配电网拓扑分析方法研究_

基于配电网台区的拓扑自动识别技术研究发布时间：2023-01-04T03:26:15.851Z 来源：《福光技术》2022年24期作者：汤正宇赖来源黄淼华[导读] 电力系统中，台区即为单一变压器的供电区域，变压器与用户电表的对应关系称为户变关系，低压配电网台区系统的拓扑即指台区内所有的户变关系。

广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州 516003摘要：低压配电网的拓扑准确性是智能电网建设的有力保障。

在低压配电网拓扑关系的识别方法中，常用的台区在线自动识别技术主要有脉冲电流法和载波通信法。

相较于脉冲电流法，载波通信法实现更为简单，安全性更高，可控性更强。

本文采用基于电力载波的户变识别方法，通过采用基于脉冲电流调制法辨识低压台区拓扑模型，判断发射端设备的相位及其分支线，完成台区拓扑识别，该方法可保证模型的准确辨识，减轻人工识别工作量，还可作为台区拓扑校验手段。

关键词：台区；拓扑；配电网；自动识别一、配电网台区系统框架1、配电网台区拓扑结构电力系统中，台区即为单一变压器的供电区域，变压器与用户电表的对应关系称为户变关系，低压配电网台区系统的拓扑即指台区内所有的户变关系。

配电台区拓扑框架结构由低压出线柜（配变侧）、分支箱、电表箱组成的"台区-分支-用户"三级关系。

配电变压器的出口端与低压出线柜的入口端连接，低压出线柜的出口端与分支箱的入口端连接，分支箱的出口端与电表箱的入口端连接，电表箱的出口端与用户连接。

2、配电网台区通信结构配电网台区的自动化通信体系架构是实现台区拓扑自动识别的重要基础。

通信体系架构由自动化主站系统、智能配变终端（TTU）、馈线层低压监测单元及混合通信系统等构成。

例如：主站系统主要包括前端服务器、SCADA服务器、交换机、防火墙和物理加密隔离等装置。

TTU通过电力线采用5G技术与主站进行通信，台区层与馈线层、馈线曾与用户层以电力线宽带载波方式进行通信。

智能配变终端安装于变压器根部，馈线层低压监测单元安装在分支箱出线端或进线端，用户层低压监测单元安装在电表箱出线端或进线端。

电力物联网1摘 要：配电台区户-相-变关系以及台区一次拓扑辨识技术是低压配电监测及故障研判的关键点。

针对设计的配电台区物联网架构下台区融合终端的架构和低压拓扑识别功能进行分析，得出一种实用、可行的配电台区拓扑实现方法。

首先，在确定各分支上下级之间拓扑关系的基础上，基于分支进线端的电流是其出线端电流和的原则，来确定各分支的进线端；根据分支的出线端与相连的下一级分支进线端电流相等原则，来确定不同分支进出线之间的连接关系，从而确定各分支之间的一次拓扑连接关系。

然后，通过大量数据相关性分析方法，得出台区各个用户表计与本台区变压器的从属关系，从而获得台区的户-相-变关系。

最后，仿真分析及装置实证得出该方法具有很好的分析效果，为配电台区拓扑辨识及智能分析提供了较好的技术支撑。

关键词：配电台区；户-相-变关系；拓扑辨识；相关分析；配电网中图分类号：TM72 文献标志码：A DOI ：10.19421/ki.1006-6357.2020.11.001配电台区户-相-变关系及一次拓扑辨识技术研究毋炳鑫，李俊刚，崔龙卫，魏勇，黄利军，孟乐（许继集团研发中心，河南 许昌 461000）［引文信息］毋炳鑫，李俊刚，崔龙卫，等．配电台区户-相-变关系及一次拓扑辨识技术研究 ［J ］．供用电，2020，37（11）：1-7，27．WU Bingxin ，LI Jungang ，CUI Longwei ，et al. Study of distribution area user-phase-transformer relationship and primary topology identification ［J ］． Distribution & Utilization ，2020，37（11）：1-7，27．基金项目：国家电网有限公司科技项目“面向配电物联网的多维监测与运行辅助决策关键技术研究”（SGTYHT/19-JS-215）。

基于聚类分析的低压配电网台区拓扑识别方法研究摘要：营配档案中的低压配电网台区拓扑信息对于线损评估与治理具有重要意义，准确的识别低压配电网台区拓扑信息可以帮助管理人员分析线损来源与评估配网结构，快速对配电网络提出电网优化策略。

本文通过对低压配电网台区各个层次的营配档案不一致问题，借助配电网用户用电信息采集系统电压数据，开展对电压数据异常值清洗、缺失值填充、电压状态特征提取等分析，提出了基于数据驱动的聚类分析拓扑辨识方法。

通过聚类分析算法，识别低压配电网台区的“户-变”，“户-相”，“表箱-配变”，“用户-表箱”等四个维度的台区拓扑关系，从而理清低压配电网供电台区拓扑信息。

关键词：聚类分析；低压配电网；供电台区；电压数据；拓扑识别；中图分类号：TP39 文献标志码：A0前言随着经济社会的飞速发展，我国的城乡用电量不断增多，这对于我国的低压配电网的要求也越来越严格。

尤其是直接面向用户供电的低压配电网末端网络，承担着电力网末端输送生活用电的关键职能，是电网的重要组成部分，与广大人民群众的生产生活息息相关，是服务民生的重要公共基础设施，对实现全面建成小康社会宏伟目标、促进“新常态”下经济社会发展具有重要的支撑保障作用。

城乡低压配电电网发展过程中由于低压配电网台区建设期间用户电表线路档案错误或检修时造成的变更电表档案没有记录、记录错误等现象的存在，其拓扑关系常常出现错误，会对低压配电网中的线损计算、节能分析等造成很大影响，直接对分析社会负荷增长的适应能力造成很多不确定性。

如果能够共享当前电网企业现有的系统建设成果，借助低压配电网行业信息系统的低压配电网用户大数据，通过创新技术方法，开展基于数据驱动的网络拓扑隶属关系核查方法，就可以很好分析电网薄弱环节、计算电网线损，对密切跟踪市区、县城、中心城镇和产业园区等经济增长热点，推进高可靠性示范区与新型城镇化示范区建设，规范住宅小区配电网建设改造，开展老旧住宅小区配电网建设改造提供非常强有力的依据。

配电网故障分析处理的拓扑分析原理及实现苏标龙，张瑞鹏，杜红卫，许先锋，卢玉英（国电南瑞科技股份有限公司南京市210061）摘要：本文从拓扑构建和分析入手，详细论述了配电网故障分析处理的原理。

具体实现的过程中充分考虑应用开发的通用性和灵活性两方面，将拓扑构建分成了静态拓扑和应用拓扑两个阶段，以针对不同的应用需求。

在完成拓扑构建的基础上，故障分析处理依据故障处理的特定原则对事故区域进行拓扑分析，通过拓扑区域的划分和比较确定故障区域并得到非故障失电区域的转供路径，最后形成事故处理最优方案。

