CN114997694A - 台区相序拓扑识别方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种台区相序拓扑识别方法、装置及电子设备，该方法包括：对目标台区的馈线进行编号，并获取馈线的电压数组和有功数组；对馈线中目标分叉点下的每个用户电表进行馈线和相序标签化处理，得到多个标签电表，并获取代表标签电表及标签电表电压和标签电表有功；对台区内除标签电表之外的其他用户电表进行自适应聚类，得到多个电表聚类簇，并获取代表电表及代表电压和代表有功；对代表电表建立预设相序拓扑识别模型，并根据预设相序拓扑识别模型识别电表聚类簇的相序；整理并输出用户电表相序拓扑识别结果。本发明采用电压及有功实现基于阻抗稳定性分析的相序拓扑识别，有利于提高相序识别的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及配电网台区拓扑识别技术领域，尤其涉及一种台区相序拓扑识别方法、装置及电子设备。
背景技术
数字化电网建设推进了低压配电网物理信息系统的建设，对配电网采用数字化分析手段，通过分析用电数据可实现低压配电网的运行状态感知。在数字化分析技术中，台区拓扑信息对低压台区的线损分析、三相不平衡分析及故障分析都有着十分重要的基础支撑作用，为此，研究台区拓扑分析技术具有重要意义。
台区相序拓扑是台区拓扑分析的一个分支，采用台区各节点的用电数据分析台区相序拓扑的关联信息。目前，对台区冗余的用电数据分析相序拓扑主要采用以下三种方法：
第一种是电流法，基于电流供入和供出平衡的原则，提出了相序总表电流和用户电表电流的匹配模型，可求解用户电表的供电相序，其存在的问题在于，该方法过度依赖于总表电流与用户电表电流之间的误差大小，电流误差较大容易导致模型匹配错误。
第二种是电压法，直接对用户电压进行无监督聚类，对电表聚类簇再分配相序，其存在的问题在于，聚类数难以确定，聚类数太少容易造成异相电表被聚类为同相，聚类数太多容易造成各聚类簇难以分析相序，影响相序识别结果。
第三种方法是电压结合电流法，首先利用同相线邻近用户的电压波动的相似性对用户电表基于电压进行聚类，从而降低求解变量的维度，然后再对聚类后的电表集合建立与相序总表电流的匹配模型，其存在的问题在于，由于同一相序下属的用户电表数目较多，若每个用户电表存在测量误差，则用户电表的电流加和与相序总表电流的误差将被放大，导致电流模型匹配错误，此外，台区首端电表距离母线的电气距离太近，使得异相电表的电压相似性很高，导致聚类环节存在聚类错误，影响后续相序识别结果。
发明内容
本发明提供了一种台区相序拓扑识别方法、装置及电子设备，以解决现有的相序分析方法中模型匹配误差较大的问题，可提高相序识别的准确性。
根据本发明的一方面，提供了一种台区相序拓扑识别方法，包括：对目标台区的馈线进行编号，并获取馈线的电压数组和有功数组；对所述馈线中目标分叉点下的每个用户电表进行馈线和相序标签化处理，得到多个标签电表，并获取代表标签电表及所述代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功；对台区内除标签电表之外的其他用户电表进行自适应聚类，得到多个电表聚类簇，并获取所述电表聚类簇的代表电表及所述代表电表对应的代表电压和代表有功；对所述代表电表建立预设相序拓扑识别模型，并根据所述预设相序拓扑识别模型识别所述电表聚类簇的相序，所述预设相序拓扑识别模型基于所述代表标签电表与所述代表电表的回路电压方程及预设阻抗稳定性指标函数建立；整理并输出用户电表相序拓扑识别结果。
根据本发明的另一方面，提供了一种台区相序拓扑识别装置，包括：馈线参数获取单元，用于对目标台区的馈线进行编号，并获取馈线的电压数组和有功数组；标签电表参数获取单元，用于对所述馈线中目标分叉点下的每个用户电表进行馈线和相序标签化处理，得到多个标签电表，并获取代表标签电表及所述代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功；代表电表参数获取单元，用于对台区内除标签电表之外的其他用户电表进行自适应聚类，得到多个电表聚类簇，并获取所述电表聚类簇的代表电表及所述代表电表对应的代表电压和代表有功；相序识别单元，用于对所述代表电表建立预设相序拓扑识别模型，并根据所述预设相序拓扑识别模型识别所述电表聚类簇的相序，所述预设相序拓扑识别模型基于所述代表标签电表与所述代表电表的回路电压方程及预设阻抗稳定性指标函数建立；相序拓扑输出单元，用于整理并输出用户电表相序拓扑识别结果。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述台区相序拓扑识别方法。
