本发明提出了一种用于低压台区拓扑识别方法、装置及储存介质，属于电气技术领域。
背景技术：
随着我国城镇化的迅速发展建设，电力用户数量大量增加，实现配电网用电管理的信息化和智能化具有重要意义。在实现配电网管理信息化和智能化的过程中，许多功能离不开配电网本身的拓扑结构信息。在低压台区，由于过去对其重视程度不够，许多台区缺乏管辖用户信息，更不清楚用户点之间的拓扑关系。现有的低台区识别方法主要基于载波通信技术和人工识别的方式进行处理，使拓扑识别效率和准确性均较差。
技术实现要素：
本发明提供了一种用于低压台区拓扑识别方法、装置及储存介质，用以解决现有低台区识别方法准确率和效率均比较低的问题：
一种用于低压台区拓扑识别方法，所述方法包括：
针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的电压数据；
根据所述基础电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑。
进一步地，所述针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的基础电压数据，包括：
以每1小时为初始采样间隔，针对低台压区的同一变压器对应的多个用户，每个用户每天采集24个电压数据；
针对每个用户采集7天共168个基础电压数据点，所述168个基础数据点均为用户差异性极低且同步性较差的电压数据点。
进一步地，所述方法还包括：当针对多个变压器进行每个变压器对应的多个用户的电压数据进行采集时，通过采集电压数据点的总个数的不同，进行采样间隔调整，包括：
确定针对所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数；
根据电压数据点的个数，判断所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，其中，所述基础电压数据点个数为168个；
当所述电压数据点的个数大于基础电压数据点个数时，所述通过所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，利用采样间隔调整模块，获取调整后的采样间隔。
进一步地，所述采样间隔调整模型为：
其中，t表示调整后的采样间隔，t0表示初始采样间隔，s表示所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数，α和β表示采样间隔调整系数，α的取值范围为0.43-0.56；β的取值范围为0.51-0.67，且α β＝0.88。
进一步地，根据所述电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑，包括：
利用所述168个电压数据点计算各用户之间的皮尔逊相关系数；
以各用户之间的皮尔逊相关系数为基础，进行k-means聚类，获得不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇；
通过用户相邻性分析结合不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇，获取相邻用户信息表；
通过所述相邻用户信息表和每个用户对应的电压数据，通过信息融合获取低台压区的同一变压器对应的用户的电压数据对应的低压台区拓扑。
一种用于低压台区拓扑识别装置，所述装置包括：
采集模块，用于针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的电压数据；
拓扑获取模块，用于根据所述基础电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑。
进一步地，所述采集模块，包括：
电压采集模块，用于以每1小时为初始采样间隔，针对低台压区的同一变压器对应的多个用户，每个用户每天采集24个电压数据；
基础电压数据获取模块，用于针对每个用户采集7天共168个基础电压数据点，所述168个基础数据点均为用户差异性极低且同步性较差的电压数据点。
进一步地，所述装置还包括：调整模块，用于当针对多个变压器进行每个变压器对应的多个用户的电压数据进行采集时，通过采集电压数据点的总个数的不同，进行采样间隔调整；
其中，所述调整模块包括：
个数确定模块，用于确定针对所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数；
判断模块，用于根据电压数据点的个数，判断所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，其中，所述基础电压数据点个数为168个；
间隔调整模块，用于当所述电压数据点的个数大于基础电压数据点个数时，所述通过所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，利用采样间隔调整模块，获取调整后的采样间隔。
进一步地，所述拓扑获取模块包括：
相关系数获取模块，用于利用所述168个电压数据点计算各用户之间的皮尔逊相关系数；
聚类模块，用于以各用户之间的皮尔逊相关系数为基础，进行k-means聚类，获得不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇；
信息表获取模块，用于通过用户相邻性分析结合不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇，获取相邻用户信息表；
拓扑信息获取模块，用于通过所述相邻用户信息表和每个用户对应的电压数据，通过信息融合获取低台压区的同一变压器对应的用户的电压数据对应的低压台区拓扑。
一种基于低压台区拓扑识别的计算机可读存储介质，所述计算机刻度存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。
