一种配电台区智慧物联监测方法及系统

技术领域

本发明涉及智能电网技术领域，具体涉及一种配电台区智慧物联监测方法及系统。

背景技术

随着社会的发展，用户对电能供应和服务水平的要求不断提升，国家也高度重视低压用户的用电体验，而一直以来由于技术和管理水平的滞后，低压供电网络在建设和维护方面与输电网络相比仍然存在较大差距，这大大影响了电网发展的智能化，影响用户的用电满意度。

低压供电网络在建设时缺乏完善、标准统一的前期规划，导致现场存在各种结构的供电网络，很多台区仅以用户通电为目的，造成低压台区普遍存在现场安装与系统档案数据不一致，低压台区营配贯通融合度不够的问题，严重影响台区户变档案准确性、台区线损精益化管理和反窃电诊断查处等工作的开展。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种配电台区智慧物联监测方法及系统，提高台区营配贯通融合度，该技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种配电台区智慧物联监测方法，包括：

接收配电网台区业务处理请求，获取所述业务处理请求携带的业务处理对象信息，所述业务处理对象信包括电力台区和电力台区的电参数类别；

检测所述电力台区的下属设备的当前拓扑关系是否满足第一拓扑关系；

若所述拓扑关系满足第一拓扑关系，则基于所述第一拓扑关系执行所述电力台区的请求业务处理；

若所述拓扑关系不满足第一拓扑关系，则向台区各个线路发送扰动信号，基于对扰动信号发生反馈的线路生成第二拓扑关系；

基于所述第二拓扑关系执行所述电力台区的请求业务处理。

在一个实施例中，所述向台区各个支路发送扰动信号，基于对扰动信号发生反馈的线路生成第二拓扑关系，包括：

对未知拓扑关系的台区网络进行不同线路的扰动信号测试，以获得所述台区网络所有线路的扰动信号反馈情况，对所有线路的扰动信号反馈情况进行汇总，并与对应的扰动信号发生线路一同存储至一个第一存储单元中；

根据同一个第一存储单元中的线路扰动信号和扰动信号反馈情况进行匹配，将该进行扰动信号测试的线路和扰动信号反馈情况匹配的线路一同存储至一个第二存储单元中，获得所述台区网络的一条支路包含的线路信息；

根据所有存储单元获得的所有支路包含的线路信息，获得每个支路上不同线路的拓扑连接关系。

在一个实施例中，所述对未知拓扑关系的台区网络进行不同线路的扰动信号测试，以获得所述台区网络所有线路的扰动信号反馈情况，包括：

通过控制台区网络中一个电气设备出线上的无功补偿电容的接入和断开产生扰动信号；

获得台区网络中所有电气设备出线上开关处的扰动信号反馈信号。

在一个实施例中，所述根据同一存储单元的扰动信号和扰动信号反馈情况进行匹配，获得所述台区网络的一条支路包含的线路信息，包括：

获取一个电气设备出线上的无功补偿电容的接入和断开产生的扰动信号发生曲线；

获取所述扰动信号发生曲线发生的全过程中每个电气设备出线上开关处的扰动信号变化曲线；

将所述扰动信号变化曲线与所述扰动信号发生曲线进行关联性分析，获取至少一个关联性大于第一预设阈值的扰动信号变化曲线对应的电气设备出线作为一条支路包含的线路信息。

在一个实施例中，所述将所述扰动信号变化曲线与所述扰动信号发生曲线进行关联性分析，获取至少一个关联性大于第一预设阈值的扰动信号变化曲线对应的电气设备出线作为一条支路包含的线路信息，包括：

将每个电气设备出线上开关处的扰动信号变化曲线分解为未产生扰动信号发生曲线之前的第一扰动信号曲线和产生扰动信号发生曲线之后新增的第二扰动信号曲线；

获取与所述扰动信号发生曲线相同的第二扰动信号曲线对应的电气设备出线作为一条支路包含的线路信息。

在一个实施例中，所述将所述扰动信号变化曲线与所述扰动信号发生曲线进行关联性分析，获取至少一个关联性大于第一预设阈值的扰动信号变化曲线对应的电气设备出线作为一条支路包含的线路信息，包括：

