基于自适应分段云模型的单相用户相别辨识方法

刘苏; 黄纯; 李克明; 侯帅帅

doi:10.7500/AEPS20210510006

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基于自适应分段云模型的单相用户相别辨识方法

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于自适应分段云模型的单相用户相别辨识方法
- Phase Identification Method for Single-phase User Based on Adaptive Piecewise Cloud Model
- 电力系统自动化 2022年46卷第3期页码：42-49
- 作者机构：
  
  湖南大学电气与信息工程学院，湖南省长沙市 410082
- 作者简介：
  
  刘苏(1995—)，男，硕士研究生，主要研究方向：配电网自动化、电力系统故障诊断。E-mail：1316003502@qq.com
  黄纯(1966—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统继电保护及自动控制技术。E-mail：yellowpure@hotmail.com
  李克明(1996—)，女，硕士研究生，主要研究方向：配电网自动化。E-mail：1356156981@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51677060);湖南省自然科学基金资助项目(2019JJ60012)
- DOI：10.7500/AEPS20210510006
  中图分类号：
- 收稿：2021-05-10，
  
  修回：2021-09-18，
  
  网络出版：2021-11-19，
  
  纸质出版：2022-02-10
- 稿件说明：
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刘苏,黄纯,李克明等.基于自适应分段云模型的单相用户相别辨识方法[J].电力系统自动化,2022,46(3):42-49.

LIU Su,HUANG Chun,LI Keming,et al.Phase Identification Method for Single-phase User Based on Adaptive Piecewise Cloud Model[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(3):42-49.
刘苏,黄纯,李克明等.基于自适应分段云模型的单相用户相别辨识方法[J].电力系统自动化,2022,46(3):42-49. DOI： 10.7500/AEPS20210510006.

LIU Su,HUANG Chun,LI Keming,et al.Phase Identification Method for Single-phase User Based on Adaptive Piecewise Cloud Model[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(3):42-49. DOI： 10.7500/AEPS20210510006.

摘要

针对低压配电台区拓扑结构中相别关系错误的问题，利用台区配电变压器低压侧相电压序列和用户电压序列的相似性，提出了一种基于自适应分段云模型的单相用户相别辨识方法。首先，利用云模型的数字特征刻画电压序列的数据分布；然后，利用自适应分段云模型算法自适应地确定电压序列的分段总数以及每个分段的起始时刻和结束时刻；最后，计算电压序列分段云模型的相似度，确定用户与台区配电变压器的相别关系。该方法不受台区拓扑结构和负荷变化的影响，具有通用性；与现有相似性算法相比，该方法针对台区配电变压器三相电压很接近的情况相别辨识结果区分度更好、准确率更高。算例仿真和实例分析验证了所提方法的有效性。

Abstract

Aiming at the problem of the wrong phase relationship in the topology of low-voltage distribution station areas

by using the similarity between the phase voltage sequence on the low-voltage side of the distribution transformer in the station area and the user voltage sequence

this paper proposes a phase identification method for single-phase users based on the adaptive piecewise cloud model. First

the digital features of the cloud model are used to describe the data distribution of the voltage sequence. Then

the adaptive piecewise cloud model algorithm is used to adaptively determine the total number of segments of the voltage sequence and the start time and end time of each segment. Finally

the similarity of the piecewise cloud model of the voltage sequence is calculated to determine the phase connection relationship between the users and the distribution transformers in the station area. This method is not affected by the topology and load changes of the station area

and is universal. Aiming at the situation that the three-phase voltage of the distribution transformers in the station area is very close

compared with the existing similarity algorithms

the proposed method has better discrimination and higher accuracy in the phase identification results. Numerical simulation and case analysis verify the effectiveness of the proposed method. This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 51677060) and Hunan Provincial Natural Science Foundation of China (No. 2019JJ60012).

关键词

Keywords

references

刘苏，黄纯，侯帅帅，等 . 基于DDTW距离与DBSCAN算法的户变关系识别方法［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 18 ）： 71 - 77 .

LIU Su ， HUANG Chun ， HOU Shuaishuai ， et al . Identification method for household-transformer relationship based on derivative dynamic time warping distance and density-based spatial clustering of application with noise algorithm ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 18 ）： 71 - 77 .

赵腾，张焰，张东霞 . 智能配电网大数据应用技术与前景分析［J］. 电网技术， 2014 ， 38 （ 12 ）： 3305 - 3312 .

ZHAO Teng ， ZHANG Yan ， ZHANG Dongxia . Application technology of big data in smart distribution grid and its prospect analysis ［J］. Power System Technology ， 2014 ， 38 （ 12 ）： 3305 - 3312 .

