本技術屬于配電網潮流分析領域，具體是一種基于電力網架結構的主配網潮流實時分析系統。

背景技術：

1、配電網潮流計算是分析電力系統穩定運行情況的一種基本電氣計算，是電力系統安全、經濟分析和實施控制與調度的基礎。配電網理論潮流計算方法主要包括前推回代法、pq分解法、牛頓法等，理論方法已經相對成熟。這些潮流計算方法大多依賴于配電網的拓撲模型和設備電氣參數，但實際應用中拓撲模型不準確和設備電氣參數的缺失影響了潮流計算結果的準確性。

2、為了提高配電網潮流計算結果的準確性，現有方案通過各線路的設備臺賬、拓撲數據以及量測數據校對電氣數據、簡化拓撲數據圖以及量測數據，以提高配電網各類型數據的準確性。但是現有方案在簡化拓撲數據圖時是基于電壓一致性原理，將拓撲數據圖中與基準節點電壓一致性相關性較低的校驗節點進行剔除。雖然簡化了拓撲數據圖，但是通過電壓一致性分析而直接剔除校驗節點的方式反而忽略了影響校驗節點電壓的因素以及該因素對配電網的影響，從而導致配電網的潮流計算不夠準確。

3、本技術提供了一種基于電力網架結構的主配網潮流實時分析系統，以解決上述技術問題。

技術實現思路

1、本技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一；為此，本技術提出了一種基于電力網架結構的主配網潮流實時分析系統，用于解決現有技術基于電壓一致性原理對主配網的線路拓撲圖直接進行剔除校正，影響線路拓撲圖的準確性，從而導致主配網潮流計算結果不可靠的技術問題。

2、為實現上述目的，本技術的第一方面提供了一種基于電力網架結構的主配網潮流實時分析系統，包括：數據處理模塊，以及與之相連接的數據獲取模塊；

3、數據獲取模塊：用于獲取主配網的線路信息以及各電網線路的基礎數據；其中，線路信息包括電網線路的線路id和額定電壓，基礎數據包括下屬設備臺賬、拓撲數據和量測數據；

4、數據處理模塊：用于根據拓撲數據構建各主配網的線路拓撲圖；通過量測數據檢測主配網中的分布式電源，根據量測數據和檢測的分布式電源校正和簡化線路拓撲圖；以及，

5、用于根據下屬設備臺賬計算各電網線路的電氣參數，通過量測數據和校正簡化后的線路拓撲圖校正電氣參數；基于電氣參數、線路拓撲圖和量測數據計算主配網中各電網線路的潮流值。

6、優選的，在獲取量測數據之后，對量測數據進行預處理，包括：

7、提取量測數據；識別量測數據中存在缺失值時，則將缺失值對應時刻標記為目標時刻；

8、根據量測數據中目標時刻前后采集時刻的量測數據以及歷史時段中同一目標時刻的量測數據補充目標時刻的缺失值。

9、優選的，根據拓撲數據構建各主配網的線路拓撲圖，包括：

10、提取拓撲數據；其中，拓撲數據包括配網設備的設備id、所屬節點或支線、首端關系節點、末端關系節點和設備標簽，設備標簽包括t節點、負荷節點、開關和支線，開關包括出線開關和聯絡開關；

