配电网拓扑识别的方法、装置、终端及存储介质与流程

1.本发明涉及电力系统与网络分析技术领域，尤其涉及一种配电网拓扑识别的方法、装置、终端及存储介质。


背景技术：

2.随着新型电力系统的发展，新能源和新型负荷的随机性和波动性使配电网的开放性、不确定性和复杂性不断增加，给配电网运行带来了新的挑战。为保证电力系统安全、稳定和经济运行，需要对电网进行实时的状态估计、安全评估、网络重构以及继电保护在线整定，而这些任务的执行均以当前的网络拓扑为基础。因此，快速准确的拓扑识别对于实现配电网的可观、可测和可控性尤为重要。
3.传统拓扑识别方法大多依赖开关遥信数据，经常导致开关遥信数据误报或未报，使拓扑识别结果具有较大的不确定性；部分拓扑识别方法所需量测设备冗余度较高，不适用于量测较少的老旧配网，且耗时较长、识别结果不具唯一性。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种配电网拓扑识别的方法、装置、终端及存储介质，以解决现有技术中拓扑识别结果误差大且耗时较长的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种配电网拓扑识别的方法，包括：
6.对配电网的初始拓扑和预设拓扑下的支路进行功率量测，得到初始拓扑潮流和量测数据；
7.根据所述量测数据中带量测支路对应的量测数据和初始拓扑潮流，确定网络拓扑改变时产生的回路附加功率；
8.根据所述回路附加功率和所述初始拓扑潮流的叠加，确定初步支路功率；
9.基于支路功率损耗构建修正方程，采用所述修正方程对各个支路对应的初步支路功率进行功率修正，得到目标支路功率；根据所述目标支路功率和所述量测数据，确定目标配电网拓扑。
10.在一种可能的实现方式中，所述回路附加功率包括回路附加有功功率和回路附加无功功率；
11.所述根据所述量测数据中带量测支路对应的量测数据和初始拓扑潮流，确定网络拓扑改变时产生的回路附加功率，包括：
12.根据确定网络拓扑改变时产生的回路附加有功功率和回路附加无功功率；
13.其中，表示所述回路附加有功功率，表示表示所述回路附加无功功
率，bm表示带量测支路对应的量测数据构成的满秩量测矩阵，m表示量测支路集合，表示满秩量测矩阵的转置，pm'表示预设拓扑对应的量测数据中的有功功率与初始拓扑潮流中的有功功率之差，qm'表示预设拓扑对应的量测数据中的无功功率与初始拓扑潮流中的无功功率之差。
14.在一种可能的实现方式中，所述修正方程为
[0015][0016]
其中，δp
ij
表示支路(i-j)的有功功率修正值，δp
ji
表示支路(j-i)的有功功率修正值，δq
ij
表示支路(i-j)的无功功率修正值，δq
ji
表示支路(j-i)的无功功率修正值，p
ij
表示初始潮流中支路(i-j)的有功功率，q
ij
表示初始潮流中支路(i-j)的无功功率，p
′
ij
表示初步支路功率中支路(i-j)的有功功率，q
′
ij
表示初步支路功率中支路(i-j)的无功功率，l
pij
表示初始拓扑下支路(i-j)的有功功率损耗，l
qij
表示初始拓扑下支路(i-j)的无功功率损耗，δpk表示量测位置k所在支路的有功功率修正值，其中，k表示与支路(i-j)有关联的量测位置，表示量测位置k所测得的有功功率，pk表示初始潮流中量测位置k所在支路的有功功率，δqk表示量测位置k所在支路的无功功率修正值，表示量测位置k所测得的无功功率，qk表示初始潮流中量测位置k所在支路的无功功率，δp
iy
表示支路(i-y)的有功功率修正值，δq
iy
表示支路(i-y)的无功功率修正值，i表示与节点i有连接关系的节点集合。
[0017]
在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标支路功率和所述量测数据，确定目标配电网拓扑，包括：
[0018]
根据所述回路矩阵，确定所述目标支路功率中功率最小且互不相关的l条量测支路作为初选支路，其中l为正整数；
[0019]
在所述目标支路功率中确定与所述初选支路所属回路相同的相邻支路，作为对应的备选支路；
[0020]
对所述初选支路和所述备选支路分别进行排列组合，得到对应的网络拓扑，对所述网络拓扑进行潮流计算，得到选定拓扑潮流；
[0021]
计算所述选定拓扑潮流与对应的量测数据的差异度值；
[0022]