栾文鹏，余贻鑫，王兵 . AMI数据分析方法［J］. 中国电机工程学报， 2015 ， 35 （ 1 ）： 29 - 36 .

LUAN Wenpeng ， YU Yixin ， WANG Bing . AMI data analysis method ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2015 ， 35 （ 1 ）： 29 - 36 .

王鹏，林佳颖，郭屾，等 . 配用电数据分析及应用［J］. 电网技术， 2017 ， 41 （ 10 ）： 3333 - 3340 .

WANG Peng ， LIN Jiaying ， GUO Shen ， et al . Distribution system data analytics and applications ［J］. Power System Technology ， 2017 ， 41 （ 10 ）： 3333 - 3340 .

钟加勇，熊小伏，何迎春，等 . 面向台区智能终端的即插即用和拓扑识别方法［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 10 ）： 166 - 173 .

ZHONG Jiayong ， XIONG Xiaofu ， HE Yingchun ， et al . Plug and play and topology identification method for intelligent terminals in station area ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 10 ）： 166 - 173 .

李琮琮，范学忠，王清，等 . 基于用电信息采集系统的配电网台区识别［J］. 电测与仪表， 2019 ， 56 （ 24 ）： 109 - 114 .

LI Congcong ， FAN Xuezhong ， WANG Qing ， et al . Station area recognition of distribution network based on electricity information acquisition system ［J］. Electrical Measurement & Instrumentation ， 2019 ， 56 （ 24 ）： 109 - 114 .

李亚，樊汝森，蒋伟，等 . 基于BP神经网络的智能台区识别方法研究［J］. 电测与仪表， 2017 ， 54 （ 3 ）： 25 - 30 .

LI Ya ， FAN Rusen ， JIANG Wei ， et al . Research on the intelligent transformer area recognition method based on BP neural network ［J］. Electrical Measurement & Instrumentation ， 2017 ， 54 （ 3 ）： 25 - 30 .

肖勇，赵云，涂治东，等 . 基于改进的皮尔逊相关系数的低压配电网拓扑结构校验方法［J］. 电力系统保护与控制， 2019 ， 47 （ 11 ）： 37 - 43 .

XIAO Yong ， ZHAO Yun ， TU Zhidong ， et al . Topology checking method for low voltage distribution network based on improved Pearson correlation coefficient ［J］. Power System Protection and Control ， 2019 ， 47 （ 11 ）： 37 - 43 .

陈招安，黄纯，张志丹，等 . 基于T型灰色关联度和KNN算法的低压配电网台区拓扑识别方法［J］. 电力系统保护与控制， 2021 ， 49 （ 1 ）： 163 - 169 .

CHEN Zhaoan ， HUANG Chun ， ZHANG Zhidan ， et al . Topology identification method of a low voltage distribution network based on T-type grey correlation degree and KNN algorithm ［J］. Power System Protection and Control ， 2021 ， 49 （ 1 ）： 163 - 169 .

耿俊成，张小斐，郭志民，等 . 基于离散Fréchet距离和剪辑近邻法的低压配电网拓扑结构校验方法［J］. 电测与仪表， 2017 ， 54 （ 5 ）： 50 - 55 .

GENG Juncheng ， ZHANG Xiaofei ， GUO Zhimin ， et al . Topology verification of low-voltage transformer areas based on discrete Fréchet distance and editing nearest-neighbors method ［J］. Electrical Measurement & Instrumentation ， 2017 ， 54 （ 5 ）： 50 - 55 .

唐冬来，倪平波，张捷，等 . 基于离散弗雷歇距离的户变关系识别方法［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 6 ）： 223 - 230 .

TANG Donglai ， NI Pingbo ， ZHANG Jie ， et al . Identification method for relationship between household transformers based on discrete Frechet distance ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 6 ）： 223 - 230 .

邹时容，陆慧，洪梓铭，等 . 基于三维时空特性的低压配电网拓扑识别方法［J］. 电网与清洁能源， 2019 ， 35 （ 9 ）： 34 - 42 .

ZOU Shirong ， LU Hui ， HONG Ziming ， et al . Low voltage topology identification based on three-dimensional space-time rules ［J］. Power System and Clean Energy ， 2019 ， 35 （ 9 ）： 34 - 42 .

李坤，周来，张勇军，等 . 基于量测数据质量的低压台区拓扑识别结果可信度评价［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 17 ）： 99 - 107 .

LI Kun ， ZHOU Lai ， ZHANG Yongjun ， et al . Credibility evaluation of topology identification results in low-voltage distribution network based on quality of measured data ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 17 ）： 99 - 107 .

