一种基于典型相关性分析的线变关系校验方法及系统
阅读说明：本技术 一种基于典型相关性分析的线变关系校验方法及系统 (Line-to-line relation checking method and system based on typical correlation analysis ) 是由 代桃桃 王连成 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种基于典型相关性分析的线变关系校验方法及系统,包括：获取某一线路上所有配电变压器的用电之和以及该线路出口处的用电量；定义上述两者数据误差,若误差小于等于设定值,则初步判定该线路下的变压器都属于该条线路,否则,初步判定存在不属于该线路的配电变压器,定义为第一疑似变压器；初步判定属于同一线路下的变压器,采用相关系数算法进行再次确定是否属于在同一线路下,对再次确定时不属于同一线路,定义为第二疑似变压器；对第一疑似变压器及第二疑似变压器采用典型相关分析算法确定其所属于的线路。本发明基于典型相关系数算法,考虑了配电变压器电压数据集的整体相关程度,提高了判断的可信度。(The invention provides a line-variable relation checking method and a system based on typical correlation analysis, which comprises the following steps: acquiring the sum of the power consumption of all distribution transformers on a certain line and the power consumption at the outlet of the line; defining data errors of the two transformers, if the errors are smaller than or equal to a set value, preliminarily judging that the transformers under the line belong to the line, otherwise, preliminarily judging that the distribution transformers which do not belong to the line exist, and defining the distribution transformers as first suspected transformers; preliminarily judging transformers belonging to the same line, adopting a correlation coefficient algorithm to determine whether the transformers belong to the same line again, and defining the transformers which do not belong to the same line as a second suspected transformer when the transformers are determined again; and determining the line to which the first suspected transformer and the second suspected transformer belong by adopting a typical correlation analysis algorithm. The method is based on a typical correlation coefficient algorithm, the overall correlation degree of the voltage data set of the distribution transformer is considered, and the reliability of judgment is improved.)
技术领域
本发明属于配电网线变拓扑关系校验技术领域，尤其涉及一种基于典型相关性分析的线变关系校验方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的
背景技术
信息，不必然构成在先技术。准确计算配电网线变关系是均衡配电网负荷，提高线路运行可靠性的关键，长期以来依靠人工方式校验配电网线变关系的方式耗时耗力。
而目前的配电网线变关系比较混乱，在配网运行过程中，为降低有功网损和均衡负荷，需对配电网结构进行调整，调整后的相关信息通常都是通过人工方式进行核验和变更登记，这一过程耗时耗力，且容易疏忽出错。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于典型相关性分析的线变关系校验方法，提高了判断的可信度。
为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
第一方面，公开了一种基于典型相关性分析的线变关系校验方法，包括：
获取某一线路上所有配电变压器的用电之和以及该线路出口处的用电量；
定义上述两者数据误差，若误差小于等于设定值，则初步判定该线路下的变压器都属于该条线路，否则，初步判定存在不属于该线路的配电变压器，定义为第一疑似变压器；
初步判定属于同一线路下的变压器，采用相关系数算法进行再次确定是否属于在同一线路下，对再次确定时不属于同一线路，定义为第二疑似变压器；
对第一疑似变压器及第二疑似变压器采用典型相关分析算法确定其所属于的线路。
进一步的技术方案，对初步判定属于同一线路下的变压器，采用相关系数算法进行再次确定是否属于在同一线路下时，分别计算该线路下每台变压器与线路台区电压之间的相关系数，设定相关系数阈值，若计算的相关系数大于该阈值，则判断该台变压器在同一线路下，反之则判断为不属于同一线路。
进一步的技术方案，计算该线路下每台变压器与线路台区电压之间的相关系数时，对应的计算公式为：
其中，u,v分别对应两个台区变压器的电压，Cov(u,v)为u,v的协方差，Varu为u的方差，Var[v]为v的方差；