将每个电气设备出线上开关处的扰动信号变化曲线分解为未产生扰动信号发生曲线之前的第一扰动信号曲线和产生扰动信号发生曲线之后新增的第二扰动信号曲线；

将所有第二扰动信号曲线通过聚类算法分成至少一类；

对于一类第二扰动信号曲线随机选择至少一个与所述扰动信号发生曲线进行关联性分析，获取该类第二扰动信号曲线与所述扰动信号发生曲线的关联值；

将所述关联值大于第一预设阈值的第二扰动信号曲线对应的类中的所有第二扰动信号曲线对应的对应的电气设备出线作为一条支路包含的线路信息。

在一个实施例中，所述根据所有存储单元获得的所有支路包含的线路信息，获得每个支路上不同线路的拓扑连接关系，包括：

对所有存储单元中出现同一线路扰动信号反馈情况的次数进行统计；

统计值较大的线路作为拓扑连接关系中的上级线路。

第二方面，本发明提供了一种配电台区智慧物联监测系统，

第三方面，本发明提供了一种终端，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、所述输入设备、所述输出设备和所述存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如第一方面所述的配电台区智慧物联监测方法方法。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如第一方面所述的配电台区智慧物联监测方法方法。

本发明提供的技术方案，检测所述电力台区的下属设备的当前拓扑关系是否满足第一拓扑关系，只有在满足第一拓扑关系的情况下，才能进行后续的业务处理，因此，若不满足第一拓扑关系，无法对业务处理请求进行处理，只能重新确定第二拓扑关系，基于第二拓扑关系才能对业务处理请求进行处理，以解决现有技术中低压配电网设备异动频度高和拓扑更新慢的矛盾，导致低压配电台区各种后续配电网监测和高级业务分析处理无法精准有效开展。

附图说明

图1是本发明实施例中配电台区智慧物联监测方法的流程示意框图；

图2是本发明实施例中生成第二拓扑关系的一个台区拓扑连接示意图；

图3是本发明实施例中配电台区智慧物联监测系统的结构示意框图；

图4是本发明实施例提供的一种终端的示意性框图。

具体实施方式

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做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。

本发明实施例提出了一种配电台区智慧物联监测方法，包括：

接收配电网台区业务处理请求，获取所述业务处理请求携带的业务处理对象信息，所述业务处理对象信包括电力台区和电力台区的电参数类别；

检测所述电力台区的下属设备的当前拓扑关系是否满足第一拓扑关系；

若所述拓扑关系满足第一拓扑关系，则基于所述第一拓扑关系执行所述电力台区的请求业务处理；

若所述拓扑关系不满足第一拓扑关系，则向台区各个线路发送扰动信号，基于对扰动信号发生反馈的线路生成第二拓扑关系；

基于所述第二拓扑关系执行所述电力台区的请求业务处理。

本发明实施例中，台区业务处理请求类别包括配网运行状态感知、营配业务贯通提升、优质服务精益管理、企业平台生态共建等，每类请求处理业务包括多个子业务，具体请求处理业务种类如下表1所示；

表1配电网台区业务种类

本发明实施例中，业务处理对象信包括电力台区和电力台区的电参数类别，其中电力台区的电参数可以是部分该电力台区下部分电气设备的电参数，也可以是全部电气设备的电参数。低压配电网拓扑结构是配电网管理系统的重要组成部分，也是各种分析计算的基础，然而，由于电力线路的重新配置、维护和检修，低压配电网的拓扑结构会发生变化，对于本发明实施例，低压配电网的拓扑结构发生变化，导致业务处理请求中需要电气设备电参数中电气设备和电参数发生错误，影响上述各种配电网业务的计量准确性和运行状态监测分析。

本发明提供的技术方案，检测所述电力台区的下属设备的当前拓扑关系是否满足第一拓扑关系，只有在满足第一拓扑关系的情况下，才能进行后续的业务处理，因此，若不满足第一拓扑关系，无法对业务处理请求进行处理，只能重新确定第二拓扑关系，基于第二拓扑关系才能对业务处理请求进行处理，以解决现有技术中低压配电网设备异动频度高和拓扑更新慢的矛盾，导致低压配电台区各种后续配电网监测和高级业务分析处理无法精准有效开展。

上述向台区各个支路发送扰动信号，基于对扰动信号发生反馈的线路生成第二拓扑关系，包括：

对未知拓扑关系的台区网络进行不同线路的扰动信号测试，以获得所述台区网络所有线路的扰动信号反馈情况，对所有线路的扰动信号反馈情况进行汇总，并与对应的扰动信号发生线路一同存储至一个第一存储单元中；