关键词：DMS，故障分析，拓扑分析，故障隔离，负荷转供The Principle and Realization of Topology Analysis about FaultProcess in Distribution NetworkABSTRACT:This paper summarizes the basic structure and primary application of topology in Distribution Manager System (DMS). Topology analysis contains data structure and arithmetic, in consideration of universality and particularity we separate topology analysis into static topology and app-topology. This paper discuss the basic principle about fault process in power distribution network. Through the contrast of different area, we get the conclusion about fault area, non-fault area and load transfer trace.KEY WORDS：DMS，fault analysis，topology analysis，fault isolation，load transfer1引言配电网故障分析处理是配网管理系统中一项重要的高级应用。

第28卷㊀第5期2023年10月㊀哈尔滨理工大学学报JOURNAL OF HARBIN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY㊀Vol.28No.5Oct.2023㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀基于GIS 和电压波形相关性分析的低压配电网拓扑识别方法黄旭波1,㊀黄㊀磊1,㊀艾㊀丹1,㊀杨㊀秋1,㊀姚林朋2(1.贵州电网有限责任公司铜仁供电局,贵州铜仁554300;2.上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程系,上海200240)摘㊀要:针对低压配电网拓扑结构人工校验成本高㊁效率低等问题,提出了一种基于GIS 和电压波形相关性分析的低压配电网拓扑识别方法㊂首先根据GIS 平台里台区配变和用户的地理信息,结合户变关系空间约束,筛选出重叠区域和非重叠区域,初步确定非重叠区域的户变关系㊂其次分析重叠区域用户和相邻台区配变的电压序列相关性,分别采用欧氏距离㊁DDTW ㊁皮尔逊相关系数3种指标进行评估,以确定重叠区域的户变关系㊂最后持续动态监控重叠区域的电压相关性趋势,当用户和台区配变的电压相关性发生剧烈变化时,重新计算用户和相邻台区配变的电压相关性,判断用户所属台区,向运维人员推送告警信息以待人工校核确认㊂算例验证了本文方法的有效性和可行性㊂关键词:低压拓扑识别;GIS ;电压曲线相似性;欧氏距离;皮尔逊相关系数DOI :10.15938/j.jhust.2023.05.006中图分类号:TM726文献标志码:A文章编号:1007-2683(2023)05-0042-09Topology Identification Method of Low-voltage Distribution NetworkBased on GIS and Voltage Waveform Correlation AnalysisHUANG Xubo 1,㊀HUANG Lei 1,㊀AI Dan 1,㊀YANG Qiu 1,㊀YAO Linpeng 2(1.Tongren Power Supply Bureau of Guizhou Power Grid,Tongren 554300,China;2.Department of Electrical Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China)Abstract :Aiming at the problems of high cost and low efficiency of manual calibration of low-voltage distribution network topology,a topology identification method of low-voltage distribution network based on GIS and voltage waveform correlation analysis is proposed.Firstly,according to the geographic information of the distribution and user in the GIS platform,combined with the spatial constraints ofthe household variable relationship,the overlapping areas and non-overlapping areas are screened out,and the household variable relationship of the non-overlapping areas is preliminarily determined.Secondly,the voltage sequence correlation between the user in the overlapping area and the distribution in the adjacent station area is analyzed,and the three indicators of Euclidean distance,DDTW and Pearson correlation coefficient are used to evaluate the household change relationship in the overlapping area.Finally,the voltage correlation trend of the overlapping area is continuously monitored dynamically,and when the voltage correlation between the user andthe station area changes drastically,the voltage correlation of the user and the adjacent station area is recalculated,the station area to which the user belongs is determined,and the alarm information is pushed to the operation and maintenance personnel for manual verification and confirmation.A numerical example shows the effectiveness and feasibility of the proposed method.Keywords :low voltage topology identification;GIS;voltage curve similarity;Euclidean distance;Pearson㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2022-06-03基金项目:国家重点研发计划(2018YFB2100100);贵州电网公司科技项目(060500KK52200004).作者简介:黄旭波(1985 ),男,工程师;黄㊀磊(1987 ),男,高级工程师.通信作者:姚林朋(1981 ),男,博士,研究员,E-mail:346969964@.0㊀引㊀言近年来,随着智能电网的快速发展,低压配电网的智能化改造进入了快车道[1-5]㊂配电网运维的智能化水平直接影响到用电客户的满意度,高准确率的低压台区拓扑关系,特别是正确的户变关系,有利于配电网智能化㊁精细化的管理和节能降损的实施[6-8]㊂然而,低压配电网规模庞大㊁结构复杂,尤其是在城乡电网改造时,新增变压器或变压器扩容㊁改动接线后,部分配电网台区的用户信息更新不及时,存在记漏㊁记错等现象,影响了配电网的运行和管理[9-10]㊂完全依靠人工排查更新拓扑信息的效率过低,因此有必要找到一种高效率㊁高精度的低压配电网拓扑识别方法[11-12]㊂目前低压配电网拓扑识别方法主要分为依靠台区拓扑识别仪器[13]和智能电表电气量数据[14]2类㊂前者依靠大量的人力和物力,识别效率较低,并且带来采购仪器的额外经济成本;后者识别效率较高,人工工作量较小㊂文[15]提出一种基于动态时间弯曲距离和聚类分析的低压配电网台区拓扑识别方法,首先度量用户电压曲线之间的相似性,然后对用户电压曲线进行聚类分析,辨识用户所属台区,但在用户基数大的场景下计算复杂,难以推广,并且当某个台区多个户变关系错误时,会导致判断结果的错误㊂文[16]提出一种基于模型文件和电压数据相关性的配电网拓扑在线校验方法,利用配电网拓扑模型文件和开关量状态简化配电网节点模型,采用层次聚类法进行分区,再计算分区内各节点数据的皮尔逊相关系数,但是模型文件有可能更新不及时,限制了方法的使用场景㊂文[17]结合地理信息系统和台区辐射范围限制,初步确定台区关系,再利用K-means算法和主成分分析方法分析电量时间序列,进一步确定台区关系,最后利用电压序列相关性分析更新台区关系变化,但对节点数量多的拓扑,计算电量序列矩阵和回归矩阵比较复杂㊂地理信息系统(geographic information system, GIS)结合了地理学㊁地图学㊁遥感学和计算机学,是对地球表层空间中相关地理数据进行采集㊁存储㊁展示㊁数据挖掘㊁管理等的综合技术系统,目前已广泛应用于电力领域㊂本文基于GIS信息和台区供电距离限制,快速筛选户变关系,实现了初步低压配网拓扑识别㊂通过引入用户电压和相邻台区配变电压的波形相关性分析,进一步准确识别重叠区域的拓扑关系,其中相关性指标采用了欧氏距离㊁导数动态时间弯曲距离(derivative dynamic time warping,DDTW)㊁皮尔逊相关系数3种指标㊂最后提出一种动态监控拓扑的思路,实现拓扑关系的在线更新㊂1㊀基于GIS的初步拓扑识别电力系统低压配电网台区数量多,用电用户达百万级,为了快速甄别户变关系,有必要先划分台区的供电范围,重点考察台区与潜在用户之间的拓扑关系㊂地理信息系统GIS可以提供台区变压器和周边用电用户的地理经纬度信息,结合户变关系空间约束,可用于低压配电网的初步识别㊂户变关系空间约束由低压配电网电压分布推导而来,图1为低压配电网拓扑示意图,图2为低压配电网电压相量图㊂图中有2条线路,其受端电压分别表示为V㊃1和V㊃2,ΔV2为受端2的电压降,δ为受端1电压的相位角,φ为功率因数,r1和x1为线路阻抗Z1的电阻和电抗,r2和x2为线路阻抗Z2的电阻和电抗,下面推导V㊃1和V㊃2的关系㊂图1㊀低压配电网拓扑示意图Fig.1㊀Schematic diagram of the topology of thelow-voltage distributionnetwork图2㊀低压配电网电压相量图Fig.2㊀Voltage phasor plot of low-voltagedistribution networks由图2可得:ΔV2=r2I2cosφ+x2I2sinφ(1)δV2=x2I2cosφ-r2I2cosφ(2)34第5期黄旭波等:基于GIS和电压波形相关性分析的低压配电网拓扑识别方法V ㊃1=V 2+ΔV 2+jδV 2(3)由式(1)~式(3)可知,随着线路长度的增加,线路末端电压会降低,当供电距离过长时,末端用户电压过低,无法满足电压质量要求㊂在实际电网中,电力公司会严格考察配电网的输电电压降指标,台区供电距离有严格的限制,台区变压器到所属用电用户的物理距离存在空间约束,不可能无限远㊂实际台区配变的辐射形状不是直线,与地形地势有关,但根据有关指导规定和经验,都存在一个配电变压器和用电用户的最大直线距离r ,使得以配电变压器为圆心,以r 为半径,该变压器所供电的所有用户都处于圆内㊂通过设定合适的r ,就可以根据GIS 的地理经纬度信息,初步识别低压配电网的户变关系㊂但是,不同台区配电变压器的圆形区域可能存在重叠,如图3所示㊂图3中,3个台区有重叠区域,区域A 内的用户既可能属于台区1,也可能属于台区3;区域B 内的用户可能属于台区1或台区2或台区3;区域C 内的用户既可能属于台区2,也可能属于台区3㊂对于重叠区域的用电用户,可能属于不同台区,需要进一步识别拓扑关系㊂图3㊀低压配电网台区空间分布示意图Fig.3㊀Schematic diagram of spatial distribution oflow-voltage distribution network station