CN116054158B - 台区数据处理方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种台区数据处理方法、装置、电子设备和存储介质,涉及电力系统技术领域,所述方法包括:获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,台区数据包括:目标台区的真实连接关系和目标台区中至少两台电能表的用户用电数据;将真实连接关系和台区拓扑模板进行比对,确定目标台区对应的初始台区拓扑模型,初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数;将各台电能表的用户用电数据输入初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的迭代仿真用电数据,确定更新后目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据。本发明可实现配电网拓扑结构的高效、精准仿真,提高仿真效果。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,尤其涉及一种台区数据处理方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
近年来,随着供电需求增长及配电网技术的发展,配电网规模不断扩大,结构日益复杂,其规模大、节点多、设备杂、运行方式多的特点日益突出。配电网侧的运行方式日益复杂,配电网结构和参数具有明显的分散性、不对称性和多元性,复杂配电网的运行状态会随着环境条件的变化、负荷需求的增减、电源出力的调整、运行方式的改变以及机械故障或扰动的发生而不断变化,导致真实采集的用户用电数据在多因素影响下难以被应用至用电模型研究中。
现有技术中,一般通过对配电网的拓扑结构进行模拟,并通过模拟的配电网拓扑结构,对用户用电数据进行仿真,将得到的仿真台区数据对台区模型进行研究和测试。然而,在配电网规模较大时,仿真周期较长,仿真数据精度较差,导致仿真效果较差。
发明内容
本发明提供一种台区数据处理方法、装置、电子设备和存储介质,用以解决现有技术中仿真效果较差的缺陷,实现配电网拓扑结构的高效、精准仿真,提高仿真效果。
本发明提供一种台区数据处理方法,包括:
获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,所述台区数据包括:所述目标台区的真实连接关系和所述目标台区中至少两台电能表的用户用电数据,所述真实连接关系用于表征所述目标台区中表箱对应的拓扑结构;
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,所述初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数;
将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据。
根据本发明提供的台区数据处理方法,所述将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,包括:
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定比对结果,所述比对结果包括:区别主干分支线路和/或区别线路参数;
基于所述比对结果,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度;
在所述修改程度小于预设阈值的情况下,基于所述比对结果,对所述台区拓扑模板进行修改,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
根据本发明提供的台区数据处理方法,所述基于所述比对结果,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度,包括:
确定所述比对结果对应的修改时长,以及所述台区拓扑模板对应的构建时长;
基于所述修改时长和所述构建时长的比值,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度。
根据本发明提供的台区数据处理方法,在确定所述台区拓扑模板对应的修改程度之后,所述方法还包括:
在所述修改程度大于或等于预设阈值后,基于所述真实连接关系,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
根据本发明提供的台区数据处理方法,所述真实连接关系包括:台区表箱和台区表箱连接关系;
所述基于所述真实连接关系,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,包括:
基于所述台区表箱,确定所述初始台区拓扑模型中至少两个节点的位置;
基于所述台区表箱连接关系,确定各所述节点对应的台区拓扑结构,所述台区拓扑结构包括各所述节点之间的主干分支线路;
初始化各条所述主干分支线路的线路参数,所述线路参数包括:线路长度和线阻数据;
基于所述台区拓扑结构和所述线路参数,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
根据本发明提供的台区数据处理方法,所述将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据,包括:
将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,基于前推回代算法,确定各节点对应的当前迭代仿真用电数据和上次迭代仿真用电数据;
基于所述当前迭代仿真用电数据和所述上次迭代仿真用电数据,确定当前节点误差;