根据同一个第一存储单元中的线路扰动信号和扰动信号反馈情况进行匹配，将该进行扰动信号测试的线路和扰动信号反馈情况匹配的线路一同存储至一个第二存储单元中，获得所述台区网络的一条支路包含的线路信息；

根据所有存储单元获得的所有支路包含的线路信息，获得每个支路上不同线路的拓扑连接关系。

本发明实施例中，可选择在一个线路或者多个线路上产生扰动信号进行测试过程，获得测试过程中所有线路的扰动信号反馈数据，对同一次测试过程中产生扰动信号的线路、扰动信号、所有线路以及所有线路对应的扰动信号反馈数据一同存储至一个第一存储单元中；

对于该第一存储单元存储的数据进行匹配分析，通过匹配产生的扰动信号和产生的扰动信号反馈数据，获得与产生扰动信号的线路匹配的至少一个产生扰动信号反馈数据的线路，将该匹配结果数据一同存储至一个第二存储单元中，该第二存储单元存储的线路同属于一条支路；

进一步对该第二存储单元中的多个线路进行连接关系分析即可获取该一条支路的拓扑连接关系。

本发明实施例中，通过对第一存储单元的数据进行匹配，获得同属于一条支路的多个线路信息，这样通过关联匹配法能够快速定位属于同一条支路的线路，为确定支路拓扑连接关系提供很好的例证。

上述对未知拓扑关系的台区网络进行不同线路的扰动信号测试，以获得所述台区网络所有线路的扰动信号反馈情况，包括：

通过控制台区网络中一个电气设备出线上的无功补偿电容的接入和断开产生扰动信号；

获得台区网络中所有电气设备出线上开关处的扰动信号反馈信号。

本发明实施例中，根据无功补偿电容的接入和断开产生扰动信号，该对一个电气设备出线上的无功补偿电容的接入和断开控制过程可以是连续多个周期的接入和断开控制过程，并且每个周期的接入和断开控制过程的时间设置不同，以实现该无功补偿电容的接入和断开产生的扰动信号发生曲线特征显著便于辨识。

上述根据同一存储单元的扰动信号和扰动信号反馈情况进行匹配，获得所述台区网络的一条支路包含的线路信息，包括：

获取一个电气设备出线上的无功补偿电容的接入和断开产生的扰动信号发生曲线；

获取所述扰动信号发生曲线发生的全过程中每个电气设备出线上开关处的扰动信号变化曲线；

将所述扰动信号变化曲线与所述扰动信号发生曲线进行关联性分析，获取至少一个关联性大于第一预设阈值的扰动信号变化曲线对应的电气设备出线作为一条支路包含的线路信息。

在本发明实施例中，通过将扰动信号变化曲线与扰动信号发生曲线进行关联性分析，获得在扰动信号发生时对各个电气设备出线上的扰动信号反馈信号的关联性，其中，进行关联性分析的一种实现方法，包括：

将每个电气设备出线上开关处的扰动信号变化曲线分解为未产生扰动信号发生曲线之前的第一扰动信号曲线和产生扰动信号发生曲线之后新增的第二扰动信号曲线；

获取与所述扰动信号发生曲线相同的第二扰动信号曲线对应的电气设备出线作为一条支路包含的线路信息。

其中，第一扰动信号曲线是在电网正常运行状态下开关处的无功功率数据，在该实施例中，新增的第二扰动信号曲线是在第一扰动信号曲线数据的基础上叠加形成当前扰动信号测试过程中的各个电气设备出线上开关处的扰动信号变化曲线，所以该分解过程可以是基于扰动信号测试过程中测得的出线上开关处的扰动信号变化曲线和扰动信号测试过程之前的信号变化曲线数据的差值。在一种情况下，该第二扰动信号曲线和扰动信号发生曲线一致，基于与同一个扰动信号发生曲线相同的多个第二扰动信号曲线对应的多个电气设备出线作为同一条支路包含的线路。