area2㊀基于电压波形相关性分析的重叠区域拓扑识别㊀㊀低压配电网接入用户规模庞大,可达百万数量级㊂研究表明[18-19],若台区A 和台区B 为不同的台区,则台区配变电压和所属用户电压的曲线相似性关系如表1所示㊂表1㊀台区配变电压和所属用户电压曲线相似性关系Tab.1㊀The relationship between the distribution voltage of the station area and the voltage curve of the user 电压曲线相似性台区A 配变台区B 配变台区A 用户台区B 用户台区A 配变/低高低台区B 配变低/低高台区A 用户高低/低台区B 用户低高低/㊀㊀同一台区的配变和所属用户由于电气距离较近,电压波动曲线呈现相近的趋势,曲线相似度高;不同台区的配变和所属用户的电压波动曲线相似度低㊂因此,通过分析电压波形的相关性可以识别低压配电网的拓扑关系,具体有2种方法:1)分析台区所属用户和用户之间的电压相关性;2)分析台区配变和所属用户之间的电压相关性㊂本文选用第2种方法,原因是:1)台区所属用户数量多,分析计算量大,而台区配变数量少,计算量相对小;2)若某个台区大多数户变关系错误,通过分析台区所属用户和用户之间的电压关系会导致算法判断错误㊂图4为某配电网不同节点同一时间段的电压采样曲线,节点a 为某台区配电变压器,节点b 为该台区所属用户,节点c 为另一台区配电变压器㊂由图4可以直观看出,节点a 和节点b 的电压波形相似度较高,节点b 和节点c 的电压波形相似度较低㊂图4㊀户变电压序列波动趋势图Fig.4㊀Fluctuation trendchart of household variablevoltage sequence44哈㊀尔㊀滨㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀在度量电压波形相似性时,本文选用欧氏距离㊁导数动态时间弯曲距离(DDTW)㊁皮尔逊相关系数3种指标综合评估,避免单一指标的局限性㊂3种指标各有优劣:欧氏距离简单直观㊁易于理解㊁对波动幅值变化敏感,但在数据集出现异常值时不稳定; DDTW适用场景更广㊁对波动趋势敏感,但对波动幅值变化相对不敏感;皮尔逊相关系数更适用于高维数据,对取值范围没有要求,但对样本容量有一定要求㊂2.1㊀欧氏距离欧氏距离也称为欧几里得距离,用于衡量多维空间中两点的绝对距离,即:d=ðni=1(x i-y i)2(4)式中:d为欧氏距离;n为多维空间的维数;x和y为多维空间的2个点;x i为x的第i个坐标㊂2个电压波形的欧氏距离越小,相似度越高㊂2.2㊀DDTWDTW算法对2个电压序列之间的波动趋势有很高的灵敏度,可用于度量电压序列的相似性[20]㊂DTW算法基于动态规划思想,搜索1条最优弯曲路径,使得沿该路径时2个智能电表电压序列之间的距离最小㊂但是,DTW算法在序列有细微变动时容易造成奇点问题[21],为此本文引入DDTW算法[22]予以改进,该方法通过对序列求一阶导数估计来获得有关的形状信息,既可以有效改进奇点问题,又可以减少计算量,增加方法的泛化能力㊂设有2个电压序列X={x1,x2, ,x m},Y= {y1,y2, ,y n},本文中m=n,首先对2个序列分别求导,即:Xᶄ=xᶄi=x2-x1,i=1xᶄi=(x i-x i-1)+(x i+1-x i-1)/22,2ɤi<m xᶄi=x m-x m-1,i=mìîíïïïï(5)式中:x i为X中的第i个元素;Xᶄ为求导后的序列㊂Yᶄ计算方法同理㊂其次,对序列Xᶄ和Yᶄ进行标准化处理,即:Xᵡ=xᵡi=xᶄi-μᶄxσᶄx{(6)式中:μᶄx和σᶄx分别为序列Xᶄ的均值和方差;Xᵡ为标准化处理后的序列;xᵡ为Xᵡ中的第i个元素㊂经求导㊁标准化处理后的2个电压序列Xᵡ和Yᵡ的动态时间弯曲路径如图5所示㊂图5㊀DDTW路径示意图Fig.5㊀Schematic of the DDTW path图中红色和黄色路径是众多路径中的2条,代表了序列Xᵡ和Yᵡ的对应关系㊂路径需满足如下4条约束:1)起点终点约束,路径的起点为(1,1),终点为(m,n)㊂2)步长约束,路径总步长A需满足: max(m,n)ɤAɤm+n-1(7) 3)路径曲线连续约束,曲线只能沿横轴㊁竖轴㊁斜线轴移动1格,不能跳格㊂4)路径曲线单调性约束,曲线只允许向右㊁向下㊁向右下移动㊂满足约束条件的路径L有很多条,路径可以表示为L={l1,l2, ,l p, ,l A},其中路径中的元素计算如下:d(l p)=(xᵡi-yᵡk)2(8)式中:l p为路径L中第p个点的坐标㊂将路径L的所有可能性组成路径集合M,在M 中存在一条最优路径使得ðAp=1d(l p)最小㊂则序列X 和Y的DDTW为:d DDTW(X,Y)=min MðA p=1d(l p)(9)2.3㊀皮尔逊相关系数皮尔逊相关系数[23]又称为皮尔逊积距相关系数,以2组数据和各自平均值的离差为基础,令离差相乘以度量两个变量的线性相关程度㊂其定义如下:P=ðn i=1(x i-X-)(y i-Y-)ðn i=1(x i-X-)2ðn i=1(y i-Y-)2(10)式中:X-为序列X的均值,Y-为序列Y的均值,P为54第5期黄旭波等:基于GIS和电压波形相关性分析的低压配电网拓扑识别方法皮尔逊相关系数㊂P的取值介于[-1,1]之间,P的绝对值越大,序列X和Y的相关程度越高;P的绝对值越小,序列X和Y的相关程度越低㊂皮尔逊相关系数反映序列相关程度的标准如表2所示㊂表2㊀皮尔逊相关系数反映相关程度的标准Tab.2㊀The Pearson correlation coefficient reflectsthe standard of relevanceP绝对值范围相关程度[0,0.2)极弱相关[0.2,0.4)弱相关[0.4,0.6)中等相关[0.6,0.8)强相关[0.8,1]极强相关3㊀动态监控重叠区域台区变动在电网实际运行中,配电网台区用户可能发生转供或转负荷,所属台区可能发生变化㊂因此,配电网拓扑校核识别工作不是一次性工作㊂本文引入一种动态识别思路,针对重叠区域的用户电压和所属台区配变电压之间的相似性定时计算㊁动态监控,若相关程度发生明显变化,出现任一相关指标的变化率超过30%时,需重新计算用户电压与相邻其他台区配变电压的相似性㊂若依据上一章电压相关性分析,判断用户的台区发生变化,则向配电网运维人员推送智能告警信息,提醒户变关系可能发生变化,需要进一步核实㊂采样数据通常以1天为数据集长度,拓扑识别系统每天定时对前一天的重叠区域电压数据进行计算校核,不影响配电网服务器和工作站的正常运行㊂4㊀基于GIS和电压波形相关性分析的低压配电网拓扑识别方法㊀㊀本文提出一种基于GIS和电压波形相关性分析的低压配电网拓扑识别方法,其流程图如图6所示㊂方法步骤如下:1)采集GIS数据和电压数据㊂2)基于GIS的用户经纬度㊁台区配变经纬度初步评估配电网拓扑,确定非重叠区域的户变关系㊂3)对重叠区域,计算用户电压和相邻台区配变电压的相似性,分别计算欧氏距离㊁DDTW㊁皮尔逊图6㊀低压配电网拓扑识别流程图Fig.6㊀Flowchart of topology identification algorithm for low-voltage distributionnetworks相关系数3个指标,若该用户电压和某相邻台区配变电压之间有任意2项以上指标最相关,则判定该用户属于该台区㊂4)动态监控重叠区域的台区变动情况,每天定时对前一天的重叠区域电压数据进行计算校核,若用户电压和所属台区配变电压的相关程度发生明显变化,任一相关指标的变化率超过30%时,重新计算用户电压与相邻其他台区配变电压的相似性,若根据电压波形相关性分析判断用户的台区发生变化,则向配电网运维人员推送智能告警信息,提醒进一步人工核实㊂64哈㊀尔㊀滨㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀5㊀算例分析为验证本文模型的有效性,本文以某配电网小区为数据来源进行算例分析㊂首先从GIS平台导出台区和用户地理位置信息,根据地理经纬度坐标进行初步拓扑识别㊂依据经验,配电半径r取500m㊂该小区共有2个台区,以台区配电变压器为圆心㊁以500m为半径画圆,不在重叠区域的用户归属于距离最近的配变台区㊂下面重点考察重叠区域内的20个用户,选取2022年3月1日-10日的日平均电压数据作为样本,分别计算用户电压和2个台区的配电变压器电压之间的欧氏距离㊁DDTW㊁皮尔逊相关系数,计算结果如表3所示㊂表3㊀重叠区域电压相关性分析结果Tab.3㊀Overlapping region voltage correlation analysis results㊀㊀由表3可知:1)用户1㊁4㊁6㊁8㊁10㊁14㊁15㊁17㊁18共9个用户与配电变压器1的电压序列欧氏距离㊁DDTW更小,皮尔逊相关系数绝对值更大,这9个用户属于1号台区;2)用户2㊁3㊁5㊁7㊁9㊁11㊁12㊁13㊁16㊁19㊁20共11个用户与配电变压器2的电压序列欧氏距离㊁DDTW更小,皮尔逊相关系数绝对值更大,这11个用户属于2号台区㊂经人工校核,使用本文方法对算例小区的非重叠区域和重叠区域用户户变关系进行识别,识别结果未发生错误,验证了本文方法的有效性和准确性㊂对这20个用户持续进行电压相关性动态监控,发现第15号用户在2022年4月3日和配电变压器1的电压相关性发生了剧烈变化,其指标变化趋势如图7㊁8㊁9所示㊂74第5期黄旭波等:基于GIS和电压波形相关性分析的低压配电网拓扑识别方法图7㊀15号用户和配电变压器1的电压序列欧氏距离变化图Fig.7㊀Voltage sequence Euclidean distance change graph for user 15and distribution transformer1图8㊀15号用户和配电变压器1的电压序列DDTW 变化图Fig.8㊀Voltage sequence DDTW variation patternfor user 15and distribution transformer1图9㊀15号用户和配电变压器1的电压序列皮尔逊相关系数变化图Fig.9㊀Plot of the Pearson correlation coefficient variation of the voltage sequence for the No.15user and distribution transformer 1㊀㊀由图7㊁8㊁9可知,在4月3日第15号用户和配电变压器1的欧氏距离㊁DDTW 剧烈增大,皮尔逊相关系数剧烈减小,3个指标的变化率均大于30%,系统重新计算用户电压与相邻其他台区配变电压的相似性,经计算第15号用户和配电变压器2相关性更强,判断当日第15号用户属于2号台区,向运维人员推送告警㊂根据相关供电部门核实,当日该用户出现转供现象,验证了本文方法的有效性㊂6㊀结㊀论本文提出一种基于GIS 和电压波形相关性分析的低压配电网拓扑识别方法,基于GIS 信息初筛数据,再基于电压相关性分析识别低压配网拓扑关系,可操作性较高,具有一定的实用价值㊂本文的贡献在于:1)所提方法立足于实际户变数据,充分挖掘GIS 数据以及台区用户和台区配变电压的数据相关性,采取多个相关性指标避免单一性,提升了拓扑识别的准确率㊂2)提出的通过GIS 信息初筛拓扑关系的思路大幅降低了计算量,提高拓扑识别效率,有利于所提方法在工程领域的推广㊂3)所提方法经过实际数据的算例分析,验证了方法的准确性和有效性,能够为相关工程提供参考㊂4)所提方法具备一定的在线更新能力和智能告警能力,当动态监控到台区拓扑变化时,及时向运维人员推送告警,为智慧运维工程提供了一种借鉴思路㊂最后,所提方法对辐射半径参数的选取比较主观,未来进一步的研究方向是如何更合理地选择辐射半径参数,进一步提高方法的准确性和在线更新的实用性㊂参考文献:[1]㊀李鹏,王瑞,冀浩然,等.低碳化智能配电网规划研究与展望[J].电力系统自动化,2021,45(24):10.LI Peng,WANG Rui,JI Haoran.Research and Prospect of Planning for Low-carbon Smart Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):10.[2]㊀白浩,王钰山,周长城,等.市场环境下含新能源配电网供电能力评估及提升策略[J].哈尔滨理工大学学报,2021,26(5):114.BAI Hao,WANG Yushan,ZHOU Changcheng,et al.84哈㊀尔㊀滨㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀The Evaluation and Promotion Strategy of TSC for Distri-bution System with New Energy under Power Market Envi-ronment[J].Journal of Harbin University of Science andTechnology,2021,26(5):114.[3]㊀李振坤,何苗,苏向敬,等.基于生物体免疫机制的智能配电网故障恢复方法[J].中国电机工程学报,2021,41(23):7924.LI Zhenkun,HE 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配电网拓扑分析方法研究的开题报告一、研究背景及意义随着社会经济的发展，能源消耗量呈现快速增长，电力系统在社会生产和生活中的地位日益重要。