将所述当前节点误差和误差精度进行比较,在所述当前节点误差小于所述误差精度的情况下停止迭代;
将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型。
根据本发明提供的台区数据处理方法,在所述电能表包括三相电表的情况下,所述当前节点误差包括三个相位的节点误差值;
所述确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据,包括:
分别将三个相位的所述节点误差值与误差精度进行比较,
在至少一个相位的所述节点误差值大于或等于所述误差精度的情况下,继续进行下一次迭代,直至三个相位的所述节点误差值均小于所述误差精度下,将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型;
在三个相位的所述节点误差值均小于所述误差精度的情况下,停止迭代,将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型。
本发明还提供一种台区数据处理装置,包括:
获取模块,用于获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,所述台区数据包括:所述目标台区的真实连接关系和所述目标台区中至少两台电能表的用户用电数据,所述真实连接关系用于表征所述目标台区中表箱对应的拓扑结构;
确定模块,用于将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,所述初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数;
迭代模块,用于将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据。
本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述台区数据处理方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述台区数据处理方法。
本发明提供的台区数据处理方法、装置、电子设备和存储介质,在获取台区拓扑模板、目标台区的真实连接关系和用户用电数据后,将真实连接关系和台区拓扑模板进行比对,通过确定比对结果,构建目标台区的初始台区拓扑模型,并基于真实的用户用电数据,通过循环确定迭代仿真用电数据,对初始台区拓扑模型进行循环更新,缩短仿真周期的同时,使得仿真用电数据与用户用电数据保持一致,确保台区拓扑模型的仿真效率和仿真精准度,进而提高仿真效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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是本发明提供的台区数据处理方法的流程示意图;
图2是本发明提供的台区数据处理方法的示例流程示意图;
图3是本发明提供的初始台区拓扑模型的示例结构示意图;
图4是本发明提供的台区数据处理装置的结构示意图;
图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在对配电网的拓扑结构进行仿真并确定仿真数据时,一般包括物理仿真和配电网全数字暂态仿真,其中,物理仿真是采用物理真型设备进行仿真模拟,仿真结果精细且可信度高,但受限于仿真规模,仿真周期长,硬件设备比较昂贵,维护和操作难度大。而配电网数字暂态仿真成本低,可仿真较大规模的配电网网络,但是由于仿真对象物理建模复杂性的限制,仿真数据的精准度较低,准确性明显不如物理仿真,且由于配电网本身具有规模大、设备类型复杂、结构与参数不对等特点,导致仿真数据的可信度较低,仿真数据的应用难度较大,进而导致仿真效果较差。
针对上述仿真效果较差的问题,本发明实施例一种台区数据处理方法,图1是本发明提供的台区数据处理方法的流程示意图,如图1所示,该方法包括:
步骤110、获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,所述台区数据包括:所述目标台区的真实连接关系和所述目标台区中至少两台电能表的用户用电数据,所述真实连接关系用于表征所述目标台区中表箱对应的拓扑结构。
可选地,台区拓扑模板可以是之前确定的其他台区对应的台区拓扑模型,台区拓扑模板中的主干分支线路和线路参数均可以根据需求进行更改,即,可以自定义添加或删除分支线路、自定义修改线路参数、自定义设置电能表相位信息等,以适应仿真的台区场景。
可选地,上述用户用电数据可以包括各电能表对应的真实有功数据和真实无功数据,便于后续基于前推回代算法,循环计算各节点对应的仿真数据,确保仿真用电数据与用户用电数据保持一致,提高仿真精准度。
步骤120、将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,所述初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数。
具体地,在确定目标台区的真实连接关系后,若每次仿真均需重新构建初始台区拓扑模型,在目标台区规模较大的情况下,仿真周期较长。因此,本发明实施例中,将目标台区的真实连接关系与台区拓扑模板进行比对,并基于比对结果,确定目标台区对应的初始台区拓扑模型,若目标台区的真实连接关系与台区拓扑模板较为相似,则可在台区拓扑模板的基础上,修改台区拓扑结构和线路参数,得到初始台区拓扑模型,相较于重新构建初始台区拓扑模型,大大缩短了仿真周期。
步骤130、将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据。