将所述差异度值中最小的差异度值对应的配电网拓扑确定为目标配电网拓扑。
[0023]
在一种可能的实现方式中，在所述对配电网的初始拓扑和预设拓扑下的支路进行
功率量测，得到初始拓扑潮流和量测数据之前，还包括：
[0024]
对配电网支路的功率量测布局的合理性进行检验，根据检验结果对量测位置进行调整，得到目标配电网。
[0025]
在一种可能的实现方式中，所述对配电网支路的功率量测布局的合理性进行检验，根据检验结果对量测位置进行调整，得到目标配电网，包括：
[0026]
根据所述配电网的各个支路与回路的方向，确定回路矩阵；
[0027]
根据所述回路矩阵中各量测位置处的量测支路对应的列向量，确定对应的量测矩阵；
[0028]
当所述量测矩阵不是满秩矩阵时，对不是连支支路的量测位置进行调整，使调整后的量测矩阵为满秩矩阵，得到量测位置确定的目标配电网。
[0029]
在一种可能的实现方式中，所述根据所述配电网支路功率量测布局中量测支路与回路的方向，确定回路矩阵，包括：
[0030]
当支路k在回路l上，且所述支路k与所述回路l的电流流向相同，确定回路矩阵中对应元素b
lk
的值为1，其中k、l为正整数；
[0031]
当支路k在回路l上，且所述支路k与所述回路l的电流流向相反，确定回路矩阵中对应元素b
lk
的值为-1；
[0032]
当支路k不在回路l上，确定回路矩阵中对应元素b
lk
的值为0；
[0033]
根据上述确定回路矩阵中元素b
lk
的值的方法，确定回路矩阵。
[0034]
第二方面，本发明实施例提供了一种配电网拓扑识别的装置，包括：
[0035]
量测模块，用于对配电网的初始拓扑和预设拓扑下的支路进行功率量测，得到初始拓扑潮流和量测数据；
[0036]
计算模块，用于根据所述量测数据中带量测支路对应的量测数据和初始拓扑潮流，确定网络拓扑改变时产生的回路附加功率；
[0037]
所述计算模块，还用于根据所述回路附加功率和所述初始拓扑潮流的叠加，确定初步支路功率；
[0038]
修正模块，用于基于支路功率损耗构建修正方程，采用所述修正方程对各个支路对应的初步支路功率进行功率修正，得到目标支路功率；
[0039]
所述计算模块，还用于根据所述目标支路功率和所述量测数据，确定目标配电网拓扑。
[0040]
第三方面，本发明实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的配电网拓扑识别的方法的步骤。
[0041]
第四方面，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，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的配电网拓扑识别的方法的步骤。
[0042]
本发明实施例提供一种配电网拓扑识别的方法、装置、终端及存储介质，通过确定配电网的网络拓扑改变时产生的回路附加功率，并基于回路附加功率和修正方程确定目标支路功率，最后基于目标支路功率确定目标配电网拓扑，从而可以在有限量测下快速并正确地识别出配电网的实时网络拓扑，为后续电网状态估计、安全评估、网络重构以及保护整
定等高级应用奠定基础。另外，在进行目标支路功率确定时，通过先初始进行支路功率的计算，然后根据支路功率损耗构建修正方程，通过修正方差修正初步支路功率得到目标支路功率，从而可以得到与实际配电网支路功率十分接近的目标支路功率，为后续确定目标配电网拓扑提供数据基础。
附图说明
[0043]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]
图1是本发明实施例提供的配电网拓扑识别的方法的实现流程图；
[0045]
图2是本发明实施例提供的配电网的示意图；
[0046]
图3是本发明实施例提供的确定目标配电网的方法的实现流程图；
[0047]
图4是本发明实施例提供的部分支路的视在功率示意图；
[0048]
图5是本发明实施例提供的配电网拓扑识别的装置的结构示意图；
[0049]
图6是本发明实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
[0050]
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
