張磐,黃旭,高強(qiáng)偉,朱聰,黃福泉,孫偉卿

(1.國(guó)網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院,天津 300384; 2.國(guó)網(wǎng)天津市電力公司城東供電分公司,天津 300250;3.上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,上海 200093)

0 引 言

電能在能源格局中始終占據(jù)舉足輕重的地位,而電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化和信息化對(duì)于進(jìn)一步發(fā)揮電能作用以及電能的有效利用至關(guān)重要[1]。然而,在推進(jìn)電網(wǎng)智能化、信息化的過(guò)程中,仍存在較多難題亟需解決。其中,低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不完整和連接混亂一直是制約電網(wǎng)進(jìn)一步智能化的難題。近年來(lái),城市不斷發(fā)展,低壓臺(tái)區(qū)用戶為了用電快捷方便,存在走線隨意、未按相關(guān)部門(mén)規(guī)定進(jìn)行走線等現(xiàn)象,甚至部分用戶出現(xiàn)兩條不同臺(tái)區(qū)的入戶線,造成了實(shí)際用電量與分支總表的數(shù)據(jù)存在較大出入[2]。其次,各種混亂的線路同時(shí)也給電力維修人員的人身安全帶來(lái)了極大的隱患。因此,為了提高對(duì)低壓臺(tái)區(qū)的管理水平,需要對(duì)臺(tái)區(qū)內(nèi)整個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有一個(gè)準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)的了解,以實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)精細(xì)化準(zhǔn)確化綜合管理[3],進(jìn)而幫助相關(guān)用電管理部門(mén)實(shí)現(xiàn)降耗減損。

目前,傳統(tǒng)臺(tái)區(qū)拓?fù)浔孀R(shí)方法分為兩種:(1)人工現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別,由工作人員逐一對(duì)臺(tái)區(qū)用戶電能表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和整理分類(lèi),但是人工效率極低、成本高,不適用于實(shí)際工程問(wèn)題;(2)采用臺(tái)區(qū)識(shí)別設(shè)備[4-6],一般采用載波通信或是脈沖電流,一定程度上提高了工作效率,但脈沖電流在操作上存在安全隱患且可控性差,而載波通信存在“串臺(tái)區(qū)”的問(wèn)題,因此精度受到影響,目前仍未得到較好的改善方案[7]。隨著智能電能表接入用戶數(shù)量規(guī)模的擴(kuò)大,電網(wǎng)公司通過(guò)智能電能表的反饋掌握海量、高密度的數(shù)據(jù)[8]。激增的數(shù)據(jù)規(guī)模孕育了利用數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別的研究土壤[9-10]。文獻(xiàn)[11]通過(guò)分析電壓數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性以確定臺(tái)區(qū)拓?fù)?文獻(xiàn)[12]利用知識(shí)圖譜算法進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)辨識(shí);文獻(xiàn)[13]根據(jù)改進(jìn)皮爾遜相關(guān)系數(shù)校驗(yàn)臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

綜上所述,基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的研究方法具有成本低、實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn),這也是目前拓?fù)浔孀R(shí)研究的熱點(diǎn)。但是,上述方法數(shù)據(jù)量要求大,采集樣本時(shí)間長(zhǎng),效率較低。因此,本文提出一種基于運(yùn)行擾動(dòng)數(shù)據(jù)分析的臺(tái)區(qū)拓?fù)浔孀R(shí)方法。首先,利用改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)測(cè)量終端采集的低壓出線柜、分支箱、光力柜、表箱的電流擾動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)算低壓臺(tái)區(qū)不同部分?jǐn)?shù)據(jù)的相關(guān)性,實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)供電隸屬關(guān)系識(shí)別。進(jìn)而,通過(guò)電流確定臺(tái)區(qū)中各部分的進(jìn)出線連接關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)拓?fù)涞淖R(shí)別。相比上述文獻(xiàn)所提方法,本文方法考慮了現(xiàn)實(shí)臺(tái)區(qū)中的實(shí)際情況,其采樣時(shí)間短、所需樣本少,更具備實(shí)用性。