本发明实施例的技术方案，通过对目标台区的馈线进行编号，并获取馈线的电压数组和有功数组；对馈线中目标分叉点下的每个用户电表进行馈线和相序标签化处理，得到多个标签电表，并获取代表标签电表及代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功；对台区内除标签电表之外的其他用户电表进行自适应聚类，得到多个电表聚类簇，并获取电表聚类簇的代表电表及代表电表对应的代表电压和代表有功；对代表电表建立预设相序拓扑识别模型，该预设相序拓扑识别模型基于代表标签电表与代表电表的回路电压方程及预设阻抗稳定性指标函数建立；根据预设相序拓扑识别模型识别电表聚类簇的相序，并将电表存入电表相序集合；整理并输出用户电表相序拓扑识别结果，解决了现有的相序分析方法中模型匹配误差较大的问题，可提高相序识别的准确性，直接对馈线和用户电表数据进行分析，具有较高的工程应用价值。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种台区相序拓扑识别方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的另一种台区相序拓扑识别方法的流程图；
图3是本发明实施例一提供的又一种台区相序拓扑识别方法的流程图；
图4是本发明实施例一提供的又一种台区相序拓扑识别方法的流程图；
图5是本发明实施例二提供的一种台区相序拓扑识别装置的结构示意图；
图6是本发明的施例三提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”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，以便这里描述的本发明的实施例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。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种台区相序拓扑识别方法的流程图，本实施例可适用于基于线段阻抗稳定性分析进行台区相序拓扑分析的应用场景，该方法可以由台区相序拓扑识别装置来执行，该台区相序拓扑识别装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该台区相序拓扑识别装置可配置于计算机设备中。
如图1所示，该台区相序拓扑识别方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：对目标台区的馈线进行编号，并获取馈线的电压数组和有功数组。
其中，电压数组为基于各回馈线A相、B相及C相在不同采集时刻采集得到的电压参数建立的数组，有功数组为基于各回馈线A相、B相及C相在不同采集时刻采集得到的有功功率参数建立的数组。
在本步骤中，可采用电压采集装置采集各回馈线的电压参数，并采用电能采集终端采集馈线的有功功率参数，所有电压参数建立得到一个电压数组
所有有功功率数据建立得到一个有功数组
一实施例中，获取馈线的电压数组和有功数组，包括：依次获取馈线的A相、B相和C相在T个采集时刻的电压参数和有功功率参数，其中，T为单个采集周期内的采样点个数，T为大于3的正整数，且T为3的整数倍；基于A相、B相和C相在T个采集时刻的电压参数建立电压数组；基于A相、B相和C相在T个采集时刻的有功功率参数建立有功数组。
示例性地，定义目标台区连接到供电母线的馈线总回数为L，L为大于或者等于1的正整数，定义馈线标识符k，则在获取馈线的电压数组和有功数组之时，遍历馈线标识符k从1依次增加至L，采集第k回馈线A相、B相和C相T个采集时刻的电压参数和有功功率参数，建立电压数组
和有功数组
如下：
其中，
表示第k回馈线A相在第T个采集时刻的电压参数；
表示第k回馈线A相在第T个采集时刻的有功功率参数。
步骤S2：对馈线中目标分叉点下的每个用户电表进行馈线和相序标签化处理，得到多个标签电表，并获取代表标签电表及代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功。
其中，标签化处理是指，对目标分叉点下的每个电表的电压和有功添加馈线和相序标签的处理方法。