本发明有益效果：
本发明提出的一种用于低压台区拓扑识别方法、装置及储存介质，能够针对用户差异性极低，电压数据的同步性极弱的同一变压器的多个用户，获取高准确率和高精确度的电压拓扑数据，同时，通过本发明提出的用于低压台区拓扑识别方法、装置及储存介质能够有效提高电压拓扑数据的获取效率。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程图；
图2为本发明所述装置的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出了一种用于低压台区拓扑识别方法，如图1所示，所述方法包括：
s1、针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的电压数据；
s2、根据所述基础电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑。
其中，所述针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的基础电压数据，包括：
s101、以每1小时为初始采样间隔，针对低台压区的同一变压器对应的多个用户，每个用户每天采集24个电压数据；
s102、针对每个用户采集7天共168个基础电压数据点，所述168个基础数据点均为用户差异性极低且同步性较差的电压数据点。
根据所述电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑，包括：
s201、利用所述168个电压数据点计算各用户之间的皮尔逊相关系数；
s202、以各用户之间的皮尔逊相关系数为基础，进行k-means聚类，获得不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇；
s203、通过用户相邻性分析结合不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇，获取相邻用户信息表；
s204、通过所述相邻用户信息表和每个用户对应的电压数据，通过信息融合获取低台压区的同一变压器对应的用户的电压数据对应的低压台区拓扑。
上述技术方案的工作原理为：
首先，针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的电压数据；然后，根据所述基础电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑。
其中，所述针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的基础电压数据的过程中，以每1小时为初始采样间隔，针对低台压区的同一变压器对应的多个用户，每个用户每天采集24个电压数据；针对每个用户采集7天共168个基础电压数据点，所述168个基础数据点均为用户差异性极低且同步性较差的电压数据点。
在根据所述电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑的过程中：首先，利用所述168个电压数据点计算各用户之间的皮尔逊相关系数；然后，以各用户之间的皮尔逊相关系数为基础，进行k-means聚类，获得不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇；之后，通过用户相邻性分析结合不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇，获取相邻用户信息表；最后，通过所述相邻用户信息表和每个用户对应的电压数据，通过信息融合获取低台压区的同一变压器对应的用户的电压数据对应的低压台区拓扑。
上述技术方案的效果为：能够针对用户差异性极低，电压数据的同步性极弱的同一变压器的多个用户，获取高准确率和高精确度的电压拓扑数据，同时，通过本发明提出的用于低压台区拓扑识别方法、装置及储存介质能够有效提高电压拓扑数据的获取效率。
本发明的一个实施例，所述方法还包括：当针对多个变压器进行每个变压器对应的多个用户的电压数据进行采集时，通过采集电压数据点的总个数的不同，进行采样间隔调整，包括：
确定针对所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数；
根据电压数据点的个数，判断所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，其中，所述基础电压数据点个数为168个；
当所述电压数据点的个数大于基础电压数据点个数时，所述通过所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，利用采样间隔调整模块，获取调整后的采样间隔。
其中，所述采样间隔调整模型为：
其中，t表示调整后的采样间隔，t0表示初始采样间隔，s表示所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数，α和β表示采样间隔调整系数，α的取值范围为0.43-0.56；β的取值范围为0.51-0.67，且α β＝0.88。
上述技术方案的工作原理及效果为：通过检测的变压器个数以及用户总数的监控和数量，来调整电压数据采样间隔的具体间隔时间值，能够针对用户差异性极低，电压数据的同步性极弱的同一变压器的多个用户，获取高准确率和高精确度的电压拓扑数据，同时，通过本发明提出的用于低压台区拓扑识别方法、装置及储存介质能够有效提高电压拓扑数据的获取效率。同时，通过上述公式获取的采样时间调整值，能够有效大用户量的情况下，电压数据采集的足够时间，并且，能够在适当延长采样时间保证数据采样准确的同时，保证采样时间不会降低拓扑获取效率。