1 基于運(yùn)行擾動(dòng)數(shù)據(jù)分析的拓?fù)浔孀R(shí)方法

1.1 低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)浣榻B

配電網(wǎng)低壓臺(tái)區(qū)始于配電變壓器的低壓側(cè)出線端,終于各個(gè)用戶接入點(diǎn),其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。一般最多分為四級(jí):低壓出線柜(JP柜)-分支箱-光力柜-用戶電能表箱。配電變壓器(配變)的出線端和數(shù)個(gè)JP柜的進(jìn)線端相連,JP柜的出線端和數(shù)個(gè)分支箱的進(jìn)線端相連,分支箱的出線端和數(shù)個(gè)光柜/力柜的進(jìn)線端相連,最后光柜/力柜的出線端和數(shù)個(gè)電能表箱的進(jìn)線端相連。由于城市建設(shè)不斷發(fā)展,居民用電日益增長(zhǎng),受制于供電能力或者因?yàn)楸憬莸仍?經(jīng)常需要打破原來(lái)的連接關(guān)系,如將原來(lái)由圖1中JP柜供電的分支箱切換到其他的JP柜,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的積累,供電隸屬關(guān)系逐漸模糊,所謂拓?fù)浔孀R(shí)就是指如何辨識(shí)JP柜到表箱的供電關(guān)系。

圖1 低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1.2 理論依據(jù)

低壓臺(tái)區(qū)變壓器與其下屬的JP柜、分支箱、光力柜、用戶電能表之間具有明確的電氣連接關(guān)系,在臺(tái)區(qū)變壓器的供電半徑內(nèi),同一支路的電流曲線在相同時(shí)間段內(nèi)的變化規(guī)律具有高度的相似性[10]。也就是說(shuō),通過(guò)采集未確定臺(tái)區(qū)用戶電能表處的電流擾動(dòng)數(shù)據(jù)或是用適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ圃祀娏鲾_動(dòng)后,經(jīng)通信技術(shù)采集臺(tái)區(qū)變壓器低壓側(cè)至光力柜各個(gè)部分測(cè)量終端的量測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)各部分測(cè)量終端測(cè)得的電流數(shù)據(jù)與未確定電能表測(cè)得的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,最后比較兩者之間的相似度,識(shí)別用戶所屬臺(tái)區(qū)[14]。

1.3 灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色關(guān)聯(lián)度是以因素為樣本,以參量的數(shù)據(jù)序列為依據(jù)的多因素統(tǒng)計(jì)分析方法。通過(guò)運(yùn)用該方法,可獲取因素間關(guān)系的強(qiáng)弱、大小和次序信息[15]。由于傳統(tǒng)的灰色關(guān)聯(lián)分析中的關(guān)聯(lián)度權(quán)值相同,不符合實(shí)際工程情況。故文中對(duì)關(guān)聯(lián)度重新賦權(quán),采用改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)測(cè)量終端采集的電流擾動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,步驟如下:

1)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析前,需要明確比較數(shù)列和參考數(shù)列。比較數(shù)列即為評(píng)價(jià)對(duì)象,參考數(shù)列即為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。假設(shè)m個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),參考數(shù)列為x0={x0(k)|k=1,2,…n},比較數(shù)列為xi={xi(k)|i=1,2,…m,k=1,2,…n}。本文中將用戶電能表的電流擾動(dòng)數(shù)據(jù)以及發(fā)生擾動(dòng)前的電流數(shù)據(jù)作為參考數(shù)列。臺(tái)區(qū)分支箱與JP柜對(duì)應(yīng)時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)作為比較數(shù)列。

2)為保證后續(xù)過(guò)程中參考數(shù)列和比較數(shù)列易于處理,分別對(duì)兩者進(jìn)行去量綱處理,如式(1)與式(2)所示。

(1)

(2)

3)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi(k)為:

ξi(k)=

(3)

式中ξi(k)所表示的含義為比較數(shù)列xi對(duì)參考數(shù)列x0在第k個(gè)指標(biāo)下的關(guān)聯(lián)系數(shù);ρ∈[0,1]表示分辨系數(shù),文獻(xiàn)[16]經(jīng)過(guò)研究后得出當(dāng)ρ取0.5時(shí),在關(guān)聯(lián)度相接近的情況下能有效提升分辨率,得出的結(jié)果更準(zhǔn)確,因此此處取ρ=0.5。