11、以出線開關為起始節點，以負荷節點或聯絡開關為終止節點；以所屬節點或支線、首端關系節點、末端關系節點為依據，在起始節點和終止節點之間遍歷生成線路拓撲圖。

12、優選的，通過量測數據檢測主配網中的分布式電源，包括：

13、根據電網線路的量測數據獲取線路拓撲圖中各節點的電壓曲線；

14、將起始節點作為基準節點，將除起始節點以外的其他節點作為校驗節點；基于電壓相似性原理計算基準節點與各校驗節點之間的相關系數；

15、當相關系數大于系數閾值時，則判定校驗節點校驗通過；否則，通過該校驗節點的量測數據判斷是否存在分布式電源；其中，相關系數包括皮爾遜相關系數。

16、優選的，通過該校驗節點的量測數據判斷是否存在分布式電源，包括：

17、獲取分布式電源的電壓曲線，標記為基準曲線；其中，分布式電源包括光伏發電系統或者風力發電系統；

18、根據線路拓撲圖和基準節點的電壓曲線擬合出校驗節點的電壓曲線，標記為參考曲線；

19、從校驗節點的電壓曲線中剔除參考曲線，得到目標曲線；計算目標曲線與基準節點的電壓曲線之間的相關系數；

20、當相關系數大于系數閾值時，則該校驗節點存在目標曲線對應的分布式電源，無需校正；否則，判定該校驗節點不存在分布式電源，將該校驗節點從線路拓撲圖中剔除。

21、優選的，對校正后的線路拓撲圖進行簡化，包括：

22、去除線路拓撲圖中不存在負荷節點的支線，將t節點和開關上游的開關、支線、負荷節點剔除；

23、聚合相鄰兩個節點之間的支線，相鄰的兩個節點之間僅保留一個開關，完成對線路拓撲圖的簡化。

24、優選的，根據下屬設備臺賬計算各電網線路的電氣參數，包括：

25、根據下屬設備臺賬中各電網線路的設備id匹配對應電氣設備的基準參數；其中，基準參數從預構建的配電網參數庫中匹配；

26、根據基準參數計算各電氣設備的電氣參數，并將電氣參數與設備id關聯；其中，電氣參數包括電網設備的等值電阻和等值電抗。

27、優選的，通過量測數據和校正簡化后的線路拓撲圖校正電氣參數，包括：

28、根據電網線路的量測數據獲取簡化后線路拓撲圖中各校驗節點的潮流值；根據潮流值計算各電網設備對應的理論參數；其中，理論參數包括電阻參數和電抗參數；

29、比較理論參數和電氣參數，當二者中對應參數偏差大于偏差閾值時，則通過理論參數中的參數值校正電氣參數；否則，不校正。

30、優選的，在獲取簡化后線路拓撲圖中各校正節點的潮流值時，對電網線路的量測數據進行更新，包括：

31、基于分布式電源的基準曲線對目標曲線進行優化，得到標準曲線；

32、在計算各校正節點的潮流值時，從標準曲線中確定分布式電源在對應時刻的出力數據，根據出力數據更新量測數據；其中，出力數據包括有功功率、無功功率或者功率因數。

33、優選的，基于電氣參數、線路拓撲圖和量測數據計算主配網中各電網線路的潮流值，包括：

34、基于電氣參數、線路拓撲圖和量測數據進行耦合關聯和差異化估計；

35、基于差異化狀態估計結果，采用前推回代法計算各電網線路的潮流值。

36、與現有技術相比，本技術的有益效果是：

37、1.本技術根據拓撲數據構建主配網的線路拓撲圖之后，在基于電壓一致性原理對主配網的線路拓撲圖進行校正的過程中，對于不符合電壓一致性原理的校驗節點并沒有直接剔除，而是進一步分析是否受到分布式電源的影響，若受到分布式電源的影響則保留對應校驗節點，這樣可以提高線路拓撲圖的準確性，從而提高主配網潮流值的計算精度；而且，由于分布式電源會影響校驗節點的量測數據，分析分布式電源對校驗節點的影響有助于更新和提高校驗節點的量測數據精度，進而提高電氣參數的校正精度，最終提高主配網潮流分析結果的可靠性。

38、2.本實施例根據所確定的分布式電源的基準曲線對校驗節點的目標曲線進行優化，以得到在分布式電源影響下校驗節點的量測數據變化趨勢；在后續使用各節點量測數據的時候，對于存在分布式電源的節點通過量測數據變化趨勢對量測數據進行更新，提高了量測數據的及時性，避免數據時延影響主配網潮流分析精度。