北京智芯微电子科技有限公司 陈金雷,代洪光,冀笑伟,等:基于电量守恒的低压配电台区拓扑识别算法

学术   科技   2024-10-24 17:10   北京  

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引文信息


陈金雷,代洪光,冀笑伟,等.基于电量守恒的低压配电台区拓扑识别算法[J].电力信息与通信技术,202422(7)45-52

CHEN Jinlei,DAI Hongguang,JI Xiaowei,et al.Topology identification algorithm of low-voltage distribution transformer area based on conservation of electricity[J].Electric Power Information and Communication Technology,2024,22(7):45-52(in Chinese)


01

研究背景


低压配电网是直接面向电力用户的重要环节,其运行状态会影响用户的用电体验,因此优质可靠的供电服务需求日益增长。然而,由于台区管理不当、系统智能化水平较低等原因,配电网的“户-相-线-变”关系错综复杂,会对配电网故障风险预警、线损分析、三相不平衡治理等工作造成影响。进行低压配电网物理拓扑识别,厘清“用户电表-表箱-分支开关-变压器”之间连接关系是提升其运行效率的重要基础。


02

主要创新点



1)本文将在现有数据分析法的基础上进行改进。首先,在配电侧基于遍历运算待识别节点电量相关性算法确定分支开关的拓扑结构。智能低压配电网系统架构如图1所示。
图1  智能低压配电系统架构图
2)其次,基于遍历组合算法,依次从上到下判断配电侧各层级中智能开关的父子关系。考虑用户侧设备较多,遍历运算会导致系统方案运算量巨大,因此,在用户侧识别过程中,基于凸优化算法分别判断各个电表箱所连接的用户电表。
3)最后,为验证所提方案的有效性,以辽宁省某低压配电台区为例进行分析。经验证,原始数据中总表开关和各个总分支开关基本满足电量守恒定律。同样地,总分支-分支箱、表箱-用户电表也满足上述规律,基于此依据,依次进行配电侧和用户侧的连接关系判断,可以实现整个台区物理拓扑识别。为方便叙述,用示意图表示台区中各分支开关的连接关系,如图2所示。
图2 分支开关连接示意图

03
解决的问题和意义

低压配电台区的拓扑结构对线损分析、故障定位及系统运行水平提升等都具有重要作用,针对当前低压台区拓扑信息不准确的问题,文章对基于电量守恒的拓扑识别算法展开研究。对于配电侧,基于遍历运算待识别节点电量相关性算法确定分支开关的拓扑结构;对于用户侧,基于凸优化算法计算表箱与用户电表的连接关系,并通过对电压数据进行聚类纠正异常判断结果。最后采集现场实际数据,进行算例分析,结果验证文章方法的有效性和可靠性。




作者介绍

陈金雷

陈金雷(1982),男,博士,工程师,从事电力通信技术研究。

代洪光(1988),男,助理工程师,从事电力通信技术管理工作。

冀笑伟(1997),女,硕士,通信作者,从事电力通信技术研究,jixiaowei@sgchip.sgcc.com.cn。

胡亚静(1983),女,助理工程师,从事HPLC高速载波通信技术和HRF技术应用。

徐鲲鹏(1978),男,高级工程师,从事电力集成电路设计与应用研究工作。

张谦(1981),女,工程师,从事电力通信技术管理工作。


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