[发明专利]基于自适应状态观测器的配网拓扑检测方法、装置及设备

说明书

本发明实施例涉及一种基于自适应状态观测器的配网拓扑检测方法、装置及设备，该方法通过建立配网拓扑的自适应状态观测网络；实时采集配网中所有节点以及与每个节点对应的电压相角，得到检测数据；将检测数据输入自适应状态观测网络中，得到更新自适应状态观测网络；通过更新自适应状态观测网络获取配网的线路观测值和节点连边数值，基于线路观测值和节点连边数值得到配网的实时网络拓扑，实现对配网网络拓扑的检测。该方法采用配网暂态数据进行拓扑辨识，提高了拓扑检测的速度，所建立的自适应状态观测网络能很好地克服配网中的用电负荷随机波动，具备严格的数学有效性和时间尺度上的收敛性，解决了现有技术中不能实时检测配网拓扑结构的问题。

技术领域

本发明涉及电网信息技术领域，尤其涉及一种基于自适应状态观测器的配网拓扑检测方法、装置及设备。

背景技术

电网传输系统(配网)由输电网和配电网组成，其主要功能是从发电机向负载传输电能，输电网主要为连接变电站和发电厂的高压线路，而配电网主要为连接变电站与终端用户的中低压线路。以往，电力系统的集中控制和监测主要针对发电、输电和高压配电环节，但是间歇性分布式能源车辆的主动配电网的出现，对低压配电控制的提升产生了需求。

相对来说，输电网的拓扑变化周期较长，结构相对稳定，而配电网较为灵活，分支较多，其拓扑变化较为频繁。在此类电网传输系统的拓扑情况下，现有对输电网的拓扑检测主要手段有状态估计、压缩感知等，现有主要有采用Group Lasso算法来估计中低压的配电网拓扑，利用有限的数据还原网络拓扑；还有利用结构学习的手段来检测当前的树状配电网络。然而上述对电网传输系统的拓扑检测的算法主要是利用静态模型，不能实现实时对电网传输系统快速配网拓扑进行检测，因此如何实现快速检测配网拓扑是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于自适应状态观测器的配网拓扑检测方法、装置及设备，用于解决现有技术中不能实时检测配网拓扑结构的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种基于自适应状态观测器的配网拓扑检测方法，包括以下步骤：

建立配网拓扑的自适应状态观测网络；

实时采集配网中所有节点以及与每个节点对应的电压相角，得到检测数据；

将所述检测数据输入所述自适应状态观测网络中，得到更新自适应状态观测网络；

通过所述更新自适应状态观测网络获取配网的线路观测值和节点连边数值，基于所述线路观测值和所述节点连边数值得到配网的实时网络拓扑。

优选地，建立配网拓扑的自适应状态观测网络的步骤包括：

获取配网的所有节点和线路，建立每个节点与线路之间的连接关系模型；

基于配网的负荷随机波动，通过配网的动力学模型和所述连接关系模型建立自适应状态观测网络。

优选地，所述连接关系模型的表达式为G＝(N,E)，N为配网所有节点的集合，为每个节点与线路连接连边的集合，N为0,1,···,n。

优选地，所述配网的动力学模型的表达式为：

式中，为去除0号节点的配网节点集合，P_i^d为与节点i连接负荷需求的有功功率，B_ij为节点i与节点j连接线路的电纳，θ_i为节点i的电压相角，θ_j为节点j的电压相角，T_i为节点i的频率-功率系数，s_ij为节点i与节点j连接线路的连通状态；N为配网所有节点的集合，N为0,1,···,n，

优选地，所述自适应状态观测网络的表达式为：