采用台区变压器每天的平均电压，计算出一个月每日的相关系数，取平均值作为最终的相关系数。
进一步的技术方案，对第一疑似变压器及第二疑似变压器采用典型相关分析算法确定其所属于的线路时，采用一个月的电压数据，分别计算每台变压器与每条线路台区电压之间的相关系数，取最高的相关系数对应的线路，判断其属于该条线路。
第二方面，公开了一种基于典型相关性分析的线变关系校验系统，包括：
数据获取模块，被配置为：获取某一线路上所有配电变压器的用电之和以及该线路出口处的用电量；
初步所属线路判定模块，被配置为：定义上述两者数据误差，若误差小于等于设定值，则初步判定该线路下的变压器都属于该条线路，否则，初步判定存在不属于该线路的配电变压器，定义为第一疑似变压器；
确定所属线路判定模块，被配置为：初步判定属于同一线路下的变压器，采用相关系数算法进行再次确定是否属于在同一线路下，对再次确定时不属于同一线路，定义为第二疑似变压器；
对第一疑似变压器及第二疑似变压器采用典型相关分析算法确定其所属于的线路。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
本发明提出的基于典型相关系数算法，考虑了配电变压器电压数据集的整体相关程度，提高了判断的可信度。
本发明提出采用变压器每日电压数据平均值，采用一个月的电压数据进行相关性判断，解决了因配变出口处电压不平衡问题造成的误差。
本发明首先采用线损的原理，对配电变压器进行初步判断，减少了计算过程，缩短了计算时间。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例方法的流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
配电网线变关系是指配电网台区配变与其所属10kV线路之间的关系，属于配电网拓扑结构的一种，线变关系的梳理是保证配网稳定运行的重要环节，其正确性对配电网网损的计算、配电网故障的抢修等都具有非常重要的意义。
随着配电网的不断发展和建设，现在可采集到海量有效数据如配变出口电压，配变关口电能表电能数据等，为线变关系的校验提供了数据支撑。
实施例一
参见附图1所示，本实施例公开了一种基于典型相关性分析的线变关系校验方法，包括：
步骤一，计算线路上所有配电变压器的用电之和Wi，与线路出口处的用电Wo对比，定义误差若ε≤5％，则初步判定该线路下的变压器都属于该条线路；若ε＞5％，则初步判定存在不属于该线路，定义为疑似变压器sk；
上述线路出口处及配变都配有有计量表，现场可获取该数据；
步骤二，对第一步中初步判定属于同一线路下的变压器，采用相关系数算法，分别计算该线路下每台变压器与线路台区电压之间的相关系数，相关系数越接近于1，说明相关性就越强，2个变压器属于一个台区的可能性就越大；反之，则两个台区变压器的相关性就越弱。
上述台区实际上即为变压器。
相关系数计算公式如下：
其中，u,v分别对应两个台区变压器的电压，Cov(u,v)为u,v的协方差，Varu为u的方差，Var[v]为v的方差，采用每天的平均电压，计算出一个月每日的相关系数Pk,k＝1,2,…,30，取平均值作为最终的相关系数。
设定阈值0.75，相关系数在0.75以上则判断在同一线路下，反之则判断为不属于同一线路，定义为疑似变压器sj；
步骤三，对疑似变压器sk和疑似变压器sj采用典型相关分析算法，采用一个月的电压数据，分别计算每台变压器与每条线路台区电压之间的相关系数Pij，其中，i代表线路数，j代表台区数目；取最高的相关系数Pijmax，判断其属于i条线路。
典型相关分析算法，假定两个台区变压器的一个月的电压数据分别为UT＝[u1,…,uk]、VT＝[v1,…,vk]，投影方向AT＝[a1,…,ak]、BT＝[b1,…,bk]，通过研究投影ATU和BTV来确定两组变压器电压相关性。
其中，μu，μv,σu,σv分别为U和V的均值及标准差，典型相关系数的准则函数为
其中，Cμu＝E[UUT]和Cvv＝E[VVT]分别是U和V的自协方差矩阵，Cuv＝E[UVT]为二者的相互协方差，且
上面的计算是计算出属于同一线路的，此处针对的是在上面步骤中不属于该线路的变压器，然后通过分析确定究竟属于哪条线路。
实施例二
本实施例的目的是提供一种计算装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。
实施例三
本实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时执行上述方法的步骤。
实施例四
本实施例的目的是提供一种基于典型相关性分析的线变关系校验系统，包括：
数据获取模块，被配置为：获取某一线路上所有配电变压器的用电之和以及该线路出口处的用电量；
初步所属线路判定模块，被配置为：定义上述两者数据误差，若误差小于等于设定值，则初步判定该线路下的变压器都属于该条线路，否则，初步判定存在不属于该线路的配电变压器，定义为第一疑似变压器；
确定所属线路判定模块，被配置为：初步判定属于同一线路下的变压器，采用相关系数算法进行再次确定是否属于在同一线路下，对再次确定时不属于同一线路，定义为第二疑似变压器；
对第一疑似变压器及第二疑似变压器采用典型相关分析算法确定其所属于的线路。
实施例五
本实施例的目的是提供一种基于典型相关性分析的线变关系校验装置，包括：
电能计量单元，用于计算线路上所有配电变压器的用电之和以及线路出口处的用电；
服务器，所述服务器被配置为与所述电能计量单元通信，接收所述电能计量单元采集的数据并进行初步判定该线路下的变压器都属于该条线路：定义上述两者数据误差，若误差小于等于设定值，则初步判定该线路下的变压器都属于该条线路，否则，初步判定存在不属于该线路的配电变压器，定义为第一疑似变压器；
以及
进行最终确定变压器所属线路：初步判定属于同一线路下的变压器，采用相关系数算法进行再次确定是否属于在同一线路下，对再次确定时不属于同一线路，定义为第二疑似变压器；
对第一疑似变压器及第二疑似变压器采用典型相关分析算法确定其所属于的线路。
上述电能计量单元数据采集，具体为计量表。
以上实施例的装置中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。
本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
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