唐捷，蔡永智，周来，等 . 基于数据驱动的低压配电网线户关系识别方法［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 11 ）： 127 - 134 .

TANG Jie ， CAI Yongzhi ， ZHOU Lai ， et al . Data-driven based identification method of feeder-consumer connectivity in low-voltage distribution network ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 11 ）： 127 - 134 .

LIU Shengyuan ， CUI Xueyuan ， LIN Zhenzhi ， et al . Practical method for mitigating three-phase unbalance based on data-driven user phase identification ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2020 ， 35 （ 2 ）： 1653 - 1656 .

张丽强，丛伟，董罡，等 . 基于多元线性回归的单相电表相别判断方法［J］. 电力自动化设备， 2020 ， 40 （ 5 ）： 144 - 156 .

ZHANG Liqiang ， CONG Wei ， DONG Gang ， et al . Method for single-phase electric meter phase identification based on multiple linear regression ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2020 ， 40 （ 5 ）： 144 - 156 .

吴奇，陈相，周昊，等 . 基于主成分分析法和改进K-means算法的台区用户识别方法［J］. 电气自动化， 2020 ， 42 （ 5 ）： 55 - 57 .

WU Qi ， CHEN Xiang ， ZHOU Hao ， et al . Transformer area user recognition method based on principal component analysis and improved K-means algorithm ［J］. Power System & Automation ， 2020 ， 42 （ 5 ）： 55 - 57 .

罗钧腾，章坚民，姚力，等 . 基于电压和功率数据的低压用户相别识别优化建模与应用［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 7 ）： 123 - 131 .

LUO Junteng ， ZHANG Jianmin ， YAO Li ， et al . Modeling and application of phase identification optimization for low-voltage customer based on voltage and power data ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 7 ）： 123 - 131 .

张然，孙晓璐，何仲潇，等 . 基于异常点检测和改进K-means算法的台区用户相别辨识方法［J］. 智慧电力， 2020 ， 48 （ 1 ）： 91 - 96 .

ZHANG Ran ， SUN Xiaolu ， HE Zhongxiao ， et al . Phase identification method for distribution area users based on outlier detection and improved K-means algorithm ［J］. Smart Power ， 2020 ， 48 （ 1 ）： 91 - 96 .

耿俊成，张小斐，万迪明，等 . 基于电压曲线聚类分析的低压用户相序自动识别［J］. 电力大数据， 2019 ， 22 （ 12 ）： 1 - 8 .

GENG Juncheng ， ZHANG Xiaofei ， WAN Diming ， et al . Automatic phase identification of low-voltage users based on voltage curves cluster analysis ［J］. Power Systems and Big Data ， 2019 ， 22 （ 12 ）： 1 - 8 .

罗钧腾，章坚民，陈耀军，等 . 融合已知相别和地址信息的低压用户计量表箱识别［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 9 ）： 115 - 121 .

LUO Junteng ， ZHANG Jianmin ， CHEN Yaojun ， et al . Identification of low-voltage user meter box combined known phase and address information ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 9 ）： 115 - 121 .

BLAKELY L ， RENO M J ， FENG W . Spectral clustering for customer phase identification using AMI voltage time series ［C］// 2019 IEEE Power and Energy Conference at Illinois （PECI）， February 28-March 1 ， 2019 ， Champaign， USA ： 1 - 7 .

OLIVIER F ， SUTERA A ， GEURTS P ， et al . Phase identification of smart meters by clustering voltage measurements ［C］// 2018 Power Systems Computation Conference （PSCC）， June 11-15 ， 2018 ， Dublin， Ireland ： 1 - 8 .

连子宽，姚力，刘晟源，等 . 基于 t -SNE降维和BIRCH聚类的单相用户相位及表箱辨识［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 8 ）： 176 - 184 .

LIAN Zikuan ， YAO Li ， LIU Shengyuan ， et al . Phase and meter box identification for single-phase users based on t -SNE dimension reduction and BIRCH clustering ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 8 ）： 176 - 184 .

陈海兰 . 面向聚类及预测的时间序列信息粒化方法研究［D］. 北京：北京科技大学， 2021 .

CHEN Hailan . Research on time series information granulation method for clustering and prediction ［D］. Beijing ： University of Science and Technology Beijing ， 2021 .

李金武 . 基于自适应分段聚合的云模型序列相似度评价方法［J］. 计算机应用与软件， 2020 ， 37 （ 11 ）： 239 - 245 .

LI Jinwu . Cloud model sequence similarity evaluation method based on adaptive segmentation aggregation ［J］. Computer Applications and Software ， 2020 ， 37 （ 11 ）： 239 - 245 .

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