本发明实施例提出了一种用于低压台区拓扑识别装置，如图2所示，所述装置包括：
采集模块，用于针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的电压数据；
拓扑获取模块，用于根据所述基础电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑。
其中，所述采集模块，包括：
电压采集模块，用于以每1小时为初始采样间隔，针对低台压区的同一变压器对应的多个用户，每个用户每天采集24个电压数据；
基础电压数据获取模块，用于针对每个用户采集7天共168个基础电压数据点，所述168个基础数据点均为用户差异性极低且同步性较差的电压数据点。
所述拓扑获取模块包括：
相关系数获取模块，用于利用所述168个电压数据点计算各用户之间的皮尔逊相关系数；
聚类模块，用于以各用户之间的皮尔逊相关系数为基础，进行k-means聚类，获得不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇；
信息表获取模块，用于通过用户相邻性分析结合不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇，获取相邻用户信息表；
拓扑信息获取模块，用于通过所述相邻用户信息表和每个用户对应的电压数据，通过信息融合获取低台压区的同一变压器对应的用户的电压数据对应的低压台区拓扑。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过采集模块针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的电压数据；然后，利用拓扑获取模块根据所述基础电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑。
所述采样模块运行过程中：首先，通过电压采集模块以每1小时为初始采样间隔，针对低台压区的同一变压器对应的多个用户，每个用户每天采集24个电压数据；然后，利用基础电压数据获取模块针对每个用户采集7天共168个基础电压数据点，所述168个基础数据点均为用户差异性极低且同步性较差的电压数据点。
所述拓扑获取模块运行过程中，首先，通过相关系数获取模块利用所述168个电压数据点计算各用户之间的皮尔逊相关系数；然后，利用聚类模块以各用户之间的皮尔逊相关系数为基础，进行k-means聚类，获得不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇；之后，采用信息表获取模块通过用户相邻性分析结合不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇，获取相邻用户信息表；最后，利用拓扑信息获取模块通过所述相邻用户信息表和每个用户对应的电压数据，通过信息融合获取低台压区的同一变压器对应的用户的电压数据对应的低压台区拓扑。
上述技术方案的效果为：能够针对用户差异性极低，电压数据的同步性极弱的同一变压器的多个用户，获取高准确率和高精确度的电压拓扑数据，同时，通过本发明提出的用于低压台区拓扑识别方法、装置及储存介质能够有效提高电压拓扑数据的获取效率。
本发明的一个实施例，所述装置还包括：调整模块，用于当针对多个变压器进行每个变压器对应的多个用户的电压数据进行采集时，通过采集电压数据点的总个数的不同，进行采样间隔调整；
其中，所述调整模块包括：
个数确定模块，用于确定针对所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数；
判断模块，用于根据电压数据点的个数，判断所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，其中，所述基础电压数据点个数为168个；
间隔调整模块，用于当所述电压数据点的个数大于基础电压数据点个数时，所述通过所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，利用采样间隔调整模块，获取调整后的采样间隔。
其中，所述采样间隔调整模型为：
其中，t表示调整后的采样间隔，t0表示初始采样间隔，s表示所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数，α和β表示采样间隔调整系数，α的取值范围为0.43-0.56；β的取值范围为0.51-0.67，且α β＝0.88。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过个数确定模块确定针对所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数；然后，利用判断模块根据电压数据点的个数，判断所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，其中，所述基础电压数据点个数为168个；最后，采用间隔调整模块在所述电压数据点的个数大于基础电压数据点个数时，所述通过所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，利用采样间隔调整模块，获取调整后的采样间隔。
上述技术方案的效果为：通过检测的变压器个数以及用户总数的监控和数量，来调整电压数据采样间隔的具体间隔时间值，能够针对用户差异性极低，电压数据的同步性极弱的同一变压器的多个用户，获取高准确率和高精确度的电压拓扑数据，同时，通过本发明提出的用于低压台区拓扑识别方法、装置及储存介质能够有效提高电压拓扑数据的获取效率。同时，通过上述公式获取的采样时间调整值，能够有效大用户量的情况下，电压数据采集的足够时间，并且，能够在适当延长采样时间保证数据采样准确的同时，保证采样时间不会降低拓扑获取效率。