具体地,在确定初始台区拓扑模型后,为确保仿真精准度,以使得到的仿真数据可应用于模型研究和测试中,本发明实施例中,在假设所有电能表、总表没有计量误差、目标台区中各分支电阻维持稳定、高频采集时间间隔内电流维持稳定的情况下,基于用户用电数据进行仿真,即,将采集到的真实的用户用电数据输入初始台区拓扑模型,在真实用电数据的基础上,不断迭代计算每个迭代周期的迭代仿真用电数据,并基于迭代仿真用电数据,不断调整初始台区拓扑模型中的线路参数,在初始台区拓扑模型中的迭代仿真用电数据小于误差精度时,停止迭代,初始台区拓扑模型收敛,可精准确定仿真用电数据,提高仿真精准度和仿真效果。
可选地,上述确定仿真用电数据时,应满足能量守恒方程,即,流出系统的电量与系统内损耗电量之和与流入系统的电量相等。此外,上述仿真用电数据包括:注入各支路的电流值、各节点电压值、各支路的线损值、总表的高频采集用电量数据等。其中,总表的高频采集用电量数据如式(1)所示,式(1)为:
;
其中,和/>可基于真实采集的用户用电数据确定,用于表示正向有功数据,N表示用电电能表的数量,i表示第i个用电电能表,用于表示反向有功数据,M表示光伏电能表的数量,j表示第j个光伏电能表,可基于仿真用电数据进行确定,/>表示常数项,每单位线路的损耗值为固定值。
可选地,所述将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,包括:
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定比对结果,所述比对结果包括:区别主干分支线路和/或区别线路参数;
基于所述比对结果,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度;
在所述修改程度小于预设阈值的情况下,基于所述比对结果,对所述台区拓扑模板进行修改,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
具体地,在获取台区拓扑模板和目标台区对应的真实连接关系后,可将二者进行比对,如:比较台区拓扑模板和真实连接关系对应的节点数量、节点位置、主干分支线路、线路参数等,进而确定台区拓扑模板和真实连接关系之间的区别主干分支线路和/或区别线路参数。由于台区拓扑模板具有可自定义修改的特性,基于上述比对结果,在台区拓扑模板的基础上,确定将台区拓扑模板修改至与目标台区的真实连接关系一致时对应的修改程度,若修改程度小于预设阈值,可在台区拓扑模板的基础上进行修改,进而将台区拓扑模板修改为目标台区对应的初始台区拓扑模型,大大缩短了仿真周期。
可选地,所述基于所述比对结果,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度,包括:
确定所述比对结果对应的修改时长,以及所述台区拓扑模板对应的构建时长;
基于所述修改时长和所述构建时长的比值,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度。
具体地,在确定台区拓扑模板和真实连接关系对应的比对结果后,基于比对结果确定修改时长,通过确定修改时长与构建台区拓扑模板对应的构建时长的比值,进而确定将台区拓扑模板修改至与目标台区的真实连接关系一致时所需的修改程度,以确定后续确定初始台区拓扑模型是对台区拓扑模板进行修改,还是基于目标台区的真实连接关系进行重新构建。
可选地,上述修改时长可以通过确定台区拓扑模板内的主干分支线路、线路参数、构建台区拓扑模板对应的构建时长,并在分别确定主干分支线路和线路参数对应的权重后,通过确定区别主干分支线路与主干分支线路的线路比值、区别线路参数与线路参数的参数比值,进而确定修改时长。如,台区拓扑模板的主干分支线路为20条,主干分支线路对应的权重为w1,线路参数为20个,线路参数对应的权重为w2,台区拓扑模板对应的构建时长为T,将台区拓扑模板与目标台区的真实连接关系进行比对后,确定的区别主干分支线路为5条,区别线路参数为4个,则修改时长。基于修改时长与构建时长的比值,可确定修改程度/>。
可选地,在确定所述台区拓扑模板对应的修改程度之后,所述方法还包括:
在所述修改程度大于或等于预设阈值后,基于所述真实连接关系,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
具体地,若修改程度大于或等于预设阈值,表明,台区拓扑模板与目标台区的真实连接关系区别较大,在台区拓扑模板的基础上进行修改与直接基于真实连接关系进行初始台区拓扑模型的重新构建,所需的模拟周期相差较小,因此,可直接基于真实连接关系确定初始台区拓扑模型。
可选地,所述真实连接关系包括:台区表箱和台区表箱连接关系;
所述基于所述真实连接关系,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,包括:
基于所述台区表箱,确定所述初始台区拓扑模型中至少两个节点的位置;
基于所述台区表箱连接关系,确定各所述节点对应的台区拓扑结构,所述台区拓扑结构包括各所述节点之间的主干分支线路;
初始化各条所述主干分支线路的线路参数,所述线路参数包括:线路长度和线阻数据;
基于所述台区拓扑结构和所述线路参数,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
具体地,将目标台区中各台区表箱确定为初始台区拓扑模型中的各个节点,如,各个电能表可作为初始台区拓扑模型中的末梢节点,各个电表箱或电表柜可视为末梢节点对应的二级节点,总表可作为根节点,如此基于各电能表、各电表箱或电表柜、总表对应的台区拓扑结构,确定初始台区拓扑模型中的各个节点的位置。在确定各个节点的位置后,通过台区表箱连接关系,可确定初始台区拓扑模型中的主干分支线路,通过各节点和主干分支线路,组成初始台区拓扑模型中的台区拓扑结构。生成台区拓扑结构后,通过初始化各条主干分支线路的线路长度、线阻数据等,确定完整的初始台区拓扑模型。上述线阻数据可以包括主干分支线路的线阻率、各主干分支线路对应的线阻值等,便于后续仿真用电数据的确定。
