l的相似度：
综合分布比例，得到目标配变的电压和电流综合相似度，
定义zTK+(1-z)TL，
若结果越接近1，则综合相似度越高，表明两个待识别点在同一个台区概率越大；
定义相似度阈值δ为0.5，若大于阈值，则说明两个待识别点属于同一个台区，反之，不属于同一个台区；
阈值和权值z根据具体台区进行上下调节以得到更准确的概率分布。
优选的是，本发明提出了一种“变压器-分线箱-表箱-电表”模型，通过此模型可以使用电信息系统实时得到台区下分支箱、表箱、用户电表的电流和电压数据信息，便于以此为基础进行改进数据相似度分析算法来推断台区拓扑关系，对异常和未知的拓扑进行识别；同时，通过对台区历史停电信息等进行辅助分类分簇和对采集到的电流和电压数据进行相关性筛选，采用电流和电压数据相结合的改进Tanimoto相似度系数分析计算配电变压器、分线箱、表箱及用户电表之间的相似性，进而根据相似性系数实现更精确配电台区拓扑识别。
实施例2
为了更好地对本发明方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例选择以传统的逻辑拓扑结构与本发明方法进行对比测试，以科学论证的手段对比试验结果，验证本发明方法所具有的的真实效果。
传统的逻辑拓扑结构无法对当前低压配网侧的拓扑关系实现实时准确生成，为验证本发明方法相对于传统方法具有拓扑结构生成的实时性和准确性，本实施例中将采用传统方法和本发明方法分别对仿真平台的拓扑关系生成进行实时测试对比。
测试环境：将传统方法与本发明方法的运行程序导入仿真平台模拟运行并模拟数据展示交互状态，分别利用传统方法的逻辑拓扑操作进行测试并获得测试结果数据，采用本发明方法，则开启自动化测试设备并运用MATLB软件实现本发明方法的仿真测试，根本实验结果得到仿真数据；每种方法各测试100组数据，计算获得每组数据的时间，与仿真模拟输入的实际预测值进行误差对比计算。
表1：实时准确性对比数据表。
参照表1，能够直观的看出，因传统方法无法自主实现对低压配网侧的拓扑关系进行实时生成，需人工干预，故其测试时间过长，且误差度较大，即精确度较低，而本发明方法脱离了人工操作，实现自主学习拓扑结构生成，达到实时生成，极大的提高了工作效率。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，其特征在于：包括，
基于台区现场检测与采集系统构建变压器-分线箱-表箱-电表模型；
利用所述变压器-分线箱-表箱-电表模型对分线箱监测终端、表箱监测终端及电表采集的配电变压器出线、分线箱进出线、表箱进出线及用户进线的电流、电压、停带电状态进行实时监测，得到监测数据；
将所述监测数据上传至用电信息系统；
所述用电信息系统通过与供电服务指挥系统进行信息交互，获取配电变压器台区及所属10kV配电线路历史故障停电信息、计划停电信息、恢复上电信息；
将待识别拓扑的配电变压器台区划分为停过电台区和未停过电台区；
筛选待辨识的配电台区电流和电压序列数据，剔除不同配电台区电流和电压序列相似度较高或离散度较小的数据，输出最终数据，生成拓扑结构。
2.根据权利要求1所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，其特征在于：所述变压器-分线箱-表箱-电表模型包括，
在配变台区配变侧、分线箱、表箱分别装有配变终端、分支监测单元、末端终端，配合识别变压器－分线箱－表箱-电表用户之间关系；
所述配变终端将台区－分线箱－表箱-电表四级关系上传到所述用电信息系统；
所述用电信息系统自行匹配后将所述台区－分线箱－表箱-电表中的异常关系推送到所述供电服务指挥系统；
所述用电信息系统实时得到台区下分支箱、表箱、用户电表的电流和电压数据信息，基于改进数据相似度分析算法构建台区拓扑关系，对异常和未知的拓扑进行识别。
3.根据权利要求1或2所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，其特征在于：所述停过电台区包括，
针对多个配电变压器停电台区，将多个配电变压器及所属的分线箱、表箱及电表划分为一个簇；
在一个簇内，根据所述用电信息系统获得的台区停电时间、恢复上电时间及停电时长的关联关系，区分出所述配电变压器台区及所属的分线箱、表箱及电表簇；
基于下文改进电流和电压相似度算法计算出簇内分线箱、表箱及电表的相关性和非相关性；
利用相似度大小识别台区内各设备从属关系，从而辨识出变压器-分线箱-表箱-电表的拓扑图。
4.根据权利要求3所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，其特征在于：所述未停过电台区包括，
基于地理位置以及变电站-10kV线路-配电变压器台区拓扑关系，将待识别的配电变压器台区划分为若干个区域，每个区域为一个簇；
在一个簇内，根据所述用电信息系统获得的台区停电时间、恢复上电时间及停电时长的关联关系，区分出所述配电变压器台区及所属的分线箱、表箱及电表簇；
基于下文改进电流和电压相似度算法计算出簇内分线箱、表箱及电表的相关性和非相关性；
利用相似度大小识别台区内各设备从属关系，从而辨识出变压器-分线箱-表箱-电表的拓扑图。
5.根据权利要求4所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，其特征在于：所述筛选包括，
选择台区负荷高峰时段或迎峰度夏、迎峰度冬特殊时段，由于不同配电台区配变容量、供电方式、负荷特性、分布及用电习惯差异导致的电流和电压变化特征较为明显，使得进行电流和电压相似度分析时不同台区电流和电压序列差异性及离散型增大。
