基于分支有功功率的低压有源配电网拓扑辨识方法

张巍; 徐进; 刘家鹏

doi:10.7500/AEPS20210706009

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基于分支有功功率的低压有源配电网拓扑辨识方法

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于分支有功功率的低压有源配电网拓扑辨识方法
- Topology Identification Method for Low-voltage Active Distribution Network Based on Branch Active Power
- 电力系统自动化 2022年46卷第15期页码：85-95
- 作者机构：
  
  上海理工大学机械工程学院，上海市 200093
- 作者简介：
  
  张巍(1983—)，男，博士，讲师，硕士生导师，主要研究方向：电力系统人工智能技术、电力物联网、综合能源服务。E-mail：zw19830904@usst.edu.cn
  徐进(1997—)，男，通信作者，硕士研究生，主要研究方向：智能配电网大数据挖掘与应用。E-mail：192531451@st.usst.edu.cn
  刘家鹏(1995—)，男，硕士研究生，主要研究方向：电力系统人工智能技术。E-mail：1143480677@qq.com
- 基金信息：
  
  上海市重点实验室开放基金资助项目(Z-2019-304-001);已申请国家发明专利（申请号：202110550144.4）
- DOI：10.7500/AEPS20210706009
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-07-06，
  
  修回日期：2022-02-11，
  
  网络出版日期：2022-05-20，
  
  纸质出版日期：2022-08-10
- 稿件说明：
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张巍,徐进,刘家鹏.基于分支有功功率的低压有源配电网拓扑辨识方法[J].电力系统自动化,2022,46(15):85-95.

ZHANG Wei,XU Jin,LIU Jiapeng.Topology Identification Method for Low-voltage Active Distribution Network Based on Branch Active Power[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(15):85-95.
张巍,徐进,刘家鹏.基于分支有功功率的低压有源配电网拓扑辨识方法[J].电力系统自动化,2022,46(15):85-95. DOI： 10.7500/AEPS20210706009.

ZHANG Wei,XU Jin,LIU Jiapeng.Topology Identification Method for Low-voltage Active Distribution Network Based on Branch Active Power[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(15):85-95. DOI： 10.7500/AEPS20210706009.

摘要

配电物联网背景下，分支箱监测单元的部署进一步提升了低压配电网的感知能力，为低压配电网拓扑辨识提供了新的路径。文中提出了一种基于分支有功功率的低压有源配电网拓扑辨识方法，包括辨识分支节点的层次关系和获取用户的区段信息。首先，基于有功功率序列的时频变换进行特征提取，采用相关性分析方法获得分支节点的上下与并行、相序关系，构建分支节点邻接矩阵。其次，依据分支层次关系将配电网以线路区段的形式进行划分，并采用基于线性变换的回归分析方法确定用户所属区段，构建用户节点关联矩阵。然后，对分支节点邻接矩阵与用户节点关联矩阵联合映射，得到拓扑邻接矩阵，实现低压有源配电网多层拓扑结构的辨识。最后，基于搭建的低压有源配电网仿真模型进行测试，验证了所提方法的有效性。

Abstract

In the background of distribution Internet of Things

the deployment of branch-box monitoring units further enhances the sensing capability of the low-voltage distribution network (LVDN)

which provides a new path for the topology identification of LVDN. This paper proposes a topology identification method for low-voltage active distribution networks based on active power of branch

including identifying the hierarchical relations of branch nodes and obtaining the segment information of consumers. Firstly

the feature extraction is performed based on the time-frequency transformation of active power sequences

then the up-down

parallel

and phase sequence relations of branch nodes are obtained by using correlation analysis to construct the branch node adjacency matrix. Secondly

the distribution network is divided in the form of line segments based on branch hierarchy

and regression analysis method based on linear transformation is used to locate the segments which the consumers belong to. The consumer node incidence matrix is constructed. Then

the branch node adjacency matrix is jointly mapped with the consumer node incidence matrix to obtain the topological adjacency matrix

so as to realize the multi-layer topology identification of LVDN. Finally

the effectiveness of the proposed method is verified by testing the simulation model based on the low-voltage active distribution network.

关键词

Keywords

references

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