可选地,所述将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据,包括:
将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,基于前推回代算法,确定各节点对应的当前迭代仿真用电数据和上次迭代仿真用电数据;
基于所述当前迭代仿真用电数据和所述上次迭代仿真用电数据,确定当前节点误差;
将所述当前节点误差和误差精度进行比较,在所述当前节点误差小于所述误差精度的情况下停止迭代;
将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型。
具体地,为确保仿真数据的精准度,以及仿真数据与用户用电数据的一致性,本发明实施例中,将用户用电数据输入初始台区拓扑模型,基于前推回代算法,前推过程中计算各节点的支路电流,并从末梢节点开始,通过对各主干分支线路的支路电流或功率流的求和计算,获得各主干分支线路始端的电流或功率流,同时,修正节点电压。回代过程中利用已确定的末梢节点的电压误差作为边界条件,计算各主干分支线路的电压降和末端电压,同时修正线路阻抗和支路电流,如此不断重复进行前推和回代两个步骤,直至在确定各节点对应的当前迭代仿真用电数据和上次迭代仿真用电数据后,针对某个节点,基于当前迭代仿真用电数据中的节点电压和上次迭代仿真用电数据中的节点电压,确定电压误差,若电压误差小于误差精度,则表明初始台区拓扑模型达到收敛状态,并将更新后的当前迭代仿真用电数据确定为仿真用电数据,更新后的初始台区拓扑模型确定为台区拓扑模型。
需要说明的是,在上述前推过程中,末梢节点对应的初始支路电流可通过分表对应的用电量与初始节点电压进行确定,初始节点电压可以为该末梢节点对应的电能表对应的额定电压,如,若该电能表所处的目标台区为低压台区,则该电能表对应的额定电压可以为220V。
示例地,图2是本发明提供的台区数据处理方法的示例流程示意图,图3是本发明提供的初始台区拓扑模型的示例结构示意图,如图2所示,在获取台区拓扑模板和台区数据后,基于台区数据对台区拓扑模板进行修改,得到如图3所示的初始台区拓扑模型。将初始化节点电压和用户用电数据输入初始台区拓扑模型后,可从末梢节点向根节点计算各支路电流,若用户用电数据中提供了台区线损,则根据输入损耗重新计算并修正台区中的线路阻抗,并在修正线路阻抗后,从根节点向末梢节点进行回代过程,即,计算各支路电压,并通过相邻两次迭代计算得到的支路电压确定电压误差,直至电压误差小于误差精度时,将台区拓扑模型和仿真用电数据进行输出。
示例地,如图3所示,初始台区拓扑模型为树状二级星形结构,并确定每条主干分支线路的线路长度和线路阻抗,图3中的R1-R7、R123、R23、R4567、R45和R67均表示线路阻抗,仿真用电数据的确定包括以下步骤:
1)首次计算时,设定各末梢节点的初始节点电压为220V。从末梢节点开始,通过用户用电数据中该末梢节点对应的电能表的有功功率和无功功率,确定该末梢节点对应的注入电流,并对支路电流进行求和计算,获得各条支路始端的电流。以目标台区设置有N个电能表为例,则初始拓扑模型中存在N个末梢节点,已知量为根节点的电压U0、各末梢节点对应的有功功率和无功功率之和表示为复数形式,为Pi+jQi,则末梢节点的支路电流如式(2)所示,式(2)为:
;
其中,表示第i个末梢节点对应的支路电流,k表示当前迭代次数,/>表示上次迭代的节点电压,若为首次计算,则/>为U0,Pi表示第i个末梢节点对应的有功功率,Qi表示第i个末梢节点对应的无功功率。
2)在确定末梢节点的支路电流后,从末梢节点向根节点进行前推,确定各主干分支线路的支路电流。若支路bi的末节点为末梢节点,则该支路电流可通过式(2)进行确定。若支路bi的末节点为非末梢节点,则确定该支路对应的末梢节点对应的末梢支路,且该支路对应的支路电流应该为连接的末梢支路的支路电流之和,即,,其中,Ih表示末梢节点的支路电流,d表示该支路对应的末梢节点对应的末梢支路集合。如图3所示,以支路U0-U123为例,支路U0-U123对应的末梢支路包括:支路U123-U1、支路U23-U2、支路U23-U3,支路U123-U1对应的支路电流为I1,支路U23-U2对应的支路电流为I2,支路U23-U3对应的支路电流为I3,则支路U0-U123对应的支路电流为I1+I2+I3。
3)为使线路损耗更加趋近真实目标台区,计算过程中通过对线路长度和线路阻抗进行修正,得到支路bi的线路新阻抗Zi,线路新阻抗如式(3)所示,式(3)为:
;
其中,ρ表示铜线线阻率,S表示电线横截面积,且为固定值,X表示线路中存在的容抗和感抗,Li表示支路bi的线路长度,LLreal表示目标台区的实际线路损耗,LLk表示目标台区中计算得到的线路损耗。
4)对于以节点a、b作为首末节点的支路bi,支路bi的末节点的电压为,。
5)从根节点向末梢节点进行回代,确定各节点的当前节点电压,将当前节点电压与上次节点电压之差的绝对值确定为该节点对应的当前节点误差,当前节点误差可以为:/>。若当前节点误差小于设定的误差精度,则初始台区拓扑模型迭代收敛,并停止迭代,否则继续迭代计算各节点的支路电流、节点电压,直至达到收敛。
6)在初始台区拓扑模型达到收敛后,可确定各电能表的功率,且该各电能表的功率与输入的用户用电数据保持一致。同时,通过确定各支路电流与线路阻抗,确定各主干分支线路的支路线路损耗,并基于支路线路损耗之和,确定目标台区的线路损耗,通过用户用电功率、发电用户功率、线路损耗和固定损耗,可进一步确定总表的用电量数据。
