(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211119280.9 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 国网江西省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 330000 江西省南昌市青山湖区民营 科技园内民强路88号检测试验中心科 研楼(第1-1 1层) 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 邓才波　范瑞祥　安义　郭亮　 徐经民　刘洋　 (74)专利代理 机构 南昌贤达专利代理事务所 (普通合伙) 36136 专利代理师 胡友胜 (51)Int.Cl. G06K 9/62(2022.01)G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 16/901(2019.01) (54)发明名称 一种基于最小生成树的配电台区拓扑辨识 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于最小生成树的配电 台区拓扑辨识方法及系统， 方法包括： 获取台区 数据， 基于所述台区数据构建目标台区的初始拓 扑连接图； 将用户电表层各节 点之间的电压偏差 方差作为边缘权值， 生成用户电表节 点的最小生 成树； 根据台区实际建设情况推算电表箱层和分 支箱层节点数量， 将其设置为目标聚类数， 并删 除用户电表最小生成树不同簇中连接的最大权 值边， 获取分支箱 ‑电表箱‑用户集合的连接关 系； 按照更新后的边集和节点集合， 形成目标台 区的拓扑连接图。 通过构建最小生成树模型识别 配电台区配变出口侧 ‑分支箱‑电表箱‑用户电表 的连接关系， 解决了台区部分设备数据缺失导致 运拓扑识别技 术效率低下的问题。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 115221979 A 2022.10.21 CN 115221979 A 1.一种基于最小生成树的配电台区拓扑辨识方法， 其特 征在于， 包括： 获取台区数据， 基于所述台区数据构建目标台区的初始拓扑连接 图， 其中所述初始拓 扑连接图的初始状态以用户电表层中的用户电表节点为叶节点、 配电变压器出口侧节点为 根节点、 分支箱层中的分支箱节点和电表箱层的电表箱节点均为缺失节点， 以用户电表与 配电变压器的连接关系为 边； 计算所述用户电表层中的各个用户电表节点之间的电压偏差方差， 并以所述电压偏差 方差为边缘权值， 生成用户电表 节点的最小生成树， 即用户电表 节点的连通图； 根据台区实 际建设情况推算电表箱层和分支箱层节点数量， 设置目标聚类数， 并删除 用户电表最小生成树 不同簇中连接的最大权值 边， 获取不同目标 下的用户电表聚类簇； 按不同目标下的用户电表聚类簇顺序分别对分支箱层中的分支箱节点和电表箱层的 电表箱节点进行编号， 结合更新后的连接关系边集合和节点集合， 形成目标台区的拓扑连 接图， 其中， 所述连接 关系边集合中包括分支箱节点与用户用电节点的连接 关系边集合、 电 表箱节点与用户用电节点的连接关系边集合， 所述节点集合中包括分支箱层的分支箱节点 集合， 电表箱层的电表 箱节点集合。 2.根据权利要求1所述的一种基于最小生成树的配电台区拓扑辨识方法， 其特征在于， 其中， 目标台区的初始拓扑 连接图可表示 为： ， 式中， 为目标台区的拓扑连接图， 为拓扑连接图中节点集合， ， 为配电变压器出口侧节点集合， 数量限制为1个， 、 分别为分支箱节点集合和电表箱 节点集合， 为用户电表节点集合， 为配变出 口侧、 分支箱层、 电表箱层和用户电表层两 者之间的连接关系边 集合。 3.根据权利要求1所述的一种基于最小生成树的配电台区拓扑辨识方法， 其特征在于， 其中， 生成用户电表 节点的最小生成树的步骤为： 步骤S21： 令初始节点集合 ， 则集合 ， 计算初始节点集合 和集 合 中节点之间的电压偏差 ， 具体公式为： ， 式中， 、 分别为节点a的电压幅值、 节点b的电压幅值， 、 分别为节点a的电压 幅值在一个计算周期内的平均值、 节点b的电压幅值在一个计算周期内的平均值， 为方 差， 为用户电表 节点； 步骤S22： 在初始节点集合 和集合 能够组成的边中， 选择一条电压偏差最小的边 加入到预设的最小生成树模型中， 并把 并入到初始 节点集合 中； 步骤S23： 重复步骤S21和步骤S22， 直到 的节点均位于初始节点集合 中为止， 最终 可得到用户电表 节点连通图。 4.根据权利要求1所述的一种基于最小生成树的配电台区拓扑辨识方法， 其特征在于， 所述根据台区实际建设情况推算电表箱层和分支箱层节点数量， 设置目标聚类数， 并删除权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115221979 A 2用户电表最小生成树不同簇中连接的最大权值边， 获取不同目标下的用户电表聚类簇包 括： 步骤S31： 根据目标台区楼栋情况推算分支箱层中分支箱节点的数量和电表箱层中电 表箱节点的数量， 将分支箱节点的数量以及电表箱节点的数量分别设置为用户电表层的第 一目标聚类数 、 用户电表层的第二目标聚类数 ， 其中， ； 步骤S32： 基于用户电表节点的最小生成树， 删除 条最大权值边， 直到用户电表 节点分为 簇， 将分支 箱‑用户集合的连接关系加入连接关系边 集合E； 步骤S33： 删除 条最大权值边， 直到用户电表节点分为 簇， 将电表箱 ‑用户集合 的连接关系加入连接关系边 集合E。 5.根据权利要求4所述的一种基于最小生成树的配电台区拓扑辨识方法， 其特征在于， 所述按不同目标下 的用户电表聚类簇顺序分别对分支箱层中的分支箱节点和电表箱层的 电表箱节点进行编号， 结合更新后的连接关系边集合和节点集合， 形成目标台区的拓扑连 接图包括： 步骤S41： 按不同目标下的用户电表聚类簇顺序分别对分支箱层中的分支箱节点和电 表箱层的电表箱节点进行编号， 其中， 分别对分支箱层中的分支箱节点和电表箱层的电表 箱节点进行编号具体表示 为： ， ， 式中， 为电表箱层中第α 个电表 箱节点， 为分支箱层第β 个分支 箱节点； 步骤S42： 结合分支箱节点集合 、 电表箱节点集合 以及连接关系边集合E形成目标 台区的拓扑 连接图。 6.一种基于最小生成树的配电台区拓扑辨识系统， 其特 征在于， 包括： 构建模块， 配置为获取台区数据， 基于所述台区数据构建目标台区的初始拓扑连接图， 其中所述初始拓扑连接图的初始状态以用户电表层中的用户电表节点为叶节点、 配电变压 器出口侧节点为根节点、 分支箱层中的分支箱节点和电表箱层的电表箱节点均为缺失节 点， 以用户电表与配电变压器的连接关系为 边； 生成模块， 配置为计算所述用户电表层中的各个用户电表节点之间的 电压偏差方差， 并以所述电压偏差方差为边缘权值， 生成用户电表节点的最小生成树， 即用户电表节点的 连通图； 获取模块， 配置为根据台区实 际建设情况推算电表箱层和分支箱层节点数量， 设置目 标聚类数， 并删除用户电表最小生成树不同簇中连接的最大权值边， 获取不同目标下 的用 户电表聚类簇； 更新模块， 配置为按不同目标下的用户电表聚类簇顺序分别对分支箱层中的分支箱节 点和电表箱层的电表箱节点进行编号， 结合更新后的连接关系边集合和节点集合， 形成目 标台区的拓扑连接图， 其中， 所述连接关系边集合中包括分支箱节点与用户用电节点的连 接关系边集合、 电表箱节点与用户用电节点的连接关系边集合， 所述节点集合中包括分支权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115221979 A 3