标签电表为添加馈线和相序标签的电表；代表标签电表为对目标分叉点下的标签电表进行合并建立的虚拟电表。
一实施例中，目标分叉点可为各回馈线中的第一个分叉节点。代表标签电表的数量可等于馈线总回数的三倍，即言，可对各回馈线的每个相序建立一个代表标签电表。
示例性地，定义馈线和相序标签
其中，k为馈线标识符，
为相序标识符，
表示第k回馈线第
相，经过标签化处理后，标签电表电压可表示为
标签电表有功可表示为
在本步骤中，标签电表电压
可为采集周期内平均电压最大的电表的电压，
标签电表有功
可为采集周期内各电表有功功率的加和，
步骤S3：对台区内除标签电表之外的其他用户电表进行自适应聚类，得到多个电表聚类簇，并获取电表聚类簇的代表电表及代表电表对应的代表电压和代表有功。
其中，自适应聚类是指，不预先设定聚类数，通过电表之间特征参数的两两比较自适应确定聚类数的方法。
在本步骤中，电表聚类簇可基于电压相似性系数进行聚类，代表电表可为每个电表聚类簇中在采集周期内平均电压最大的电表。
示例性地，定义自适应聚类数等于N，N个电表聚类簇分别表示为Ω1、Ω2、……、ΩN，在得到每个电表聚类簇的代表电表之后，按照采集周期内平均电压的电压值从大到小对N个代表电表进行排序，对排序后的代表电表从1到N进行标号，N为大于或者等于1的正整数，定义聚类簇标识符为z，代表电表z所在的电表聚类簇可表示为Ωz，在获取代表电压和代表有功之时，遍历聚类簇标识符z从1依次增加至N，代表电压可表示为UM,z，
表示第T个采集时刻的代表电压；代表有功可表示为PM,z，
步骤S4：对代表电表建立预设相序拓扑识别模型，并根据预设相序拓扑识别模型识别电表聚类簇的相序。
其中，预设相序拓扑识别模型基于代表标签电表与代表电表的回路电压方程及预设阻抗稳定性指标函数建立。
步骤S5：整理并输出用户电表相序拓扑识别结果。
在本步骤中，用户电表相序拓扑识别结果可采用用户电表相序清单的形式输出。
一实施例中，整理并输出用户电表相序拓扑识别结果，包括：将标签电表按照相序存入电表相序集合；将根据预设相序拓扑识别模型识别出相序的电表按照相序存入电表相序集合；以及将电表相序集合按照相序输出目标台区的用户电表相序清单。
具体而言，预设相序拓扑识别模型可根据不同采集时刻的标签电表电压
标签电表有功
代表电压UM,z及代表有功PM,z构建的回路方程，求解阻抗值，并将阻抗值代入预设阻抗稳定性指标函数，计算不同采集时刻的阻抗值是否稳定，若阻抗值稳定，则可确定电表聚类簇的电表的相序，并将该聚类簇内的电表存入电表相序集合；若阻抗值不稳定，则聚类簇内的电表不存入电表相序集合。通过采集用户电表及馈线的电压参数和有功参数，结合电压参数和有功参数构建相序拓扑识别模型，该相序拓扑识别模型通过阻抗稳定性分析识别相序，解决了现有的相序分析方法中模型匹配误差较大的问题，可提高相序识别的准确性，直接对馈线和用户电表数据进行分析，具有较高的工程应用价值。
可选地，图2是本发明实施例一提供的另一种台区相序拓扑识别方法的流程图，在图1的基础上，示例性地示出了一种构建相序拓扑识别模型的具体实施方式。
如图2所示，上述步骤S4，包括下述步骤：
步骤S401：对阻抗稳定性阈值及遍历标识符进行赋值，遍历标识符包括馈线标识符k、相序指针c、聚类簇标识符z及标签电表标识符
步骤S402：基于第k回馈线
相的代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功，及第z个电表聚类簇的代表电表的代表电压和代表有功建立回路电压方程。
步骤S403：根据回路电压方程求解阻抗值。
步骤S404：将阻抗值代入预设阻抗稳定性指标函数计算阻抗稳定性因子。
示例性地，预设阻抗稳定性指标函数可满足下述公式：
其中，
e＝1,2,…，s-1，
为代表标签电表的标签，z为电表聚类簇的编号；T为单个采集周期内的采样点个数。
需要说明的是，预设阻抗稳定性指标函数还可为均方差函数等反映阻抗值离散程度的函数，对此不作限制。
步骤S405：判断阻抗稳定性因子是否大于或者等于阻抗稳定性阈值。
若阻抗稳定性因子大于或者等于阻抗稳定性阈值，则执行步骤S406；否则执行步骤S407。
步骤S406：将相序指针c对应的相序确定为电表聚类簇的相序。
步骤S407：电表聚类簇Ωz的电表不存入电表相序集合。
具体而言，可定义阻抗稳定性阈值为γ0，对遍历标识符进行赋值，定义聚类簇标识符z的初始值等于1，标签电表标识符
的初始值1；定义馈线标识符k的初始值等于1；定义φ＝{A,B,C}，相序指针c的初始值等于1；定义相序标识符
建立第k回馈线