可选地,在所述电能表包括三相电表的情况下,所述当前节点误差包括三个相位的节点误差值;
所述确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据,包括:
分别将三个相位的所述节点误差值与误差精度进行比较,
在至少一个相位的所述节点误差值大于或等于所述误差精度的情况下,继续进行下一次迭代,直至三个相位的所述节点误差值均小于所述误差精度下,将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型;
在三个相位的所述节点误差值均小于所述误差精度的情况下,停止迭代,将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型。
具体地,在电能表为三相电表时,用户用电数据包括三相电流数据,通过前推回代算法,可分别确定每个节点对应的三相节点电压,进而得到三个相位的节点误差值。在将节点误差值与误差精度进行比较时,初始台区拓扑模型是否达到收敛状态需满足三个相位的节点误差值均小于误差精度,若存在至少一个相位的节点误差值大于或等于误差精度,则表明该初始台区拓扑模型仍未达到收敛状态,还需继续迭代计算各节点的支路电流和节点电压,直至达到收敛状态时停止计算。
可选地,在电能表为三相电表时,三相电表中电流的偏转角分别为,则该节点各相位的支路电流的矢量表示为:
;
;
;
由于三相电流不平衡,零线上存在电流,则零线电流/>为:
;
同时,由于零线上有零线电流和零线线路阻抗ZN,零线电流会使零线产生零点电压/>,由于三相电表测量的电压为各相线与零线之间的电压,因此,实际运行电压的相位电压为:
;
;
;
;
通过当前迭代周期的相位电压与上一迭代周期的相位电压之差的绝对值,确定三个相位对应的节点误差值,且由三个相位对应的节点误差值组成三维矩阵。分别将各节点误差值与误差精度进行比较,若三个相位的节点误差值均小于误差精度,表明初始台区拓扑模型达到收敛状态,若存在至少一个相位的节点误差值大于或等于误差精度,则表明该初始台区拓扑模型仍未达到收敛状态,还需继续迭代计算各节点的支路电流和节点电压,直至达到收敛状态时停止计算。
此外,在初始台区拓扑模型达到收敛状态后,可基于三个相位的支路电流、相位电压、零线电流和零线电压,确定该三相电表对应的功率,且初始台区拓扑模型达到收敛状态后,该功率值可与输入的用户用电数据保持一致。该功率可以表示为:
。
本发明提供的台区数据处理方法,在获取台区拓扑模板、目标台区的真实连接关系和用户用电数据后,将真实连接关系和台区拓扑模板进行比对,通过确定比对结果,构建目标台区的初始台区拓扑模型,并基于真实的用户用电数据,通过循环确定迭代仿真用电数据,对初始台区拓扑模型进行循环更新,缩短仿真周期的同时,使得仿真用电数据与用户用电数据保持一致,确保台区拓扑模型的仿真效率和仿真精准度,进而提高仿真效果。
下面对本发明提供的台区数据处理装置进行描述,下文描述的台区数据处理装置与上文描述的台区数据处理方法可相互对应参照。
本发明实施例还提供一种台区数据处理装置,图4是本发明提供的台区数据处理装置的结构示意图,如图4所示,该台区数据处理装置400包括:获取模块401、确定模块402和迭代模块403,其中:
获取模块401,用于获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,所述台区数据包括:所述目标台区的真实连接关系和所述目标台区中至少两台电能表的用户用电数据,所述真实连接关系用于表征所述目标台区中表箱对应的拓扑结构;
确定模块402,用于将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,所述初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数;
迭代模块403,用于将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据。
本发明提供的台区数据处理装置,在获取台区拓扑模板、目标台区的真实连接关系和用户用电数据后,将真实连接关系和台区拓扑模板进行比对,通过确定比对结果,构建目标台区的初始台区拓扑模型,并基于真实的用户用电数据,通过循环确定迭代仿真用电数据,对初始台区拓扑模型进行循环更新,缩短仿真周期的同时,使得仿真用电数据与用户用电数据保持一致,确保台区拓扑模型的仿真效率和仿真精准度,进而提高仿真效果。
可选地,确定模块402,具体用于:
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定比对结果,所述比对结果包括:区别主干分支线路和/或区别线路参数;
基于所述比对结果,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度;
在所述修改程度小于预设阈值的情况下,基于所述比对结果,对所述台区拓扑模板进行修改,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
可选地,确定模块402,具体用于:
确定所述比对结果对应的修改时长,以及所述台区拓扑模板对应的构建时长;
基于所述修改时长和所述构建时长的比值,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度。
可选地,确定模块402,具体用于:
在确定所述台区拓扑模板对应的修改程度之后,所述方法还包括:
在所述修改程度大于或等于预设阈值后,基于所述真实连接关系,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
可选地,所述真实连接关系包括:台区表箱和台区表箱连接关系。
可选地,确定模块402,具体用于:
基于所述台区表箱,确定所述初始台区拓扑模型中至少两个节点的位置;
基于所述台区表箱连接关系,确定各所述节点对应的台区拓扑结构,所述台区拓扑结构包括各所述节点之间的主干分支线路;
初始化各条所述主干分支线路的线路参数,所述线路参数包括:线路长度和线阻数据;
基于所述台区拓扑结构和所述线路参数,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
可选地,迭代模块403,具体用于:
将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,基于前推回代算法,确定各节点对应的当前迭代仿真用电数据和上次迭代仿真用电数据;
基于所述当前迭代仿真用电数据和所述上次迭代仿真用电数据,确定当前节点误差;
将所述当前节点误差和误差精度进行比较,在所述当前节点误差小于所述误差精度的情况下停止迭代;
将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型。
可选地,在所述电能表包括三相电表的情况下,所述当前节点误差包括三个相位的节点误差值。
可选地,迭代模块403,具体用于:
分别将三个相位的所述节点误差值与误差精度进行比较,
在至少一个相位的所述节点误差值大于或等于所述误差精度的情况下,继续进行下一次迭代,直至三个相位的所述节点误差值均小于所述误差精度下,将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型;
在三个相位的所述节点误差值均小于所述误差精度的情况下,停止迭代,将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型。
图5是本发明提供的电子设备的结构示意图,如图5所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540,其中,处理器510,通信接口520,存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令,以执行台区数据处理方法,该方法包括:
获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,所述台区数据包括:所述目标台区的真实连接关系和所述目标台区中至少两台电能表的用户用电数据,所述真实连接关系用于表征所述目标台区中表箱对应的拓扑结构;
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,所述初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数;
将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据。
此外,上述的存储器530中的逻辑指令可以通过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,本发明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,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明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(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的台区数据处理方法,该方法包括:
获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,所述台区数据包括:所述目标台区的真实连接关系和所述目标台区中至少两台电能表的用户用电数据,所述真实连接关系用于表征所述目标台区中表箱对应的拓扑结构;
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,所述初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数;
将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的台区数据处理方法,该方法包括:
获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,所述台区数据包括:所述目标台区的真实连接关系和所述目标台区中至少两台电能表的用户用电数据,所述真实连接关系用于表征所述目标台区中表箱对应的拓扑结构;
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,所述初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数;
将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,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发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种台区数据处理方法,其特征在于,包括:
获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,所述台区数据包括:所述目标台区的真实连接关系和所述目标台区中至少两台电能表的用户用电数据,所述真实连接关系用于表征所述目标台区中表箱对应的拓扑结构;
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,所述初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数;
