[发明专利]适用于低压台区配电的状态监测系统及方法

权利要求书

1.一种适用于低压台区配电的状态监测系统，包括集中器以及与所述集中器采用基于HPLC网络通信的台区配电监测装置；所述台区配电监测装置包括一与台区变压器出线端适配连接的变压器出线侧监控终端、若干用于监测分支配电箱配电工作状态的分支箱监控终端以及若干用于监测台区表箱配电工作状态的表箱监控终端，台区内的台区表箱与表箱监控终端呈一一对应且台区内的分支箱监控终端与分支配电箱呈一一对应；其特征是：

集中器与变压器出线侧监控终端、分支箱监控终端以及表箱监控终端基于HPLC网络通信后，集中器确定所述集中器所在台区的配电拓扑关系，所确定的配电拓扑关系包括台区户变关系、台区分支拓扑关系以及台区表箱拓扑关系，其中，集中器进行台区表箱拓扑确定时，采用基于CPSO的K-means集群分类算法确定任一表箱监控终端所对应台区表箱内的用户表数量，并通过所述基于CPSO的K-means集群分类算法的分类结果得出用户表与台区表箱之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的适用于低压台区配电的状态监测系统，其特征是，采用基于CPSO的K-means集群分类算法确定一表箱监控终端所对应台区表箱内的用户表数量时，包括如下步骤：

步骤1、通过表箱监控终端获取所监控台区表箱内n个用户表的N个户表工作参数样本，其中，每个户表工作参数样本包括在同一采样时间点采样的三相工作电压、三相工作电流以及三相有功功率；

步骤2、根据上述N个户表工作参数样本，初始化混沌粒子群算法并给定K-means聚类方法的聚类数目k，在N个户表工作参数样本中随机选取k个户表工作参数样本作为一个粒子的初始位置；

步骤3、对种群，更新种群内每个粒子当前的速度和位置；对更新速度和位置后的种群，计算种群的目标函数适应度值以及全局最优位置；

步骤4、将上述得到的全局最优位置与预设的混沌优化条件比较，当根据所得到全局最优位置与满足预设的混沌优化条件匹配时，跳转至步骤5，否则，跳转至步骤3；

步骤5、根据混沌粒子群算法生成新的种群，将所生成新的种群，与混沌粒子群算法的终止条件比较，当与混沌粒子群算法的终止条件匹配时，跳转至步骤6，否则，跳转至步骤3；

步骤6、确定混沌粒子群算法的全局最优位置，并以所确定的粒子全局最优位置作为聚类中心，对N个用户表工作参数进行基于聚类数目k下的K-means聚类分析；

步骤7、在K-means聚类分析后，将所聚类分析的状态与聚类终止条件比较，当与聚类终止条件匹配时，则跳转至步骤9，否则，跳转至步骤8；

步骤8、令k＝k+1，以更新聚类数目，并跳转至步骤6；

步骤9、输出基于聚类数目k下的K-means聚类分析的结果，根据所确定聚类数目k得到与所述聚类数目k相一致的台区表箱内的用户表数量；

步骤10、结合聚类分类结果中户表工作参数样本内用户表ID地址，确定任一用户表所属的台区表箱，得出台区表箱一户表的拓扑关系。

3.根据权利要求2所述的适用于低压台区配电的状态监测系统，其特征是，聚类终止条件为达到最大迭代次数，或者，聚类过程计算的目标函数有效值与预设的目标函数有效值阈值匹配。

4.根据权利要求2所述的适用于低压台区配电的状态监测系统，其特征是：表箱监控终端将每个用户表的地址调制到三相工作电流内，在得到台区表箱内用户表数量时，同时得到每个台区表箱内用户表相应的地址。

5.根据权利要求1至4任一项所述的适用于低压台区配电的状态监测系统，其特征是，集中器采用工频畸变信号的方式确定台区户变关系；

变压器出线侧监控终端、分支箱监控终端、表箱监控终端与集中器通过脉冲电流方式确定台区分支拓扑。