[0051]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0052]
图1为本发明实施例提供的一种配电网拓扑识别的方法的实现流程图，详述如下：
[0053]
步骤101，对配电网的初始拓扑和预设拓扑下的支路进行功率量测，得到初始拓扑潮流和量测数据。
[0054]
在本步骤之前还包括：对配电网支路的功率量测布局的合理性进行检验，根据检验结果对量测位置进行调整，得到目标配电网。
[0055]
参见图2所示的配电网示意图，包括n个节点，b条支路，独立回路个数为 l，其中，l＝b-n 1。其中，n、b、l均为正整数。独立回路采用箭头线表示，并通过箭头表明电流流向。图2中包括33个节点，36条支路和5个回路，5 个回路分别为回路ⅰ、回路ⅱ、回路ⅲ、回路ⅳ和回路
ⅴ
。
[0056]
图2中配电网示意图中量测位置用黑点表示，可以分别设置在节点2、节点13、节点21、节点23以及节点32上。
[0057]
在一实施例中，参见图3，对配电网支路的功率量测布局的合理性进行检验，根据检验结果对量测位置进行调整，得到目标配电网，可以包括：
[0058]
步骤301，根据配电网的各个支路与回路的方向，确定回路矩阵。
[0059]
回路矩阵b为l*b阶矩阵，其中元素可以表示为b
lk
，k表示支路的标号，为正整数。
[0060]
在一实施例中，当支路k在回路l上，且支路k与回路l的电流流向相同，确定回路矩阵中对应元素b
lk
的值为1，其中k、l为正整数，例如，图2中支路 10在回路
ⅴ
上，支路10与回路
ⅴ
的电流流向相同，则b
ⅴ
10
的值为1。
[0061]
当支路k在回路l上，且支路k与回路l的电流流向相反，确定回路矩阵中对应元素b
lk
的值为-1；例如图2中支路3在回路ⅱ上，但是支路3的方向与回路ⅱ的电流流向相反，因此bⅱ3
的值为-1。
[0062]
当支路k不在回路l上，确定回路矩阵中对应元素b
lk
的值为0；例如图2中支路1没有在回路ⅰ上，因此bⅰ1
的值为0。
[0063]
根据上述确定回路矩阵中元素b
lk
的值的方法，确定回路矩阵。
[0064]
则图2对应的回路矩阵为
[0065][0066]
步骤302，根据回路矩阵中各量测位置处的量测支路对应的列向量，确定对应的量测矩阵。
[0067]
量测支路集m为m条带量测支路j的集合，则量测矩阵bm为l*m阶矩阵，其元素对应于b的b
lj
。
[0068]
则
[0069]
步骤303，当量测矩阵不是满秩矩阵时，对不是连支支路的量测位置进行调整，使调整后的量测矩阵为满秩矩阵，得到量测位置确定的目标配电网。
[0070]
满秩矩阵通过连支支路构成，连支支路对应得列向量由一个1和若干个0 构成。上述bm为满秩矩阵。若将支路32上节点32上设置得量测位置设置在节点11上，则bm变为
[0071][0072]bm
中第三列对应支路11，即量测位置改变后得支路，其列向量中还包括
ꢀ‑
1，因此不能构成连支支路，不是满秩矩阵，需要将对应的节点11上设置的量测位置进行调整，例如调整回原节点32上，则可以构成满秩矩阵。
[0073]
下面我们以图2所示的目标配电网为例确定目标配电网拓扑。
[0074]
在一实施例中，当确定目标配电网后，对目标配电网的初始拓扑和预设拓扑下的支路进行功率量测，得到初始拓扑潮流和量测数据。其中初始拓扑为目标配电网中所有开关闭合时的配电网拓扑；预设拓扑为目标配电网中预设支路对应的开关断开时的配电网拓扑。
[0075]
对目标配电网的不同拓扑下的各个支路的功率进行实时量测，得到各个支路对应的功率构成的初始拓扑潮流和量测数据。
[0076]
预设拓扑为支路6、支路8、支路10、支路26和支路35断开的情况。使用当前各节点负荷量测采集到的量测数据，计算初始拓扑下的潮流p和q，与各支路功率量测数据和
[0077]
步骤102，根据量测数据中带量测支路对应的量测数据和初始拓扑潮流，确定网络拓扑改变时产生的回路附加功率。
[0078]
在确定回路附加功率过程中，先忽略配电网的公开损耗，采用回路分析法和叠加定理。将初始拓扑下的潮流p和q，与各支路功率量测数据和一块代入预设公式中，则可以得到网络拓扑改变时产生的回路附加功率。
[0079]
在一实施例中，回路附加功率包括回路附加有功功率和回路附加无功功率；根据量测数据中带量测支路对应的量测数据和初始拓扑潮流，确定网络拓扑改变时产生的回路附加功率，包括：
[0080]