而地区能源消耗分布不均和人口分配不同，导致负荷分布也不均，为了满足不同地区、不同用户的电力供应需要，需要合理构建配电网。

而配电网作为从变电站到终端用户的重要一环，其拓扑结构合理性对于保证电力系统的稳定运行及其可靠性具有重要影响。

然而传统配电网的拓扑结构往往不能满足负荷需求，因此需要进行优化。

为了解决这个问题，实施可靠、可扩展和具有冗余的分布式电源（含可再生能源），缩短停电时间，提升电力系统的可靠性和经济效益，配电网拓扑分析方法成为了必要研究之一。

本研究将重点针对配电网拓扑结构进行分析与优化，以期提高电网的运行效率和能量利用率，并且模型的应用可扩展性较高。

二、研究内容及计划本研究的主要内容为针对传统配电网的拓扑结构，研究各种拓扑结构的特点及其适用性，结合电力系统运行的实际情况，分析配电网各个节点的负荷需求，最终提出一种适合不同运行场景的拓扑结构，能够满足电网的安全稳定运行。

本文将采用以下研究步骤：1. 对配电网中存在的问题进行总结和分析，确定研究的方向；2. 对配电网拓扑结构进行深入研究，比较不同拓扑结构的优劣；3. 基于实际配电网，分析各个节点的负荷需求及分布情况；4. 借鉴自适应算法的思想，根据负荷分布情况和实时运行状态，提出一种自适应的拓扑结构优化方法；5. 开展实验研究，验证优化方法的有效性，以及所提出的拓扑结构的优越性。

三、技术路线及来源本研究所用的技术包括可靠性分析、电力系统建模、电力系统运行管理系统等，相关文献来源包括网络论文、专业期刊、新闻报道等。

在实验过程中，我们将结合Matlab软件进行模型建立、优化计算和结果分析等。

四、研究意义及预期成果通过本次研究，我们将深入了解配电网的拓扑结构及其优化方法，掌握相关理论和技术，在此基础上构建适合实际应用的配电网优化模型。

电力系统中的电力拓扑分析与优化方法研究电力拓扑分析与优化方法是电力系统运行和规划的重要组成部分，通过对电力系统的拓扑结构进行分析和优化，可以提高电力系统的安全性、稳定性和经济性。