4)灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度γi:

(4)

根據(jù)用戶電能表數(shù)據(jù)與臺(tái)區(qū)光力柜、分支箱、JP柜各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)間的相似度,實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)拓?fù)浔孀R(shí)。針對(duì)某一未確定拓?fù)涞碾娔鼙?通常可識(shí)別出其與不同光力柜、分支箱、JP柜中的最大相似度,認(rèn)為該用戶電能表與上述三者相對(duì)應(yīng)。

灰色關(guān)聯(lián)度作為灰色關(guān)聯(lián)分析法中的重點(diǎn),需保證一定實(shí)用性。而式(4)采用平權(quán)處理計(jì)算關(guān)聯(lián)度時(shí),所有樣本的權(quán)重值相同,因此結(jié)果不貼近實(shí)際情況,難以應(yīng)用于實(shí)際工程。所以,對(duì)式(4)改進(jìn)如下:

(5)

式中Wk為樣本的權(quán)重。

針對(duì)上述問(wèn)題,在式(5)中增加了樣本權(quán)重Wk。此處,考慮樣本的實(shí)際情況和重要程度后采用距離分析法,通過(guò)計(jì)算得出相對(duì)合理的權(quán)重,從而提高結(jié)果的客觀性。

1.4 距離分析法

距離分析法以最佳樣本(即理想樣本)和最差樣本(即負(fù)理想樣本)同時(shí)作為參考樣本,計(jì)算各樣本與兩個(gè)參考樣本間的距離。對(duì)于總體較好的樣本,其評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為該樣本與最佳樣本點(diǎn)近的同時(shí),與最差樣本遠(yuǎn)。故本文對(duì)樣本點(diǎn)到最佳樣本點(diǎn)的相對(duì)接近度賦權(quán),處理步驟如下:

1)原始數(shù)據(jù)矩陣A表示為:

(6)

式中,以臺(tái)區(qū)分支箱與JP柜的電流數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù),即aki=xi(k),i=1,2,…m,k=1,2,…n。

2)指標(biāo)同向化。

在多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中,指標(biāo)值越大、評(píng)價(jià)越好的指標(biāo),稱(chēng)為正向指標(biāo);指標(biāo)值越小、評(píng)價(jià)越好的指標(biāo),稱(chēng)為逆向指標(biāo)。在綜合評(píng)價(jià)時(shí),首先必須將指標(biāo)同趨勢(shì)化。本文的指標(biāo)同向化是將逆向指標(biāo)轉(zhuǎn)化為正向指標(biāo),所以也稱(chēng)為指標(biāo)的正向化,一般利用倒數(shù)法和差值法將逆指標(biāo)轉(zhuǎn)化為正指標(biāo)。其中絕對(duì)數(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)化時(shí)多采用倒數(shù)法(即1/aki);相對(duì)數(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)化時(shí)多采用差值法(1-aki)。由于本文將研究樣本點(diǎn)到最佳樣本點(diǎn)的相對(duì)距離,因此選用差值法,轉(zhuǎn)化后的矩陣仍記作A。

3)對(duì)數(shù)據(jù)矩陣A去量綱化后,記為矩陣B。

(7)

其中:

(8)

4)確定樣本理想值B+和負(fù)理想值B-。

(9)

(10)

其中:

(11)

(12)

5)各樣本點(diǎn)與參考樣本點(diǎn)間的歐氏距離Dk為:

(13)

(14)

6)樣本點(diǎn)與最優(yōu)樣本點(diǎn)之間相對(duì)接近度Ck為:

(15)

相對(duì)接近度Ck越大,則相對(duì)距離越近。

7)對(duì)Ck做歸一化處理,求得權(quán)重向量,即:

(16)

8)將關(guān)聯(lián)度按照大小進(jìn)行排序,以表征因素的重要性程度。將式(16)帶入式(5)重新計(jì)算關(guān)聯(lián)度得到改進(jìn)后的結(jié)果。