根据确定网络拓扑改变时产生的回路附加有功功率和回路附加无功功率；
[0081]
其中，表示回路附加有功功率，表示表示回路附加无功功率，bm表示带量测支路对应的量测数据构成的满秩量测矩阵，m表示量测支路集合，表示满秩量测矩阵的转置矩阵，pm'表示预设拓扑对应的量测数据中的有功功率与初始拓扑潮流中的有功功率之差，pm'中的元素pj'为带量测支路实时测量值与初始拓扑潮流中的有功功率pj之差，qm'表示预设拓扑对应的量测数据中的无功功率与初始拓扑潮流中的无功功率之差。qm'中的元素qj'为带量测支路实时测量值与初始拓扑潮流中的无功功率qj之差。
[0082]
步骤103，根据回路附加功率和初始拓扑潮流的叠加，确定初步支路功率。
[0083]
本步骤可以包括：
[0084]
根据确定初步支路功率；
[0085]
其中，p'表示初步支路的有功功率，q'表示初步支路的无功功率。
[0086]
步骤104，基于支路功率损耗构建修正方程，采用修正方程对各个支路对应的初步支路功率进行功率修正，得到目标支路功率。
[0087]
由于步骤103中计算初步支路功率时，是基于配电网支路功率无损耗的情况计算
得到的，因此同一独立回路中的各支路附加功率相等。但是实际情况中配电网的功率是有损耗的，且线路功率损耗的存在使得附加功率在不同支路上具有不同的值，因此需要考虑功率损耗对初步估计的支路功率进行修正。
[0088]
修正方程为
[0089][0090]
其中，δp
ij
表示支路(i-j)的有功功率修正值，δp
ji
表示支路(j-i)的有功功率修正值，δq
ij
表示支路(i-j)的无功功率修正值，δq
ji
表示支路(j-i)的无功功率修正值，p
ij
表示初始潮流中支路(i-j)的有功功率，q
ij
表示初始潮流中支路(i-j)的无功功率，p
′
ij
表示初步支路功率中支路(i-j)的有功功率，q
′
ij
表示初步支路功率中支路(i-j)的无功功率，l
pij
表示初始拓扑下支路(i-j)的有功功率损耗，l
qij
表示初始拓扑下支路(i-j)的无功功率损耗，δpk表示量测位置k所在支路的有功功率修正值，其中，k表示与支路(i-j)有关联的量测位置，表示量测位置k所测得的有功功率，pk表示初始潮流中量测位置k所在支路的有功功率，δqk表示量测位置k所在支路的无功功率修正值，表示量测位置k所测得的无功功率，qk表示初始潮流中量测位置k所在支路的无功功率，δp
iy
表示支路(i-y)的有功功率修正值，δq
iy
表示支路(i-y)的无功功率修正值，i表示与节点i有连接关系的节点集合。和相当添加对δp
ij
和δq
ij
在节点i的kcl约束。
[0091]
在一实施例中，采用修正方程对各个支路对应的初步支路功率进行功率修正，得到目标支路功率时，可以包括：
[0092]
根据得到目标支路功率。其中，p”表示目标支路的有功功率， q”表示目标支路的无功功率。δp表示有功功率修正值的集合，其中元素包括δp
ij
，δq表示无功功率修正值的集合，其中元素包括δq
ji
。
[0093]
目标支路功率中包括目标配电网的各个支路的准确的功率值。参见图4中部分支路的视在功率示意图，其中，s
act1
表示实际功率，s'表示初步支路功率，s”表示修正后的视在功率，即目标支路功率。
[0094]
步骤105，根据目标支路功率和量测数据，确定目标配电网拓扑。
[0095]
在一实施例中，本步骤构建选线判据，根据修正后的支路功率列举可能的网络拓扑，与量测数据比较选出最佳匹配网络拓扑。选择可能断开线路的原则为：断开支路与同一独立回路中其他未开断支路相比，其功率估计值应小得多，
[0096]
具体的，可以包括：
[0097]
(1)根据回路矩阵，确定目标支路功率中功率最小且互不相关的l条量测支路作为初选支路，其中l为正整数。
[0098]
例如，目标支路功率中功率最小的20条支路机器所在的回路如表一所示。
[0099]
结合回路矩阵，最可能断开的5条互不相关的初选支路可以为支路35、支路10、支路8、支路6和支路26。
[0100]
(2)在目标支路功率中确定与初选支路所属回路相同的相邻支路，作为对应的备选支路。
[0101]
与初选支路同属回路且相邻的备选支路可以包括：与支路35对应的备选支路21，与支路10对应的备选支路11，与支路6对应的备选支路7，与支路26 对应的备选支路27，其中支路8没有备选支路。