本文将围绕电力拓扑分析与优化方法展开探讨，讨论其研究意义、目标和常用方法，并介绍一些相关的应用案例。

一、研究意义电力拓扑分析与优化方法的研究对于实现电力系统的可靠供电、能源效率提升和经济运行具有重大意义。

电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施之一，其稳定运行是保障经济、民生和国家安全的基础。

随着电能需求的不断增长和能源结构的调整，电力系统的规模和复杂性不断增加，因此需要通过电力拓扑分析与优化方法来提高其运行效率，并保证供电的可靠性和稳定性。

二、研究目标1. 提高电力系统的运行安全性：通过拓扑分析方法，识别电力系统中的薄弱环节，防止事故的发生和扩大。

对系统中的高潜在风险区域进行特别关注，采取相应的措施来保障电力系统的安全。

2. 优化电力系统的经济性：通过拓扑优化方法，提高电力系统的能源利用率，减少能源浪费和成本开支。

合理调整电力系统的供需关系，优化供电结构，减少系统运行成本，提高经济效益。

3. 提高电力系统的稳定性：通过拓扑分析与优化方法，识别电力系统中的潜在稳定隐患，并采取相应的措施进行调整和优化。

通过优化拓扑结构，减少系统中的脆弱环节，提高系统的抗干扰能力和稳定性。

三、常用方法1. 拓扑分析方法：拓扑分析是对电力系统的结构进行研究和分析的方法。

其目的是识别电力系统中的拓扑结构特征、薄弱环节和潜在隐患，为后续的优化工作提供依据。

常用的拓扑分析方法包括基于电路理论的拓扑分析方法、基于网络理论的拓扑分析方法等。

基于电路理论的拓扑分析方法通过建立电力系统的等值电路模型，分析系统的节点、支路、回路等拓扑结构特征，从而揭示系统中的潜在问题和隐患。

基于网络理论的拓扑分析方法则通过建立电力系统的复杂网络模型，研究网络的结构特征、关键节点和网络鲁棒性等方面的问题。

面向低压配电网络拓扑的知识图谱构建与检索分析方法摘要：随着低压配电网络规模的扩大和复杂性的增加，高效管理和维护变得困难。

本论文针对低压配电网络拓扑的知识图谱构建与检索分析问题进行了研究。

提出了一种基于图嵌入的知识图谱构建方法，将拓扑信息转化为图数据来构建知识图谱。

引入一种基于路径检索的知识图谱分析方法，实现对网络的查询和推荐功能。

关键词：低压配电网络拓扑；知识图谱；构建与检索引言低压配电网络是城市或社区电力系统中的重要组成部分，其拓扑结构对电能传输和分配起着关键作用。

为了对低压配电网络进行有效管理和优化运行，构建和分析低压配电网络的知识图谱具有重要意义。

1构建低压配电网络的知识图谱的重要性1.1系统理解构建低压配电网络的知识图谱对于实现系统理解至关重要。

知识图谱可以将低压配电网络的拓扑结构、设备信息、线路连接等关键数据整合为一个全面且可视化的图形化模型，帮助人们快速了解、分析和理解整个系统的运行状态与特征。

通过知识图谱，可以清晰地查看设备之间的关联关系，发现潜在的风险和问题，并做出相应的决策与调整。

1.2数据集成数据集成是一种将来自不同数据源的信息进行整合和融合的技术。

在低压配电网络中，使用知识图谱等数据集成方法可以将传感器数据、设备参数和运行状态等信息整合到一个统一的数字化平台中。

通过对这些数据进行全面分析，可以更好地了解低压配电网络的运行情况，发现潜在问题，并采取针对性的管理和优化措施。

数据集成提供了更广泛和准确的信息来源，为智能化低压配电网的建设和运营提供了基础支持。

1.3智能决策通过对知识图谱中的数据进行分析和挖掘，可以获得对低压配电网络的深入理解。

基于这些分析结果，能够辅助运维及相关工作人员做出更智能化的决策，包括设备维护的优先级、故障诊断的准确性以及运行优化的效果等方面。

从而有效地提高设备的可靠性、降低故障率，并实现低压配电网络的智能化管理和运营。

1.4风险管理构建知识图谱是对低压配电网络中的风险因素进行全面评估和预测有效手段。

基于网络图形的配电网拓扑分析方法及应用周步祥1!刘欣宇2(1.四川大学电气信息学院9四川省成都市61006532.重庆电力公司调度通信中心9重庆市400014)摘要!根据配电网的结构特点9在分析影响配电网拓扑结构的设备属性的基础上9提出了配电网的设备模型和网络图形模型9包括母线模型\线路模型和开关模型9并由此提出了一种既便于计算机图形处理9又能够准确\可靠地描述配电网拓扑结构的拓扑分析方法O实际应用表明9这种基于网络图形的配电网拓扑分析方法具有较大的实用价值O关键词!配电网9网络图形9拓扑分析中图分类号!TM7119TM727.2引言随着电力事业的发展9我国电力工业已从单纯重视建设电源和输电网络9发展到在建设电源和输电网络的同时加强配电网络的建设O但是9由于长期以来配电网络的建设缺乏规划性9结构上随意性比较大9有辐射形网络\环形网络等9给配电网的运行和管理带来了诸多不便O在配电网改造过程中9迫切需要一种对配电网进行有效\科学管理的方法[192]9而配电网运行管理的关键技术问题之一就是要能准确\可靠地分析配电网的拓扑结构O在配电网运行过程中9运行人员使用的是描述配电网设备组成和结构的直观图形9它与用于配电网分析计算的网络拓扑图形的表示方法不一致O本文从配电网的结构特点出发9在研究配电网关键设备及其属性的基础上9提出了一种实用的配电网设备模型9并在此基础上给出了基于网络图形的配电网拓扑分析算法9它不仅便于构成运行人员实用\直观的计算机图形9而且能够准确\可靠地描述配电网拓扑结构9通过实际系统运行9验证了该算法的实用价值和推广价值O配电网设备模型配电网主要由变电站或开关站的母线\配电线路\各种开关及负荷母线组成9配电网是将这些设备有机地结合在一起9完成配电工作O图1给出了典型的配电网结构O根据图19配电网D由母线B\配电线路L和开关BR组成9其中母线又分为变电站母线\开关站母图l典型的配电网结构F i g.l T yp ical struct ure of distri bution net work线和负荷母线9开关则分为母联开关\出线开关\分段开关和联络开关O因此9配电网可以定义为ID={B i9L j9BR i=1929"9n3j=1929"9m3=1929"9l}(1)式中I n9m9l分别表示配电网中的母线数\配电线路数和开关数O为进一步描述配电网9可将组成配电网的设备模型统一定义为I设备名{编码3类别3图形属性3关联属性3管理属性3}模型中的编码是根据设备的大类(母线\线路\开关)按照一定的规则统一标识3 类别用于进一步标识该设备属于某一大类中的某一类(例如9开关设备中的母联开关\出线开关或分段开关等)3 图形属性用于描述该设备在图形中的位置3 关联属性用于描述配电网中各类元件之间的相互关联关76第27卷第16期200 年8月25日Vol.27No.16 Au8.259200收稿日期C2002-07-079修回日期C2002-08-26O系9主要是开关与线路\母联开关与母线\母线与线路\线路与节点\母线与节点的关系等9它们将直接影响网络的拓扑结构;管理属性H主要用于配电网运行管理9可分为安装属性和运行属性9本文不做进一步的讨论O2配电网图形模型在配电网分析计算中9每条母线都看成一个节点9配电线路作为节点间的连线9由此形成配电系统的拓扑结构O由于配电网的复杂性和配电网运行人员的需要9两个节点之间不一定用一条直线相连9可能会考虑图形的美观\线路的实际走向9通过多个线段将它们连接起来O因此9为了能直接从运行用的网络图形获得分析计算用的拓扑结构9必须建立科学\合理的网络图形模型O由式(1)可知9配电网图形中包含的主要设备为:母线\线路\开关O2.母线模型根据配电网母线的特征9结合网络图形和拓扑分析的要求9定义母线模型为:B=<BuS Code9C9[BR]9S t at e9GP9MP}(2)式中:BuS Code描述的是母线编码9系统中每条母线的编码是惟一的;C是母线的分类信息9用来描述母线的类别(变电站母线\开关站母线\负荷母线);BR 是与该母线相关联的母联开关信息9它可以存在9也可以不存在;S t at e描述母线的运行状态(是否带电运行);GP和MP分别为母线的图形属性(图形坐标\颜色等)和管理属性(型号\厂家\电气参数等)O 以下各种模型中均有类似的属性9将不再一一说明O 利用母线模型构成网络图形时9具体规则为:a.一个母线图元表示一条实际母线;b.如果在已有的母线图元上增加母联开关9则在母联开关处将该母线分割为2个母线图元9这2个母线图元将与母联开关关联O根据以上规则9图1中的母线B19B29B 均可用上述模型描述O B 是一条负荷母线9它不与母联开关关联;B1和B2是变电站母线(或开关站母线9根据实际系统确定)9它们均与母联开关BR1关联O 在制作网络图形时9可以先画一条母线B19然后在B1上增加母联开关BR19系统将自动把B1分成B1和B2两条母线9并均与BR1关联9修改相应的图形属性9提示输入相应的管理属性O2.2线路模型在建立线路的网络图形模型之前9首先定义线路元的概念O网络图形中描述线路的独立的线段称为线路元9具体可描述为:E l=<Ecode9J19J29Nu m9[BR]9GP9MP}()式中:Ecode是系统对线路元的编码;J19J2分别为描述该线路元的线段的2个端点(称为结点);Nu m 是线路元所在线路的编号9它是线路和线路元的对应标志;BR为与该线路元关联的开关设备9可以存在9也可以不存在O这里的结点H仅仅是图形模型中的一个概念9并不是通常电网中的节点H O 利用线路元构成网络图形时9具体规则为:a.