相的代表标签电表与第z个电表聚类簇的代表电表的回路电压方程如公式一所示：
其中，
表示第k回馈线
相的代表标签电表在第T个采集时刻的分叉点电压；
表示在第T个采集时刻第k回馈线
相的代表标签电表的分叉点电压；
表示在第T个采集时刻第k回馈线φ(c)相的馈线电流；
表示在第T个采集时刻第z个电表聚类簇Ωz的代表电表z的代表电压。
定义
x＝[x1 … xe … xs]，
其中，
对公式一进行简化得到如下所示的公式二：
求解公式二，得到不同采集参数对应的阻抗值。
将阻抗值代入预设阻抗稳定性指标函数计算阻抗稳定性因子γ，若阻抗稳定性因子γ大于或者等于阻抗稳定性阈值γ0，则将当前相序指针c对应的相序φ(c)确定为电表聚类簇Ωz的相序，并将电表聚类簇Ωz的电表存入电表相序集合；若阻抗稳定性因子γ小于阻抗稳定性阈值γ0，则电表聚类簇Ωz的电表不存入电表相序集合，对遍历标识符重新赋值，根据新的指针符号更新预设相序拓扑识别模型，重新计算阻抗稳定性因子γ，直至识别出电表相序。
需要说明的是，当相序指针c＜3时，采用c＝c+1对相序指针c重新赋值；当相序指针c＝3时，采用k＝k+1对馈线标识符重新赋值。
可选地，图3是本发明实施例一提供的又一种台区相序拓扑识别方法的流程图，在图2的基础上，示例性地示出了另一种构建相序拓扑识别模型的具体实施方式。
如图3所示，上述步骤S406之后，该方法还包括以下步骤：
步骤S408：采用电表聚类簇的代表电表替换为新的代表标签电表。
步骤S409：基于更新后的标签电表电压和标签电表有功，对第z+1个电表聚类簇的代表电表建立预设相序拓扑识别模型。
具体而言，在阻抗稳定性因子γ大于或者等于阻抗稳定性阈值γ0之时，将电表聚类簇Ωz的电表存入电表相序集合，同时，将电表聚类簇Ωz的代表电表z更新为新的代表标签电表
对标签电表标识符
重新赋值，令
同时将代表电表z的电压、有功变量符号改为代表标签电表
的电压和有功变量符号，例如，将
改为
将
改为
采用修改后的变量符号，对第z+1个电表聚类簇Ωz的代表电表z+1重新建立预设相序拓扑识别模型，并根据预设相序拓扑识别模型识别相序，识别相序的方法与上述实施例相同，在此不再赘述。
可选地，图4是本发明实施例一提供的又一种台区相序拓扑识别方法的流程图，在图1的基础上，示例性地示出了一种自适应聚类的具体实施方式。
如图4所示，上述步骤S3，包括以下步骤：
步骤S301：建立目标台区内所有用户电表的电压之间的电压相关性系数矩阵。
步骤S302：对任意两个电表之间的电压相关性系数与预设相关性系数阈值进行遍历比较。
步骤S303：根据遍历比较结果对用户电表进行自适应聚类。
步骤S304：获取电表聚类簇的代表电表及代表电表对应的代表电压和代表有功。
示例性地，定义目标台区内的电表数量为D，定义用户电表i与用户电表j之间的电压相关性系数为rij，rij满足如下所示的公式三：
其中，uit、ujt为用户电表i和用户电表j在采样时刻t的电压值，i≠j，且i、j＝1,2，…，D，t＝1,2，…，T。
基于目标台区内的所有用户电表之间的电压相关性系数为rij建立电压相关性系数矩阵R，如公式四：
结合公式四，遍历i从1至D及j从1至D，比较电表i和电表j的电压相关性系数为rij与预设相关性系数阈值
若rij大于或者等于
则电表i和电表j属于同一电表聚类簇Ωz；若rij小于
则电表i属于电表聚类簇Ωz，电表j不属于电表聚类簇Ωz。通过自适应聚类，避免聚类数太少造成异相电表被聚类为同相，或者聚类数太多容易造成各聚类簇难以分析相序，有利于提高相序识别结果的准确性。
实施例二
基于上述实施例，本发明实施例二提供了一种台区相序拓扑识别装置，本发明实施例所提供的台区相序拓扑识别装置可执行本发明任意实施例所提供的台区相序拓扑识别方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图5是本发明实施例二提供的一种台区相序拓扑识别装置的结构示意图。
如图5所示，该台区相序拓扑识别装置100包括：馈线参数获取单元101、标签电表参数获取单元102、代表电表参数获取单元103、相序识别单元104和相序拓扑输出单元105。