2 拓?fù)渥R(shí)別步驟

分別在低壓出線柜(JP柜)、分支箱、光力柜、表箱安裝低壓智能測(cè)量終端,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)?shù)鼐€路的電氣數(shù)據(jù),主要包括A、B、C三相的電流量,監(jiān)測(cè)并采集電流擾動(dòng)曲線。測(cè)量終端實(shí)時(shí)采集電流曲線,采集頻率為128點(diǎn)/周波,并在內(nèi)存中保留最近1分鐘數(shù)據(jù)。電流擾動(dòng)曲線的判定依據(jù)為如果一個(gè)周波20 ms時(shí)間有效值(128個(gè)點(diǎn)的平方和開(kāi)根號(hào))是前一個(gè)周波毫秒有效值5倍以上,那么該線路可以被定義為發(fā)生擾動(dòng)[17-18]。通過(guò)低壓智能終端完成電流擾動(dòng)的確定,同時(shí)終端監(jiān)測(cè)并記錄下電流擾動(dòng)的數(shù)據(jù)與發(fā)生時(shí)間。

這些測(cè)量終端通過(guò)無(wú)線通信的方式與計(jì)算機(jī)A通信。計(jì)算機(jī)A將這些測(cè)量終端的時(shí)鐘進(jìn)行同步后,根據(jù)需要給特定的測(cè)量終端發(fā)送命令,測(cè)量終端將根據(jù)命令發(fā)送電流擾動(dòng)發(fā)生的時(shí)間與相應(yīng)時(shí)刻的電流曲線數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)A。以待測(cè)用戶電能表的擾動(dòng)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),用此數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)間來(lái)獲取其他智能終端的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)A上安裝有拓?fù)渥R(shí)別軟件,可以對(duì)裝有終端的元件進(jìn)行拓?fù)渥R(shí)別[19-20]。拓?fù)渥R(shí)別軟件計(jì)算步驟依次是:確定JP柜、分支箱、光力柜、電能表箱之間的供電隸屬關(guān)系與進(jìn)出線關(guān)系。

2.1 供電隸屬關(guān)系識(shí)別步驟

JP柜、分支箱、光力柜、電能表箱之間的供電隸屬關(guān)系的確定邏輯如下:

1)通過(guò)計(jì)算機(jī)上安裝的識(shí)別軟件對(duì)臺(tái)區(qū)進(jìn)行拓?fù)渥R(shí)別,篩選出未確定拓?fù)涞碾娔鼙硐洹?/p>

2)計(jì)算機(jī)A定時(shí)給未確定拓?fù)潆娔鼙硐浣K端發(fā)送取電流擾動(dòng)曲線命令,獲得電流擾動(dòng)曲線Y,以及發(fā)生擾動(dòng)前10 s的時(shí)刻T。

3)計(jì)算機(jī)A向光力柜、分支箱、JP柜發(fā)送招收T時(shí)刻擾動(dòng)曲線命令,獲得這些曲線。

4)以未確定拓?fù)潆娔鼙硐浣K端電流擾動(dòng)曲線為參考數(shù)列,其他各部分電流曲線為比較數(shù)列,通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析計(jì)算這些曲線與曲線Y的關(guān)聯(lián)度,數(shù)值越大,相似度越高。

5)取得所有光力柜的所有出線擾動(dòng)曲線,通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析計(jì)算這些曲線與Y的相似度,相似度最高的一組則可認(rèn)為該光力柜與電能表箱由同一個(gè)JP柜供電。

6)同理,可以獲得與該電能表箱由同一個(gè)JP柜供電對(duì)應(yīng)的分支箱以及JP柜本身。

2.2 進(jìn)出線關(guān)系識(shí)別步驟

通過(guò)上述方法,可以確定臺(tái)區(qū)中在同一個(gè)供電路徑下的JP柜、分支箱、光力柜、電能表箱,以此確定每一個(gè)電能表箱的上級(jí)光力柜,每個(gè)光力柜的上級(jí)分支箱,每個(gè)分支箱的上級(jí)JP柜。但無(wú)法確定他們的進(jìn)出線連接關(guān)系,因此仍需進(jìn)一步的判斷。