每个线路元的两端都是结点9且线路元只能以结点为顶点9结点不能出现在线路元的中间;b.一个线路元上只能有一个开关O如在已有开关的线路元上增添新的开关9将自动把这个线路元分割为2个线路元9每个线路元上将分配获得一个开关O因此9一个线路元的首端或末端可能有悬空\与其他线路元相连\与某条母线相连种情况9J1和J2为线路元两端点的编号O图1中91和292和9和4之间均为一个线路元9其中端点1与母线B1相连9端点29与其他线路元相连9端点4悬空O 根据线路元模型9可以得到线路模型:L=<Nu m9<E l1}9MP}(4)式中:1满足<1E l1(Nu m)=Nu m};Nu m为线路编号;<E l1}是一个线路元的集合9即线路是线路元的集合O利用线路模型构成网络图形时9除了要遵循线路元的规则以外9还必须注意9同一条线路上不同材料的段应定义为不同的线路元9以便于线路参数的计算和分析O图1中9线路L1是由1和292和9和4之间的线路元组成9它们分别关联了开关BR29 BR49BR5O2.3开关模型综合考虑配电网开关的特征9定义开关模型为: BR=<T yp e9ML9CX9FD9LL9S t at e9GP9MP}(5)式中:T yp e为开关的分类信息9用来确定开关种类:母联开关在ML中说明开关连接的2条母线的信息;出线开关在CX中说明变电站(开关站)信息;分段开关在FD中说明线路分段信息;联络开关在LL 中说明它连接的2条配线信息;S t at e用于记录开关的运行状态O形成网络图形时9定义开关的规则为:a.母联开关的定义应在完成母线定义后立即完成9以免影响线路和结点的关系;b.其他开关的定义可在线路完成后进行O开关和线路的关联关系在线路元模型中已经定义9因此开关模型中不再定义它们之间的关联关系O86200 927(16)3配电网拓扑分析算法根据定义的模型可以方便直观地完成配电网的网络图形的绘制9并可根据网络图形进行配电网的拓扑分析o拓扑分析中包括2类基本元素:节点(node)与线(li ne)oG节点7与网络图形模型中的G结点7不同o G结点7包含了所有的G节点79网络图形中的结点只有符合以下任一条件时才能成为网络拓扑中的G节点7:①由母线构成的结点(如图1中的195914);②一个结点与个或个以上的线路元相关联(如图1中的7910);③只有1个线路元相关联的结点(如图1中的499911)o网络拓扑中的G线7和模型中的G线路7也并不等价o一条G线路7可能包含很多G线7;出于地理等原因可能把一条连通的配电线路划分为多条G线路79这样一条G线7又可能包括多条G线路7oG节点7和G线7的定义如下:Node={Nu m9J1}(6)式中:Nu m表示节点的编号;J1表示该节点对应的结点编号oL i ne={Nu m9{E l1}9N i9N j}(7)式中:Nu m表示线的编号;{E l1}表示所有属于这条线的线路元集合;Ni 和Nj表示G线7首尾连接的节点信息o3.Node的分析算法该算法只需初步确定符合条件的Node元素9条件如下:①所有的母线结点;②判断母线开关的状态9决定其连接的母线是作为几个节点运行;③连接了个以上线路元的结点(如T型节点);④只连接1个线路元的结点(该结点是线路末端);⑤通过判断其他开关的状态9还可能增加新的节点o搜寻完毕后9将建立Node矩阵或NodeS(S=19 29 9n)数组9以存储网络拓扑节点信息o3.2L i ne的分析算法根据配电网拓扑和网络图形模型的特点9形成L i ne矩阵的算法如图2所示o停止条件分别为:①遇到G联络开关7或断开的开关;②线路(线路元)连接到其他节点o另外9在具体实现上述算法的过程中9在搜索G L i ne7时9为避免重复搜索9在搜索过程中将建立相应的标志;为了提高拓扑分析的速度9当网络结构发生变化时(改变开关状态等)9拓扑分析算法将从导致配电网结构发生改变的操作点出发9对本次操作引起的局部拓扑结构变化进行重新计算9避免了对整个网络的所有组成元素都进行重新分析9在保证图2L i ne搜索算法流程F i g.2F l ow chart of t he li ne searchi n g准确性的前提下大大提高了运算速度o利用上述配电网图形结构模型和拓扑分析算法9已在成都电业局锦江供电局建立了G配电网络运行管理系统79该系统集配电网运行仿真故障管理设备及日常工作管理等功能于一体9较好地解决了当前配电网运行中的管理问题o4结语本文提出的图形结构模型和配电网拓扑分析算法很好地实现了配电网的构建和在线拓扑分析9能够满足现代电力企业的供电配电运行管理工作的需要9对于提高配电网运行水平有较好的理论意义和实用价值o参考文献1王积荣(W an8Jir on8).浅析城网建设和改造中的配电自动化(T acti cS f or D i Stri buti on Aut o m ati on S y St e m i n Buil di n8and Ref or m i n8U r ban Net Wor kS).电力系统自动化(Aut o m ati on ofE l ectri c Po Wer S y St e m S)9199992 (1):1～2刘健9程红丽9王兆安(L i u Ji an9Chen8~on8li9W an8Zhao an).配电网的模型化方法(M odel of D i Stri buti on S y St e m).西安交通大学学报(Jour nal of X i an Ji aot on8Uni verSit y)9200094(10)周步祥(1965T)9男9博士9教授9主要从事电力系统自动化\计算机应用等方面的教学与科研工作O E-m ail C bxzhou＠刘欣宇(1977T)9男9硕士9主要从事电力系统自动化\计算机应用等方面的科研及工程工作O96!研制与开发!周步祥等基于网络图形的配电网拓扑分析方法及应用NET WORK GRAPH-BASED POW ER D ISTRI B TI ON NET WORK TOPOLOGYANALYS IS AND I TS APPLI CATI ONZhOu Bu1ian g1,i u in u2(1~S ichuan Uni verSit y,Chen8du610065,Chi na>(2~Chon8<i n8E l ectric Po Wer Co m p an y,Chon8<i n8400014,Chi na>Abstract:A ccor di n8t o t he Str uct ural characteriSticS of a diStri buti on net Wor k,t he device modelS and net Wor k8ra p h modelS f or t he diStri buti on S y Ste m,i ncl udi n8t he buS model,li ne model and S W itch model,are p r o p oSed baSed on an anal y SiS of t he device p r o p erti eS t hat i nfl uence t he t o p ol o8ical Str uct ure of t he diStri buti on S y Ste m~A t o p ol o8y anal y zi n8m et hod f or t he diStri buti on S y Ste m iS p r o p oSed,Which iS ca p abl e of not onl y f acilitati n8co m p uter8ra p hicS p r oceSSi n8,but alSo accuratel y and reli abl y deScri bi n8t he t o p ol o8ical Str uct ure of t he diStri buti on S y Ste m~It haS been Sho Wn i n p ractice t hat t hiS al8orit h miS of f airl y hi8h p ractical val ue~K e y words:diStri buti on net Wor k;net Wor k8ra p h;t o p ol o8y anal y SiS(上接第52页conti nued f r o m p a8e52>JohanSSon~akan!W anha mm er LarS.D i8it al~il bert T ranSf or m erS Co m p oSed of Identi cal A ll p aSS Subfilt erS.I n"Pr oceedi n8S