将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据;
所述将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,包括:
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定比对结果,所述比对结果包括:区别主干分支线路和/或区别线路参数;
基于所述比对结果,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度;
在所述修改程度小于预设阈值的情况下,基于所述比对结果,对所述台区拓扑模板进行修改,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
2.根据权利要求1所述的台区数据处理方法,其特征在于,所述基于所述比对结果,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度,包括:
确定所述比对结果对应的修改时长,以及所述台区拓扑模板对应的构建时长;
基于所述修改时长和所述构建时长的比值,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度。
3.根据权利要求1或2所述的台区数据处理方法,其特征在于,在确定所述台区拓扑模板对应的修改程度之后,所述方法还包括:
在所述修改程度大于或等于预设阈值后,基于所述真实连接关系,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
4.根据权利要求3所述的台区数据处理方法,其特征在于,所述真实连接关系包括:台区表箱和台区表箱连接关系;
所述基于所述真实连接关系,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,包括:
基于所述台区表箱,确定所述初始台区拓扑模型中至少两个节点的位置;
基于所述台区表箱连接关系,确定各所述节点对应的台区拓扑结构,所述台区拓扑结构包括各所述节点之间的主干分支线路;
初始化各条所述主干分支线路的线路参数,所述线路参数包括:线路长度和线阻数据;
基于所述台区拓扑结构和所述线路参数,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
5.根据权利要求1所述的台区数据处理方法,其特征在于,所述将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据,包括:
将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,基于前推回代算法,确定各节点对应的当前迭代仿真用电数据和上次迭代仿真用电数据;
基于所述当前迭代仿真用电数据和所述上次迭代仿真用电数据,确定当前节点误差;
将所述当前节点误差和误差精度进行比较,在所述当前节点误差小于所述误差精度的情况下停止迭代;
将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型。
6.根据权利要求5所述的台区数据处理方法,其特征在于,在所述电能表包括三相电表的情况下,所述当前节点误差包括三个相位的节点误差值;
所述确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据,包括:
分别将三个相位的所述节点误差值与误差精度进行比较,
在至少一个相位的所述节点误差值大于或等于所述误差精度的情况下,继续进行下一次迭代,直至三个相位的所述节点误差值均小于所述误差精度下,将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型;
在三个相位的所述节点误差值均小于所述误差精度的情况下,停止迭代,将所述当前迭代仿真用电数据确定为所述目标台区的仿真用电数据,并将所述当前迭代仿真用电数据对应的更新后的初始台区拓扑模型确定为所述目标台区对应的台区拓扑模型。
7.一种台区数据处理装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取台区拓扑模板和目标台区对应的台区数据,所述台区数据包括:所述目标台区的真实连接关系和所述目标台区中至少两台电能表的用户用电数据,所述真实连接关系用于表征所述目标台区中表箱对应的拓扑结构;
确定模块,用于将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型,所述初始台区拓扑模型包括台区拓扑结构和线路参数;
迭代模块,用于将各台所述电能表的用户用电数据输入所述初始台区拓扑模型,循环确定迭代仿真用电数据,并基于循环确定的所述迭代仿真用电数据,确定更新后所述目标台区对应的台区拓扑模型和仿真用电数据;
所述确定模块,具体用于:
将所述真实连接关系和所述台区拓扑模板进行比对,确定比对结果,所述比对结果包括:区别主干分支线路和/或区别线路参数;
基于所述比对结果,确定所述台区拓扑模板对应的修改程度;
在所述修改程度小于预设阈值的情况下,基于所述比对结果,对所述台区拓扑模板进行修改,确定所述目标台区对应的初始台区拓扑模型。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述台区数据处理方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述台区数据处理方法。
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