[发明专利]基于互信息的低压配电网用户拓扑估计方法及系统

权利要求书

1.一种基于互信息的低压配电网用户拓扑估计方法，其特征在于，包括：

步骤S1，获取用户电压时间序列数据和变压器电压时间序列数据；

步骤S2，根据所述用户电压时间序列数据和所述变压器电压时间序列数据计算用户电压之间的互信息以及用户与变压器之间的互信息；

步骤S3，根据所述用户与变压器之间的互信息依靠K均值聚类算法进行用户相位识别；

步骤S4，构建拓扑模型；

步骤S5，针对相位识别后的用户利用最小生成树算法根据所述用户电压之间的互信息的大小完成拓扑估计。

2.根据权利要求1所述的基于互信息的低压配电网用户拓扑估计方法，其特征在于：所述步骤S2中所述用户电压之间的互信息和所述用户与变压器之间的互信息的计算公式相同，如下：

当计算所述用户电压之间的互信息时，式中，I(V_i,V_j)表示用户V_i和用户V_j之间的互信息，p(v_i)、p(v_j)分别表示用户V_i和用户V_j电压时间序列的边际分布，p(v_i,v_j)表示用户V_i和用户V_j电压时间序列的联合分布，i、j代表用户编号；

当计算所述用户与变压器之间的互信息时，式中，I(V_i,V_j)表示用户V_i和变压器V_j之间的互信息，p(v_i)、p(v_j)分别表示用户V_i和变压器V_j电压时间序列的边际分布，p(v_i,v_j)表示用户V_i和变压器V_j电压时间序列的联合分布，i代表用户编号，j代表变压器相位编号。

3.根据权利要求1或2所述的基于互信息的低压配电网用户拓扑估计方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

步骤S31，将m个用户分成K个簇，以现有的配变三相电压数据作为每簇初始质心；

步骤S32，将每个用户根据其与各簇质心的互信息赋给最近的簇，重新计算每个簇的平均值，将平均值作为新的质心；

步骤S33，不断重复所述步骤S32，直至没有聚类质心再发生变化，实现用户的相位识别。

4.根据权利要求1或2所述的基于互信息的低压配电网用户拓扑估计方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

使配电网中的每棵树都有一个位于根的变电站和位于其他节点的用户；配电网闭环结构图用G＝(V,E)表示，其中，V表示节点集合，E表示节点与节点之间无向边的集合，反映配电网中各设备之间的连接关系；若树T为G的子集，且满足树T中的节点均为G中的节点，则树T为G的一棵生成树。

5.根据权利要求3所述的基于互信息的低压配电网用户拓扑估计方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

使配电网中的每棵树都有一个位于根的变电站和位于其他节点的用户；配电网闭环结构图用G＝(V,E)表示，其中，V表示节点集合，E表示节点与节点之间无向边的集合，反映配电网中各设备之间的连接关系；若树T为G的子集，且满足树T中的节点均为G中的节点，则树T为G的一棵生成树。