其中，馈线参数获取单元101，用于对目标台区的馈线进行编号，并获取馈线的电压数组和有功数组；标签电表参数获取单元102，用于对馈线中目标分叉点下的每个用户电表进行馈线和相序标签化处理，得到多个标签电表，并获取代表标签电表及代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功；代表电表参数获取单元103，用于对台区内除标签电表之外的其他用户电表进行自适应聚类，得到多个电表聚类簇，并获取电表聚类簇的代表电表及代表电表对应的代表电压和代表有功；相序识别单元104，用于对代表电表建立预设相序拓扑识别模型，并根据预设相序拓扑识别模型识别电表聚类簇的相序，预设相序拓扑识别模型基于代表标签电表与代表电表的回路电压方程及预设阻抗稳定性指标函数建立；相序拓扑输出单元105，用于整理并输出用户电表相序拓扑识别结果。
可选地，对代表电表建立预设相序拓扑识别模型，并根据预设相序拓扑识别模型识别电表聚类簇的相序，包括：对阻抗稳定性阈值及遍历标识符进行赋值，遍历标识符包括馈线标识符k、相序指针c、聚类簇标识符z及标签电表标识符
基于第k回馈线
相的代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功，及第z个电表聚类簇的代表电表的代表电压和代表有功建立回路电压方程；根据回路电压方程求解阻抗值；将阻抗值代入预设阻抗稳定性指标函数计算阻抗稳定性因子；在阻抗稳定性因子大于或者等于阻抗稳定性阈值时，将相序指针c对应的相序确定为电表聚类簇的相序。
可选地，相序识别单元104还用于采用电表聚类簇的代表电表替换为新的代表标签电表，并基于更新后的标签电表电压和标签电表有功，对第z+1个电表聚类簇的代表电表建立预设相序拓扑识别模型。
可选地，预设阻抗稳定性指标函数为表征阻抗值离散程序的函数。
可选地，获取代表标签电表及代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功，包括：遍历目标台区第k回馈线
相的目标分叉点下每个用户电表，并贴上馈线和相序标签
得到多个标签电表；根据标签电表确定代表标签电表，代表标签电表的数量等于馈线总回数的三倍；将标签电表在采集周期内平均电压最大的电表的电压确定为代表标签电表的标签电表电压；将标签电表在采集周期内各电表有功功率的加和确定为代表标签电表的标签电表有功。
可选地，代表电表参数获取单元103包括聚类分析子单元，聚类分析子单元用于建立目标台区内所有用户电表的电压之间的电压相关性系数矩阵；对任意两个电表之间的电压相关性系数与预设相关性系数阈值进行比较；并根据比较结果对用户电表进行自适应聚类。
可选地，电压数组为基于各回馈线A相、B相及C相在不同采集时刻采集得到的电压参数建立的数组；有功数组为基于各回馈线A相、B相及C相在不同采集时刻采集得到的有功功率参数建立的数组。
可选地，相序拓扑输出单元105用于将标签电表按照相序存入电表相序集合；将根据预设相序拓扑识别模型识别出相序的电表按照相序存入电表相序集合；并将电表相序集合按照相序输出目标台区的用户电表相序清单。
实施例三
基于上述任一实施例，本发明实施例三提供了一种电子设备，电子设备包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述台区相序拓扑识别方法。
图6是本发明的施例三提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图6所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如台区相序拓扑识别方法。
在一些实施例中，台区相序拓扑识别方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的台区相序拓扑识别方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行台区相序拓扑识别方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种台区相序拓扑识别方法，其特征在于，包括：
对目标台区的馈线进行编号，并获取馈线的电压数组和有功数组；
对所述馈线中目标分叉点下的每个用户电表进行馈线和相序标签化处理，得到多个标签电表，并获取代表标签电表及所述代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功；
对台区内除标签电表之外的其他用户电表进行自适应聚类，得到多个电表聚类簇，并获取所述电表聚类簇的代表电表及所述代表电表对应的代表电压和代表有功；
对所述代表电表建立预设相序拓扑识别模型，并根据所述预设相序拓扑识别模型识别所述电表聚类簇的相序，所述预设相序拓扑识别模型基于所述代表标签电表与所述代表电表的回路电压方程及预设阻抗稳定性指标函数建立；