6.根据权利要求5所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，其特征在于：所述改进数据相似度分析算法包括，
定义两个待识别点的电流和电压序列分布比例，
其中，
和
分别为表示两个待识别点x和y的电压序列k在所有电压序列所占比例；
和
分别为同样两个待识别点的电流序列l在所有电流序列所占比例；U1和U2分别表示两个待识别点的电压序列分布比集合，同理I1和I2为相同的两个待识别点的电流序列分布比集合；K表示数值不相同的电压序列数，L表示数值不相同的电流序列数。
7.根据权利要求6所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，其特征在于：包括，
定义两个待识别点x和y的全部电压序列k的总数量为xk和yk，对应的状态量集合为
和
全部电流序列l的总数量为xl和yl，对应的状态量集合为
和
则
其中，
和
中的元素为两个待识别点x和y的电压序列集合中各状态量的标幺值，
和
中的元素为两个待识别点x和y的电流序列集合中各状态量的标幺值。
8.根据权利要求7所述的基于电流+电压的低压配网拓扑生成方法，其特征在于：还包括，
综合分布比例，得到目标配变的电压和电流综合相似度，
定义zTK+(1-z)TL，
若结果越接近1，则综合相似度越高，表明两个待识别点在同一个台区概率越大；
定义相似度阈值δ为0.5，若大于阈值，则说明两个待识别点属于同一个台区，反之，不属于同一个台区；
阈值和权值z根据具体台区进行上下调节以得到更准确的概率分布。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114547818A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-27 | 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 | 一种用于电力农配网低压台区图模信息的采集方法 |
| CN114565779A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-05-31 | 武汉中原电子信息有限公司 | 一种低压台区户变拓扑辨识方法及系统 |
| CN116093937A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-05-09 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种10kV线路及以下停电故障分层研判方法及系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110350528A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-18 | 石家庄科林电气股份有限公司 | 一种低压台区拓扑自动辨识方法 |
| CN111162608A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-15 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于关联分析的配电变压器台区拓扑识别与校验方法 |
-
2021
- 2021-09-09 CN CN202111064648.1A patent/CN113904322A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110350528A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-18 | 石家庄科林电气股份有限公司 | 一种低压台区拓扑自动辨识方法 |
| CN111162608A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-15 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于关联分析的配电变压器台区拓扑识别与校验方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨志淳等: "基于数据关联分析的低压配电网拓扑识别方法", 《电测与仪表》, vol. 57, no. 18, pages 5 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114547818A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-27 | 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 | 一种用于电力农配网低压台区图模信息的采集方法 |
| CN114565779A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-05-31 | 武汉中原电子信息有限公司 | 一种低压台区户变拓扑辨识方法及系统 |
| CN116093937A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-05-09 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种10kV线路及以下停电故障分层研判方法及系统 |
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