[0102]
表一
[0103]
支路支路功率所属回路支路支路功率所属回路350.0005iii280.1136i、ii100.0019iii、v120.1242v80.0065i、iii340.1316i、v60.0095i、iv50.1338ii、iv260.0166i、ii130.1939v270.0500i、ii40.2013ii、iv110.0552iii、v70.2316i、iv90.0615iii、v140.3365v250.0802i、ii30.3437ii、iv210.0988iii330.4474iii、iv
[0104]
(3)对初选支路和备选支路分别进行排列组合，得到对应的网络拓扑，对网络拓扑进行潮流计算，得到选定拓扑潮流。
[0105]
对所有排列组合对应的网络拓扑分别进行潮流计算。
[0106]
(4)计算选定拓扑潮流与对应的量测数据的差异度值。
[0107]
根据计算选定拓扑潮流与对应的量测数据的差异度值；其中，f表示选定拓扑潮流与对应的量测数据的差异度值，k表示量测编号，wk表示量测权重，与量测误差的平方成反比，表示选定拓扑潮流，表示选定拓扑潮流与对应的量测数据，z中包括p与q。
[0108]
(5)将差异度值中最小的差异度值对应的配电网拓扑确定为目标配电网拓扑。
[0109]
参见表二，确定的目标配电网拓扑为断开支路35、支路10、支路8、支路 6和支路26
时的网络拓扑，与预设拓扑一致。
[0110]
整个识别目标配电网拓扑的过程耗时仅为0.12秒，实时性强。
[0111]
表二
[0112]
差异度开断支路组合差异度开断支路组合0.0366《35》、《10》、《8》、《6》、《26》0.5516《21》、《11》、《8》、《6》、《27》0.0835《35》、《10》、《8》、《6》、《27》0.6274《21》、《10》、《8》、《6》、《27》0.1110《35》、《11》、《8》、《6》、《26》0.6486《21》、《11》、《8》、《6》、《26》0.1580《35》、《11》、《8》、《6》、《27》0.7243《21》、《10》、《8》、《6》、《26》0.3469《35》、《10》、《8》、《7》、《26》0.8609《21》、《11》、《8》、《7》、《27》0.3928《35》、《10》、《8》、《7》、《27》0.9367《21》、《10》、《8》、《7》、《27》0.4213《35》、《11》、《8》、《7》、《26》0.9579《21》、《11》、《8》、《7》、《26》0.4673《35》、《11》、《8》、《7》、《27》1.0337《21》、《10》、《8》、《7》、《26》
[0113]
本发明实施例首先对配电网支路的量测位置进行合理性验证，然后针对验证后的目标配电网进行支路功率确定，并基于目标支路功率确定目标配电网拓扑，可以在有限量测下快速并正确地识别出配电网的实时网络拓扑，为后续电网状态估计、安全评估、网络重构以及保护整定等高级应用奠定基础。另外，在进行目标支路功率确定时，通过先初始进行支路功率的计算，然后根据支路功率损耗构建修正方程，通过修正方差修正初步支路功率得到目标支路功率，从而可以得到与实际配电网支路功率十分接近的目标支路功率，为后续确定目标配电网拓扑提供数据基础。
[0114]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0115]
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
[0116]
图5示出了本发明实施例提供的配电网拓扑识别的装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
[0117]
如图5所示，配电网拓扑识别的装置包括：量测模块501、计算模块502 和修正模块503。
[0118]
量测模块501，用于对配电网的初始拓扑和预设拓扑下的支路进行功率量测，得到初始拓扑潮流和量测数据；
[0119]
计算模块502，用于根据量测数据中带量测支路对应的量测数据和初始拓扑潮流，确定网络拓扑改变时产生的回路附加功率；
[0120]
计算模块502，还用于根据回路附加功率和初始拓扑潮流的叠加，确定初步支路功率；
[0121]