一种基于低压台区拓扑识别的计算机可读存储介质，所述计算机刻度存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。所述计算机可读存储介质承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如java、c 等，还包括常规的过程式程序设计语言诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种用于低压台区拓扑识别方法，其特征在于，所述方法包括：
针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的电压数据；
根据基础电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的基础电压数据，包括：
以每1小时为初始采样间隔，针对低台压区的同一变压器对应的多个用户，每个用户每天采集24个电压数据；
针对每个用户采集7天共168个基础电压数据点。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：当针对多个变压器进行每个变压器对应的多个用户的电压数据进行采集时，通过采集电压数据点的总个数的不同，进行采样间隔调整，包括：
确定针对所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数；
根据电压数据点的个数，判断所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，其中，所述基础电压数据点个数为168个；
当所述电压数据点的个数大于基础电压数据点个数时，通过所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，利用采样间隔调整模块，获取调整后的采样间隔。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述采样间隔调整模型为：
其中，t表示调整后的采样间隔，t0表示初始采样间隔，s表示所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数，α和β表示采样间隔调整系数，α的取值范围为0.43-0.56；β的取值范围为0.51-0.67，且α β＝0.88。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据所述电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑，包括：
利用168个电压数据点计算各用户之间的皮尔逊相关系数；
以各用户之间的皮尔逊相关系数为基础，进行k-means聚类，获得不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇；
通过用户相邻性分析结合不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇，获取相邻用户信息表；
通过所述相邻用户信息表和每个用户对应的电压数据，通过信息融合获取低台压区的同一变压器对应的用户的电压数据对应的低压台区拓扑。
6.一种用于低压台区拓扑识别装置，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于针对低台压区的同一变压器对应的用户，采集每个用户的电压数据；
拓扑获取模块，用于根据基础电压数据，利用k-means聚类算法获取所述电压数据对应的低压台区拓扑。
7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述采集模块，包括：
电压采集模块，用于以每1小时为初始采样间隔，针对低台压区的同一变压器对应的多个用户，每个用户每天采集24个电压数据；
基础电压数据获取模块，用于针对每个用户采集7天共168个基础电压数据点。
8.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述装置还包括：调整模块，用于当针对多个变压器进行每个变压器对应的多个用户的电压数据进行采集时，通过采集电压数据点的总个数的不同，进行采样间隔调整；
其中，所述调整模块包括：
个数确定模块，用于确定针对所有变压器对应的所有用户的电压数据点的个数；
判断模块，用于根据电压数据点的个数，判断所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，其中，所述基础电压数据点个数为168个；
间隔调整模块，用于当所述电压数据点的个数大于基础电压数据点个数时，通过所述电压数据点的个数与基础电压数据点个数之间的倍数关系，利用采样间隔调整模块，获取调整后的采样间隔。
9.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述拓扑获取模块包括：
相关系数获取模块，用于利用168个电压数据点计算各用户之间的皮尔逊相关系数；
聚类模块，用于以各用户之间的皮尔逊相关系数为基础，进行k-means聚类，获得不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇；
信息表获取模块，用于通过用户相邻性分析结合不同k值下的有关所述电压数据的聚类簇，获取相邻用户信息表；
拓扑信息获取模块，用于通过所述相邻用户信息表和每个用户对应的电压数据，通过信息融合获取低台压区的同一变压器对应的用户的电压数据对应的低压台区拓扑。
10.一种基于低压台区拓扑识别的计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述方法的步骤。
技术总结