以JP柜和分支箱之間的進(jìn)出線關(guān)系為例,計(jì)算機(jī)A給JP柜終端及分支箱終端發(fā)送凍結(jié)特定時(shí)刻電流值命令,并讀取這些終端特定時(shí)刻的實(shí)時(shí)電流值,從而獲得JP柜出線電流值Iy,以及分支箱各條線路的電流值Ix(x=1,2,3,…,n);考慮到測(cè)試時(shí)采用浮點(diǎn)數(shù)模擬量,Ix與Iy可能不會(huì)完全相等,因此,當(dāng)Ix與Iy近似相等,即Iy-Ix小于某個(gè)值(如0.5 A,實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)需要改變),則認(rèn)為Ix對(duì)應(yīng)的分支箱線路是分支箱的進(jìn)線,而且與Iy對(duì)應(yīng)的JP柜出線連接,其他分支箱線路是分支箱的出線,從而完成了JP柜出線與分支箱的進(jìn)出線連接關(guān)系確定[21-22]。

3 算例分析

為了測(cè)試本文提出的供電隸屬關(guān)系識(shí)別方法的準(zhǔn)確度,選取單臺(tái)區(qū)和多臺(tái)區(qū)兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景為例進(jìn)行拓?fù)浞治?場(chǎng)景涉及配電變壓器、JP柜、分支箱和用戶智能電能表。

3.1 單臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

單臺(tái)區(qū)應(yīng)用場(chǎng)景的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示,Y1、Y2對(duì)應(yīng)未確定拓?fù)涞?個(gè)智能電能表,將其采集的電流擾動(dòng)數(shù)據(jù)以及發(fā)生擾動(dòng)前的電流數(shù)據(jù)作為參考數(shù)列。2個(gè)分支箱對(duì)應(yīng)時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)與2個(gè)JP對(duì)應(yīng)時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)作為比較數(shù)列。F1～F4表示分支箱1～4,JP1～3表示JP柜1～3。在正常時(shí)間段0.1 s—0.4 s內(nèi)每隔0.05 s選取一個(gè)時(shí)刻的電流值,在電流擾動(dòng)期間0.4 s—0.5 s內(nèi)每隔0.01 s選取一個(gè)電流值,共計(jì)選取17個(gè)時(shí)刻的電流數(shù)據(jù),而后對(duì)選取的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析,計(jì)算臺(tái)區(qū)各部分電流與智能電能表電流數(shù)據(jù)的灰色關(guān)聯(lián)度。

圖2 實(shí)際應(yīng)用臺(tái)區(qū)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

基于距離分析法計(jì)算后得到的權(quán)重W=(0.009 1, 0.014 2, 0.019 2, 0.020 5, 0.030 4, 0.057 5, 0.065 2,0.130 8, 0.119 4, 0.101 5, 0.090 9, 0.077 2, 0.066 3, 0.059 7, 0.051 7, 0.046 5, 0.039 9),以剛發(fā)生擾動(dòng)的0.4 s為中心,呈現(xiàn)出近大遠(yuǎn)小的特點(diǎn)。分別表示選取的17個(gè)時(shí)刻所占的比重。將權(quán)重結(jié)果帶入式(5)進(jìn)行賦權(quán)并獲得表1所示的改進(jìn)后結(jié)果。

表1 判別結(jié)果

表1具體反映了臺(tái)區(qū)各相部分電流與未知用戶電能表電流數(shù)據(jù)的相似度結(jié)果。電能表Y1與分支箱1和JP柜1對(duì)應(yīng);電能表Y2與分支箱2和JP柜2對(duì)應(yīng)。

從未改進(jìn)前結(jié)果來(lái)看,與用戶電能表對(duì)應(yīng)的JP柜和分支箱之間的電流相似度最高,在0.9以上;與電表不對(duì)應(yīng)但屬于同一個(gè)JP柜的分支箱之間的相似度在0.8左右;不對(duì)應(yīng)的相似度在0.5—0.6之間。

經(jīng)過(guò)改進(jìn)后可以發(fā)現(xiàn),因?yàn)橹匦麓_定了權(quán)重,重點(diǎn)考慮了剛發(fā)生擾動(dòng)這個(gè)時(shí)間段的影響,與用戶電能表不對(duì)應(yīng)的JP柜和分支箱之間的電流相似度明顯下降,而與用戶電能表對(duì)應(yīng)的JP柜和分支箱之間的電流相似度以及與電能表不對(duì)應(yīng),但是屬于同一個(gè)JP柜的分支箱之間的相似度變化很小?？梢园l(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的方法提高了判別的精確度,更加便于結(jié)果之間的區(qū)分。