修正模块503，用于基于支路功率损耗构建修正方程，采用修正方程对各个支路对应的初步支路功率进行功率修正，得到目标支路功率；
[0122]
计算模块502，还用于根据目标支路功率和量测数据，确定目标配电网拓扑。
[0123]
在一种可能的实现方式中，回路附加功率包括回路附加有功功率和回路附加无功功率；
[0124]
计算模块502根据量测数据中带量测支路对应的量测数据和初始拓扑潮流，确定网络拓扑改变时产生的回路附加功率时，用于：
[0125]
根据确定网络拓扑改变时产生的回路附加有功功率和回路附加无功功率；
[0126]
其中，表示回路附加有功功率，表示表示回路附加无功功率，bm表示带量测支路对应的量测数据构成的满秩量测矩阵，m表示量测支路集合，表示满秩量测矩阵的转置，pm'表示预设拓扑对应的量测数据中的有功功率与初始拓扑潮流中的有功功率之差，qm'表示预设拓扑对应的量测数据中的无功功率与初始拓扑潮流中的无功功率之差。
[0127]
在一种可能的实现方式中，修正方程为
[0128][0129]
其中，δp
ij
表示支路(i-j)的有功功率修正值，δp
ji
表示支路(j-i)的有功功率修正值，δq
ij
表示支路(i-j)的无功功率修正值，δq
ji
表示支路(j-i)的无功功率修正值，p
ij
表示初始潮流中支路(i-j)的有功功率，q
ij
表示初始潮流中支路(i-j)的无功功率，p
′
ij
表示初步支路功率中支路(i-j)的有功功率，q
′
ij
表示初步支路功率中支路(i-j)的无功功率，l
pij
表示初始拓扑下支路(i-j)的有功功率损耗，l
qij
表示初始拓扑下支路(i-j)的无功功率损耗，δpk表示量测位置k所在支路的有功功率修正值，其中，k表示与支路(i-j)有关联的量测位置，表示量测位置k所测得的有功功率，pk表示初始潮流中量测位置k所在支路的有功功率，δqk表示量测位置k所在支路的无功功率修正值，表示量测位置k所测得的无功功率，qk表示初始潮流中量测位置k所在支路的无功功率，δp
iy
表示支路(i-y)的有功功率修正值，δq
iy
表示支路(i-y)的无功功率修正值，i表示与节点i有连接关系的节点集合。
[0130]
在一种可能的实现方式中，计算模块502根据目标支路功率和量测数据，确定目标配电网拓扑时，用于：
[0131]
根据回路矩阵，确定目标支路功率中功率最小且互不相关的l条量测支路作为初选支路，其中l为正整数；
[0132]
在目标支路功率中确定与初选支路所属回路相同的相邻支路，作为对应的备选支路；
[0133]
对初选支路和备选支路分别进行排列组合，得到对应的网络拓扑，对网络拓扑进行潮流计算，得到选定拓扑潮流；
[0134]
计算选定拓扑潮流与对应的量测数据的差异度值；
[0135]
将差异度值中最小的差异度值对应的配电网拓扑确定为目标配电网拓扑。
[0136]
在一种可能的实现方式中，在量测模块501对配电网的初始拓扑和预设拓扑下的支路进行功率量测，得到初始拓扑潮流和量测数据之前，修正模块503 还用于：对配电网支路的功率量测布局的合理性进行检验，根据检验结果对量测位置进行调整，得到目标配电网。
[0137]
修正模块503还用于：根据配电网的各个支路与回路的方向，确定回路矩阵；
[0138]
根据回路矩阵中各量测位置处的量测支路对应的列向量，确定对应的量测矩阵；
[0139]
当量测矩阵不是满秩矩阵时，对不是连支支路的量测位置进行调整，使调整后的量测矩阵为满秩矩阵，得到量测位置确定的目标配电网。
[0140]
在一种可能的实现方式中，修正模块503根据配电网支路功率量测布局中量测支路与回路的方向，确定回路矩阵时，可以用于：
[0141]
当支路k在回路l上，且支路k与回路l的电流流向相同，确定回路矩阵中对应元素b
lk
的值为1，其中k、l为正整数；
[0142]
当支路k在回路l上，且支路k与回路l的电流流向相反，确定回路矩阵中对应元素b
lk
的值为-1；
[0143]
当支路k不在回路l上，确定回路矩阵中对应元素b
lk
的值为0；
[0144]
根据上述确定回路矩阵中元素b
lk
的值的方法，确定回路矩阵。
[0145]
在一种可能的实现方式中，计算模块503根据量测数据和初始拓扑潮流，确定初步支路功率时，用于：
[0146]
根据量测数据中带量测支路对应的量测数据和初始拓扑潮流，确定网络拓扑改变时产生的回路附加功率；
[0147]