of t he1998I EEE I nt er nati onal S y m p oSi u m onC ircuitS and S y St e m S.Calif or ni a#USA$"1998.4 7～4404Pei S C!W an8P~.Anal y ti cal D eSi8n of M axi m all y F l at F I R Fracti onal~il bert T ranSf or m erS.S i8nal Pr oceSSi n8!2001!81#$"64 ～6615Sunder S!Ra m achandran V.D eSi8n of E<uiri pp l e NonrecurSi veD i8it al D iff erenti at orS and~il bert T ranSf or m erS USi n8aW ei8ht ed LeaSt-S<uareS T echni<ue.I EEE T ranS on S i8nal Pr oceSSi n8!1994!42#9$"2504～25096Ji an8X iren!Chen8~ai.An A pp r oach t o t he D eSi8n of II R ~il bert T ranSf or m erS.I n"Chi na1991Pr oceedi n8S of t heI nt er nati onal Conf erence on C ircuitS and S y St e m S.Shenz hen#Chi na$"1991.61 ～6167AnSari RaShi d.II R D i Scret e-ti m e~il bert T ranSf or m erS.I EEE T ranS on A couSti cS!S p eech!S i8nal Pr oceSSi n8!1987!5#8$"1116～11198AnSari RaShi d.E lli p ti c F ilt er D eSi8n f or a C l aSS of G eneralized ~alf band F ilt erS.I EEE T ranS on A couSti cS!S p eech!S i8nal Pr oceSSi n8!1985!#4$"1146～1150俎云霄(1964->女博士现在清华大学电机系进行博士后研究主要从事电路与系统~信号处理~路由算法和图论方面的研究E-m ail:zu y x＠m ail.tSi 庞浩(1976->男博士研究生主要从事电路与系统及高性能数字电路的研究李东霞(1975->女硕士研究生主要从事电路与系统~变压器故障保护的研究A METHOD OF REACTI VE POW ER MEAS RE MENT BASED ON H I LBERT D I G I TAL FI LTERI NGZu Yun1iaO,pan g~aO,i DOn g1ia,w an g Zan j i(T Si n8hua Uni verSit y,Bei J i n8100084,Chi na>Abstract:A~il bert di8ital filteri n8techni<ue f or reacti ve p o Wer m eaSure m ent iS p r o p oSed~The m et hod iS not onl y vali d i n t he Si nuSoi dal conditi on,but alSo i n t he non-Si nuSoi dal conditi onS under certai n defi niti on~The reacti ve p o Wer iS m eaSured b y firStl y Sa m p li n8t he volta8e and current Si8nalS,and t hen b y directl y i m p le m enti n8~il bert di8ital filteri n8techni<ue and So m e Si m p l e calculati onS~The err orS i ntr oduced b y t he m eaSure m entS of t he acti ve p o Wer and t he r oot-m ean-S<uare val ueS of volta8e and current i n t he exiSti n8m et hodS can be avoi ded~In additi on,becauSe of t he excellent f re<uenc y reS p onSe of t he deSi8ned~il bert filter,t he hi8h accurac y of t he m eaSure m ent f or hi8h har monicS can be8uaranteed~M ean While,t he p oSiti ve or ne8ati ve val ue of t he m eaSured reacti ve p o Wer alSo i ndicateS t he l oad characteriSticS~Exce p t f or A/D converSi on f r o m volta8e and current Si8nalS,all p r ocedureS of t he al8orit h m are di8itall y p erf or m ed~~ence,t he p r o p oSed m et hod iS Si m p l e and eaS y t o be realized~ The m et hod haS been uSed i n t he deSi8n of a multi-f uncti onal p o Wer i nStr u m ent~K e y words:reacti ve p o Wer m eaSure m ent;har monicS;~il bert filteri n8;di8ital filteri n807200 !27#16$基于网络图形的配电网拓扑分析方法及应用作者：周步祥， 刘欣宇作者单位：周步祥(四川大学电气信息学院,四川省成都市,610065)， 刘欣宇(重庆电力公司调度通信中心,重庆市,400014)刊名：电力系统自动化英文刊名：AUTOMATION OF ELECTRIC POWER SYSTEMS年，卷(期)：2003,27(16)被引用次数：43次1.刘健;程红丽;王兆安配电网的模型化方法[期刊论文]-西安交通大学学报 2000(10)2.王积荣浅析城网建设和改造中的配电自动化[期刊论文]-电力系统自动化 1999(01)1.几种电力网络图的连通路径拓扑算法研究[期刊论文]-电力系统保护与控制2009,37(21)1.韩国政.徐丙垠面向馈线的中压配电网拓扑分析[期刊论文]-南方电网技术 2011(1)2.罗明.张韬.罗又赤.魏咏东.韦启玩广播台网智能化自动化供电及监控管理系统[期刊论文]-广播与电视技术2011(3)3.周邺飞.梁锋.许祖锋基于三态拓扑计算的变电站防误操作研究[期刊论文]-电力系统保护与控制 2011(18)4.林峻.李俊达基于图形-拓扑双向支持建模的电力系统可视化计算研究[期刊论文]-企业技术开发（学术版）2010(1)5.蔡秋娜.文福拴.王珂.李力基于公共信息模型的"组团式"电网结构在线自动识别[期刊论文]-华北电力大学学报2010(2)6.张炳达.李广福一种配电网重构中潮流计算序列的快速建立方法[期刊论文]-电力系统保护与控制 2010(19)7.杨道驰.冯根生.方龙.李威.于进杰基于交互式图形系统的电力参数图元的建模[期刊论文]-电力系统保护与控制 2010(14)8.孙旭霞.李生民.赵水英基于C/S和图形化的用户供电可靠性信息系统[期刊论文]-计算机系统应用 2010(10)9.杨道驰.杜小兵基于CIM的配电网拓扑分析[期刊论文]-广西轻工业 2009(1)10.徐玮(韦华).刘东.陆佳南.陆融.邱继东.潘华明多数据源配电网不良数据的辨识与校核[期刊论文]-华东电力2009(7)11.邓其军.周洪.鲁觉面向图形对象的配电网单线图绘制与使用[期刊论文]-电力自动化设备 2009(7)12.屈志坚.刘明光.陈秋琳.杨罡.张纪伟.刘铁基于源流链的多源点配电网拓扑新算法[期刊论文]-电力系统自动化 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基于配电物联网的中低压配电网拓扑分析摘要：本文将详细介绍配电物联网的中低压配电网拓扑架构，通过专业的研究与分析，根据配电网拓扑结构，精准找出变压器、开关、线路与端子侧的拓扑设计内容，再以开关类元件为例，详细阐述运行流程的拓扑设计内容，全面规范配电物联网内中低压配电网运行状态，确保区域配电网络整体运行效果，为此后配电网络的运行与问题处理提供精准数据支持。