通過(guò)表1中的結(jié)果對(duì)低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行辨識(shí),可以得到與圖2完全一致的結(jié)果,證明了本文所提方法的實(shí)際可行性。

3.2 多臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

多臺(tái)區(qū)應(yīng)用場(chǎng)景的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3所示。在圖2的基礎(chǔ)上參考數(shù)列增加用戶電能表Y3 、Y4的電流擾動(dòng)數(shù)據(jù)以及發(fā)生擾動(dòng)前的電流數(shù)據(jù)。比較數(shù)列增加分支箱3、分支箱4與JP3對(duì)應(yīng)時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)。比較數(shù)列的電流曲線如圖4所示。對(duì)選取的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析,計(jì)算臺(tái)區(qū)各部分電流與智能電能表電流數(shù)據(jù)的灰色關(guān)聯(lián)度。

圖3 實(shí)際應(yīng)用臺(tái)區(qū)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖4 電流曲線

表2具體反映了新增Y3、Y4電流數(shù)據(jù)與A、B臺(tái)區(qū)各部分電流相似度結(jié)果。從結(jié)果可以看出電能表Y3與分支箱3和JP柜3對(duì)應(yīng);電能表Y4與分支箱4和JP柜3對(duì)應(yīng)。

表2 判別結(jié)果

通過(guò)表2中的結(jié)果對(duì)低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行辨識(shí),可以得到與圖3完全一致的結(jié)果。新增Y3、Y4電流數(shù)據(jù)與臺(tái)區(qū)A各部分電流的相似度不大,而與臺(tái)區(qū)B的數(shù)據(jù)具有很高的相似度,結(jié)果證明了本文所提方法的實(shí)際可行性。改進(jìn)后與用戶電能表不對(duì)應(yīng)的JP柜和分支箱之間的電流相似度明顯下降,而與用戶電能表對(duì)應(yīng)的JP柜和分支箱之間的電流相似度以及與電能表不對(duì)應(yīng)但是屬于同一個(gè)JP柜的分支箱之間的相似度變化很小,與3.1節(jié)得出的結(jié)論一致,證明了本文提出的方法也適用于多臺(tái)區(qū)的拓?fù)渥R(shí)別。

針對(duì)實(shí)際中更為復(fù)雜的臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),可以根據(jù)自然停上電發(fā)生(計(jì)劃停電,故障停電等)時(shí),智能電能表與集中器記錄的上電事件發(fā)生時(shí)間,以及當(dāng)臺(tái)區(qū)上電時(shí),同臺(tái)區(qū)集中器與電能表記錄的上電時(shí)間,按時(shí)間歸類(lèi)獲得準(zhǔn)確的變-表隸屬關(guān)系,并以此篩選出其中需要分析的混淆臺(tái)區(qū)。對(duì)這些混淆臺(tái)區(qū)再采用改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)行比較分析,可以得出準(zhǔn)確的拓?fù)浣Y(jié)果,并大大減少計(jì)算量。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文提出了一種基于運(yùn)行擾動(dòng)數(shù)據(jù)分析的低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)浔孀R(shí)方法,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析來(lái)對(duì)采集到的臺(tái)區(qū)電流擾動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算,以此確定臺(tái)區(qū)各部分之間供電隸屬關(guān)系,并且提出改進(jìn)的方法提高了判別的精確度,更加便于結(jié)果之間的區(qū)分。通過(guò)比較各線路特定時(shí)刻實(shí)時(shí)電流值來(lái)判定進(jìn)出線關(guān)系。從而從整體上,實(shí)現(xiàn)了對(duì)低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)涞淖R(shí)別。

此方法相比于其他方法,更多地考慮了生活中實(shí)際情況,在應(yīng)對(duì)實(shí)際中低壓臺(tái)區(qū)復(fù)雜的戶變關(guān)系時(shí),能更快速、有效地梳理臺(tái)區(qū)各部分間正確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。未來(lái),可以考慮將本文所提出的臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別算法應(yīng)用于實(shí)際工程中。