根据回路附加功率和初始拓扑潮流的叠加，确定初步支路功率。
[0148]
上述配电网拓扑识别的装置，首先验证模块对配电网支路的量测位置进行合理性验证，然后计算模块针对验证后的目标配电网进行支路功率确定，并基于目标支路功率确定目标配电网拓扑，可以在有限量测下快速并正确地识别出配电网的实时网络拓扑，为后续电网状态估计、安全评估、网络重构以及保护整定等高级应用奠定基础。另外，在计算模块进行目标支路功率确定时，通过先初始进行支路功率的计算，然后根据支路功率损耗构建修正方程，通过修正方差修正初步支路功率得到目标支路功率，从而可以得到与实际配电网支路功率十分接近的目标支路功率，为后续确定目标配电网拓扑提供数据基础。
[0149]
图6是本发明实施例提供的终端的示意图。如图6所示，该实施例的终端 6包括：处理器60、存储器61以及存储在存储器61中并可在处理器60上运行的计算机程序62。处理器60执行计算机程序62时实现上述各个配电网拓扑识别的方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤105。或者，处理器60执行计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块/单元501至503的功能。
[0150]
示例性的，计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器61中，并由处理器60执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序62在终端6中的执行过程。例如，计算机程序62可以被分割成图5所示模块/单元501至503。
[0151]
终端6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端6的示例，并不构成对终端6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0152]
所称处理器60可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列 (field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0153]
所述存储器61可以是所述终端6的内部存储单元，例如终端6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述终端6的外部存储设备，例如所述终端6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(securedigital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述终端6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0154]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0155]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0156]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0157]
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所
显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0158]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0159]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0160]
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个配电网拓扑识别的方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
[0161]
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。