一种考虑状态感知的低压配电网拓扑生成及故障预测方法与流程

技术特征：
1.一种考虑状态感知的低压配电网拓扑生成及故障预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、基于配电网低压感知单元并采用低压配网拓扑自适应生成方法，生成低压配电网拓扑结构；步骤2、根据历史数据和监测数据建立低压配电网设备故障预测模型；步骤3、根据生成的拓扑结构和建立的低压配电网设备故障率模型，基于各设备的故障率计算配电网故障停电经济风险损失，制定低压配网的主动抢修策略。2.根据权利要求1所述的一种考虑状态感知的低压配电网拓扑生成及故障预测方法，其特征在于：所述步骤1的具体实现方法为：步骤1.1、获取用户侧ltu设备的末端电表数据、低压架空线路分支处或低压电缆分支箱出线开关处fltu数据、以及站房箱变低压出线处tltu数据，并获取用户侧ltu设备的功率和分支箱出线fltu的功率，并对获取的数据进行预处理得到数据组s；步骤1.2、根据用户侧ltu设备和出线处fltu设备功率突变的情况，通过聚类处理方法建立用户侧ltu设备与出线处fltu设备的关联关系，通过聚类处理方法建立出线处fltu与台区变压器tltu之间的关联关系，生成低压配电网拓扑结构；步骤1.3、利用低压变压器tltu与电缆fltu、以及出线fltu和用户侧ltu的对应关系，通过用电量对低压配电网拓扑结构做拓扑检验。3.根据权利要求2所述的一种考虑状态感知的低压配电网拓扑生成及故障预测方法，其特征在于：所述步骤1.1每隔0.2s获取一次获数据，以20个采样点为一组数据，并对20个数据进行排列，取中间10个数的平均数为该时间窗口的计算值。4.根据权利要求2所述的一种考虑状态感知的低压配电网拓扑生成及故障预测方法，其特征在于：所述步骤1.2的具体实现方法为：计算用户侧ltu设备的功率突变值δp和出线处fltu处功率突变值δp'；寻找δp大于100w的用户侧ltu设备，并根据找出的用户侧ltu设备对应的时间，寻找该时刻的fltu设备处的δp'；求解用户侧ltu设备与出线处fltu的误差：采用均值漂移聚类方法建立用户侧ltu设备与出线处fltu设备的关联关系，进而做出相对应的馈线拓扑结构；求解台区变压器tltu与出线处fltu的误差，采用均值漂移聚类方法建立出线处fltu与台区变压器tltu之间的关联关系，得到出线处fltu与台区变压器tltu之间的台区拓扑结构。5.根据权利要求2所述的一种考虑状态感知的低压配电网拓扑生成及故障预测方法，其特征在于：所述步骤1.3的具体实现方法为：根据生成的出线处fltu与用户侧ltu的对应关系，将fltu下游所有ltu设备的功率之和与fltu功率进行对比，如满足误差，则可认为电缆fltu与用户ltu的拓扑关系正确，并且用台区变压器tltu的功率与其下游所有fltu的功率之和进行计算，校验台区变压器与电缆馈线的拓扑关系。6.根据权利要求1所述的一种考虑状态感知的低压配电网拓扑生成及故障预测方法，其特征在于：所述步骤2建立的低压配电网设备故障预测模型为：其中，f
t
表示低压配网设备在t时刻的运行状态分值；f
m
为配电网设备正常状态和异常
状态的判断值，f
m
值根据现场运行经验获取；r1(t)表示f>f
m
时设备的故障率；r2(t)表示f<f
m
时的低压配网设备的故障率，f为配电网设备的运行状态分值。

技术总结
本发明涉及一种考虑状态感知的低压配电网拓扑生成及故障预测方法，其技术特点是：基于配电网低压感知单元并采用低压配网拓扑自适应生成方法，生成低压配电网拓扑结构；根据历史数据和监测数据建立低压配电网设备故障预测模型；根据生成的拓扑结构和建立的低压配电网设备故障率模型，基于各设备的故障率计算配电网故障停电经济风险损失，制定低压配网的主动抢修策略。本发明采用基于低压感知单元的台区拓扑分层自动生成技术，实现了变压器与低压线路、及低压线路支路与用户单元的拓扑识别与校核功能，建立了低压配网设备故障预测综合分析模型，可有效评估低压配网设备的实际运行状态，为低压配电网设备的故障检修策略制定奠定了重要基础。定了重要基础。定了重要基础。


技术研发人员：姚瑛 季大龙 周亚楠 张春晖 李琳 张黎明
受保护的技术使用者：国网天津市电力公司 国家电网有限公司
技术研发日：2021.11.01
技术公布日：2022/3/7