[发明专利]适用于低压台区配电的状态监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种适用于低压台区配电的状态监测系统及方法。其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；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关系识别时，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，并通过所述算法的分类结果得出户表与表箱之间的对应关系。本发明能有效实现对低压台区配电的状态监测，提高低压台区配电监测的智能化程度。

技术领域

本发明涉及一种状态监测系统及方法，尤其是一种适用于低压台区配电的状态监测系统及方法。

背景技术

目前，低压台区配电网的拓扑关系识别主要采用现场人工检测和在线智能监测两种方式。

对采用现场人工检测的拓扑识别方式，人工检测需要工作人员利用台区拓扑识别装置进行现场测定，这种方法识别精度低，尤其是当电网用户负荷发生变化时，会因为识别不及时导致故障定位困难。对采用在线智能监测的拓扑识别方式，目前大多采用基于监测终端、HPLC通信单元硬件模块的载波通信、脉冲电流等方法，识别准确率较高，但脉冲电流需要控制在一定的幅值范围内，载波通信存在“台区串扰”等问题，精度容易受到影响，在操作上也存在一定难度，目前仍未得到较好的改善方案。

随着智能电表用户规模的不断扩大，基于智能电能表监测终端的大数据拓扑识别方法在识别准确率、识别效率上具有更明显的优势。但如何能有效实现低压台区配电的拓扑识别仍然是继续解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于低压台区配电的状态监测系统及方法，其有效确认台区表箱内用户表的数量，能有效实现对低压台区配电的状态监测，提高低压台区配电监测的智能化程度。

按照本发明提供的技术方案，所述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；

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。

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；