进行关联性分析的另一种实现方法，包括：

将每个电气设备出线上开关处的扰动信号变化曲线分解为未产生扰动信号发生曲线之前的第一扰动信号曲线和产生扰动信号发生曲线之后新增的第二扰动信号曲线；

将所有第二扰动信号曲线通过聚类算法分成至少一类；

对于一类第二扰动信号曲线随机选择至少一个与所述扰动信号发生曲线进行关联性分析，获取该类第二扰动信号曲线与所述扰动信号发生曲线的关联值；

将所述关联值大于第一预设阈值的第二扰动信号曲线对应的类中的所有第二扰动信号曲线对应的对应的电气设备出线作为一条支路包含的线路信息。

在另一种情况下，相对于上一种基于与同一个扰动信号发生曲线相同的多个第二扰动信号曲线对应的多个电气设备出线作为同一条支路包含的线路的粗略计算情况下，本发明实施例中，分析与同一个扰动信号发生曲线关联性满足预设条件的多个第二扰动信号曲线对应的多个电气设备出线作为同一条支路包含的线路，作为一种容差分析方法，该步骤中，先基于扰动信号变化曲线分解出在扰动信号发生曲线作用下导致的第二扰动信号曲线，然后对通过聚类算法量化第二扰动信号曲线的相似性，对相关性较大的第二扰动信号曲线进行归类，以减小后续进行第二扰动信号曲线和扰动信号发生曲线的关联值计算量。

具体的，上述将所有第二扰动信号曲线通过聚类算法分成至少一类，包括：

对于所有的第二扰动信号曲线，记为n个第二扰动曲线，获取n个特征数据；

对于特征数据i，计算i与剩余的每个特征数据之间的第一距离d

基于第一预设数量个第一距离的距离总和和所有第一距离的总和的比值，确定特征数据A的权重系数λ

基于该权重系数λ

获取特征数据i与密度比它高且距离i最近的特征数据的距离δ

基于δ

基于一个类簇中的一个特征数据与另一个类簇中的每个特征数据的第二距离，获得一个类簇的一个特征数据与另一个类簇的距离，进而获得一个类簇与另一个类簇的距离，该第二距离计算方法为：

D

对于距离较小的一个类簇与另一个类簇进行合并，直至合并后的类簇数量满足第一预设数量，获得n个第二扰动曲线的聚类结果。

上述根据所有存储单元获得的所有支路包含的线路信息，获得每个支路上不同线路的拓扑连接关系，包括：

对所有存储单元中出现同一线路扰动信号反馈情况的次数进行统计；

统计值较大的线路作为拓扑连接关系中的上级线路。

本发明实施例中，统计值较大的说明导致该线路发生匹配的扰动信号反馈的产生扰动信号进行测试过程的线路较多，即该线路关联的其它线路越多，判断该统计值较大的线路属于上级线路。

具体的，以图2的台区拓扑结构为例，当只对A出线上的无功补偿电容C

参见图3，本发明实施例提供了一种配电台区智慧物联监测系统，包括：

台区业务处理请求接收单元，用于接收配电网台区业务处理请求，获取所述业务处理请求携带的业务处理对象信息，所述业务处理对象信包括电力台区和电力台区的电参数类别；

检测单元，用于检测所述电力台区的下属设备的当前拓扑关系是否满足第一拓扑关系；

第一业务处理单元，用于当所述拓扑关系满足第一拓扑关系时，基于所述第一拓扑关系执行所述电力台区的请求业务处理；

生成单元，用于当所述拓扑关系不满足第一拓扑关系时，向台区各个线路发送扰动信号，基于对扰动信号发生反馈的线路生成第二拓扑关系；

第二业务处理单元，用于基于所述第二拓扑关系执行所述电力台区的请求业务处理。

再一方面，本发明实施例提供了一种终端，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、所述输入设备、所述输出设备和所述存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行上述第一方面提供的配电台区智慧物联监测方法。

参见图4，是本发明实施例提供的一种终端的结构示意性框图。如图4所示的本实施例中的终端可包括：一个或多个处理器；一个或多个输入设备，一个或多个输出设备和存储器。上述处理器、输入设备、输出设备和存储器通过总线连接。存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，处理器用于执行所述存储器存储的程序指令。

所述存储器可以包括易失性存储器(Volatile Memory)，如随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)；存储器704也可以包括非易失性存储器(Non-VolatileMemory)，如快闪存储器(Flash Memory)，固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。

所述处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。所述处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(Application-SpecificIntegrated Circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)等。该PLD可以是现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)，通用阵列逻辑(Generic Array Logic，GAL)等。所述处理器也可以为上述结构的组合。

本发明实施例中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，处理器用于执行存储器存储的程序指令，用来实现上述的配电台区智慧物联监测方法的步骤。

在一个实施例中，所述处理器被配置调用所述程序指令，用于执行上述的配电台区智慧物联监测方法。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行上述的配电台区智慧物联监测方法。其中，所述的计算机可读存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明的局部实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或局部流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。