整理并输出用户电表相序拓扑识别结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述代表电表建立预设相序拓扑识别模型，并根据所述预设相序拓扑识别模型识别所述电表聚类簇的相序，包括：
对阻抗稳定性阈值及遍历标识符进行赋值，所述遍历标识符包括馈线标识符k、相序指针c、聚类簇标识符z及标签电表标识符
基于第k回馈线
相的代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功，及第z个电表聚类簇的代表电表的代表电压和代表有功建立回路电压方程；
根据所述回路电压方程求解阻抗值；
将所述阻抗值代入所述预设阻抗稳定性指标函数计算阻抗稳定性因子；
在所述阻抗稳定性因子大于或者等于所述阻抗稳定性阈值时，将所述相序指针c对应的相序确定为所述电表聚类簇的相序。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述预设相序拓扑识别模型识别所述电表聚类簇的相序之后，所述方法还包括：
采用所述电表聚类簇的代表电表替换为新的代表标签电表；
基于更新后的标签电表电压和标签电表有功，对第z+1个电表聚类簇的代表电表建立预设相序拓扑识别模型。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设阻抗稳定性指标函数为表征阻抗值离散程序的函数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取代表标签电表及所述代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功，包括：
遍历所述目标台区第k回馈线
相的目标分叉点下每个用户电表，并贴上馈线和相序标签
得到多个标签电表；
根据所述标签电表确定代表标签电表，所述代表标签电表的数量等于馈线总回数的三倍；
将所述标签电表在采集周期内平均电压最大的电表的电压确定为所述代表标签电表的标签电表电压；
将所述标签电表在采集周期内各电表有功功率的加和确定为所述代表标签电表的标签电表有功。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对台区内除标签电表之外的其他用户电表进行自适应聚类，包括：
建立所述目标台区内所有用户电表的电压之间的电压相关性系数矩阵；
对任意两个电表之间的电压相关性系数与预设相关性系数阈值进行比较；
根据比较结果对用户电表进行自适应聚类。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述电压数组为基于各回馈线A相、B相及C相在不同采集时刻采集得到的电压参数建立的数组；
所述有功数组为基于各回馈线A相、B相及C相在不同采集时刻采集得到的有功功率参数建立的数组。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述整理并输出用户电表相序拓扑识别结果，包括：
将所述标签电表按照相序存入电表相序集合；
将根据所述预设相序拓扑识别模型识别出相序的电表按照相序存入电表相序集合；
将电表相序集合按照相序输出目标台区的用户电表相序清单。
9.一种台区相序拓扑识别装置，其特征在于，包括：
馈线参数获取单元，用于对目标台区的馈线进行编号，并获取馈线的电压数组和有功数组；
标签电表参数获取单元，用于对所述馈线中目标分叉点下的每个用户电表进行馈线和相序标签化处理，得到多个标签电表，并获取代表标签电表及所述代表标签电表的标签电表电压和标签电表有功；
代表电表参数获取单元，用于对台区内除标签电表之外的其他用户电表进行自适应聚类，得到多个电表聚类簇，并获取所述电表聚类簇的代表电表及所述代表电表对应的代表电压和代表有功；
相序识别单元，用于对所述代表电表建立预设相序拓扑识别模型，并根据所述预设相序拓扑识别模型识别所述电表聚类簇的相序，所述预设相序拓扑识别模型基于所述代表标签电表与所述代表电表的回路电压方程及预设阻抗稳定性指标函数建立；
相序拓扑输出单元，用于整理并输出用户电表相序拓扑识别结果。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的台区相序拓扑识别方法。
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