关键词：拓扑结构；中低压配电网；配电物联网引言：随着配电物联网使用范围的扩大，配电网络的运行安全正变得愈加重要。

相关部门在规范中低压配电网时，发现配电网中线路、开关与变压器的使用出现些许问题，为更好地解决该类问题，利用拓扑结构开展全面分析，针对性改善中低压配电网使用状态。

1.配电物联网的中低压配电网拓扑架构在探究区域配电物联网的使用状态时，以中低压配电网的运行态势为例，可根据其运行内容设置拓扑模型，明确拓扑架构。

当前中低压配电网内拓扑结构的主要元素包含拓扑岛、拓扑节点、连接节点、端子与导电设备等，导电设备可将内部多种数据信息传输到拓扑结构中，确保该项结构的设计分析效果。

在中低压配电网拓扑结构中，拓扑岛、拓扑节点、连接节点与端子等为拓扑包内的类，其代表的含义也较为广泛。

比如，在拓扑岛中，可显示出电气连接中的网络子集；拓扑节点则代表了网络状态中利用闭合开关来操作的连接节点；连接节点则能将导电设备端子进行高效连接，且使用零阻抗方式；而端子则为导电设备内的各项电气连接点。

在全面了解了配电网联网下中低压配电网拓扑构造，操作人员要根据配电网络运行的实际情况，对拓扑模型使用状态进行详细分析，确保拓扑结构整体运用的科学性。

2.配电物联网的中低压配电网拓扑结构设计2.1变压器拓扑设计探究中低压配电网内各项变压器的拓扑设计时，操作人员要明确当前配电网中变压器的运用程序。

比如，传统中低压配电网络在使用变压器时，导电设备、电力变压器、变压器箱与电力变压器端子的使用状态都较为关键，要借助合适方法将上述设备进行科学连接，促进不同类型变压器的使用效果[1]。