一种低压配电网线户关系识别方法、系统、设备和介质与流程

本发明涉及配电网线户关系识别，尤其涉及一种低压配电网线户关系识别方法、系统、设备和介质。

背景技术：

1、低压配电网位于配电系统末端，是直接服务于用户的环节，其线户关系的准确识别对于配电网安全稳定运行有着十分重要的意义。随着低压配电网联络关系的日益复杂，传统依托人工进行核对、梳理的方法已经难以适应现如今大规模的线户关系识别需求现状，亟需提出更加智能化线户关系识别方法。

2、目前，低压配电网线户关系的识别方法主要对差异化低压馈线上用户的电压特征进行无监督聚类来缩减二次规划模型规模，再利用传统二次规划方法对低压配电网线户关系进行识别，但此类无监督聚类方法易存在聚类误差，难以保证线户关系的正确识别，降低了低压配电网运行的可靠性。

技术实现思路

1、本发明提供了一种低压配电网线户关系识别方法、系统、设备和介质，解决了目前低压配电网线户关系的识别方法主要对差异化低压馈线上用户的电压特征进行无监督聚类来缩减二次规划模型规模，再利用传统二次规划方法对低压配电网线户关系进行识别，但此类无监督聚类方法易存在聚类误差，难以保证线户关系的正确识别，降低了低压配电网运行的可靠性的技术问题。

2、本发明第一方面提供的一种低压配电网线户关系识别方法，包括：

3、对低压配电网的多个故障信息进行筛选，得到电表标签集；

4、获取所述低压配电网的多个运行电压数据，并根据全部所述运行电压数据和所述电表标签集构建电表特征向量矩阵；

5、分别对所述电表特征向量矩阵的特征向量进行聚类处理，得到多个聚类结果；

6、根据各个所述聚类结果构建二次规划模型并求解，得到所述低压配电网的线户关系。

7、可选地，所述对低压配电网的多个故障信息进行筛选，得到电表标签集的步骤，包括：

8、获取低压配电网的多个故障信息，提取各个所述故障信息的分支箱故障数和表箱故障数；

9、筛选出所述分支箱故障数为1的故障信息为目标信息；

10、筛选出所述表箱故障数为1的故障信息为目标信息；

11、提取各个所述目标信息的电表信息，并采用全部所述电表信息构建电表标签集。

12、可选地，所述获取所述低压配电网的多个运行电压数据，并根据全部所述运行电压数据和所述电表标签集构建电表特征向量矩阵的步骤，包括：

13、获取所述低压配电网的多个运行电压数据，计算各个所述运行电压数据之间的相似距离；

14、采用全部所述相似距离构建亲和矩阵；

15、分别将各个所述相似距离关联的电表与所述电表标签集中的电表信息逐一匹配；

16、当所述相似距离关联的电表与任一电表信息适配，则将所述相似距离修正为0；

17、根据各个修正后的相似距离和所述亲和矩阵，构建电表特征向量矩阵。

18、可选地，所述根据各个修正后的相似距离和所述亲和矩阵，构建电表特征向量矩阵的步骤，包括：

19、基于快速最短路径算法，根据各个修正后的相似距离对所述亲和矩阵进行调整，得到中间矩阵；

20、采用预设的三角不等函数对所述中间矩阵中的相似距离进行修正，得到目标亲和矩阵；

21、将所述目标亲和矩阵进行拉普拉斯矩阵变换，得到拉普拉斯矩阵；

22、将所述拉普拉斯矩阵进行单位化处理，得到电表特征向量矩阵。

23、可选地，所述根据各个所述聚类结果构建二次规划模型并求解，得到所述低压配电网的线户关系的步骤，包括：

24、获取所述低压配电网中各个线路的有功电流值和各个所述聚类结果关联电表的时序电流值；

25、分别将各个所述聚类结果关联电表的时序电流值进行加和处理，得到各个所述聚类结果对应的聚类电表电流值；

26、根据各个聚类电表电流值和各个所述线路的有功电流值构建二次规划模型并求解，得到所述低压配电网的线户关系。

27、可选地，所述根据各个聚类电表电流值和各个所述线路的有功电流值构建二次规划模型并求解，得到所述低压配电网的线户关的步骤，包括：

28、采用各个聚类电表电流值构建电流对角矩阵；

29、采用各个所述线路的有功电流值构建有功电流矩阵；

30、根据所述电流对角矩阵和所述有功电流矩阵构建二次规划模型并求解，得到所述低压配电网的线户关；

31、所述二次规划模型具体为：

32、

33、其中，为正则项调和因子，为有功电流矩阵，为电流对角矩阵，为各类别线户关系的矩阵，为各个类别的相线连接关系的0-1变量，为采集时刻，为各低压配电线路集合，为类别编号，为线路编号。

34、可选地，所述计算各个所述运行电压数据之间的相似距离的步骤，包括：

35、构建各个所述运行电压数据的时间序列矩阵；

36、计算各个所述时间序列矩阵之间的欧式距离，并分别将各个所述欧式距离输入预设的相似距离函数，得到各个所述运行电压数据之间的相似距离；

37、所述相似距离函数具体为：

38、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>w</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mi>ij</mi></msub></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>x</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>[</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mfrac><mrow><msup><mi>d</mi><mn>2</mn></msup><mi>(</mi><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mi>,</mi><msub><mi>u</mi><mi>j</mi></msub><mi>)</mi></mrow><mrow><mn>2</mn><msup><mi>σ</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>]</mi></mstyle></mstyle>

39、其中，为电表i的时间序列矩阵和电表j的时间序列矩阵之间的欧式距离，为尺度参数，为电表j的时间序列矩阵，为电表i的时间序列矩阵，为电表i与电表j之间的相似距离。

40、本发明第二方面提供的一种低压配电网线户关系识别系统，包括：

41、筛选模块，用于对低压配电网的多个故障信息进行筛选，得到电表标签集；

42、构建模块，用于获取所述低压配电网的多个运行电压数据，并根据全部所述运行电压数据和所述电表标签集构建电表特征向量矩阵；

43、聚类模块，用于分别对所述电表特征向量矩阵的特征向量进行聚类处理，得到多个聚类结果；

44、识别模块，用于根据各个所述聚类结果构建二次规划模型并求解，得到所述低压配电网的线户关系。

45、本发明第三方面提供的一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一项所述的低压配电网线户关系识别方法的步骤。

46、本发明第四方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一项所述的低压配电网线户关系识别方法。

47、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

48、本发明在低压配电网线户关系识别过程中，对故障信息进行筛选得到电表标签集，再利用低压配电网的运行电压数据和电表标签构建电表特征向量矩阵，从而实现对电表进行可靠聚类，与传统的无监督聚类识别方法相比，本发明对电表特征向量矩阵进行聚类能够进一步提高线户关系识别的准确率，还能减少二次规划模型的计算量，提高了低压配电网运行的可靠性。