1.一种基于智能电表的低压配电网相位识别方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:从智能电表采集用户与配变变压器高频电压数据,并基于小波系数过滤高频分量重构电压波形;步骤2:基于海量重构电压波形构建基本特征类型;步骤3:基于步骤2构建的基本特征类型,从重构电压波形提取特征序列;步骤4:计算用户与配变变压器提取特征的显著性指标;步骤5:基于步骤4计算的特征显著性指标计算用户与配变变压器A相B相C相电压特征相似度并判断相位;所述步骤2基于海量重构电压信号构建基本特征类型的方法,其具体流程步骤如下:步骤2.1:基于重构电压波形,归纳波形的时空特征;步骤2.2:形成四种常见的时空特征类型;类型A为“V”型结构,即先下降后上升,物理特征类似电器开启到电器关断,其电压下降时间为 T down ,电压上升时间为 T up ;类型B为“倒V”型结构,即先上升后下降,物理特征类似电器关断到电器开启,其电压下降时间为 T down ,电压上升时间为 T up ;类型C为“连续上升或下降”型结构,即在很短时间 T shock 发生了连续的上升或下降;类型D为“持续性上升或下降”结构,即上升持续了很长时间 T hold ,中间存在小幅度的波动;所述步骤3中,基于用户及所在配变变压器重构电压波形提取特征序列,其具体流程步骤如下:基于步骤2中的典型4种电压类型提取用户与配变变压器A相B相C相的电压特征序列 F ;所述步骤4中,对于任意特征序列 F ,每一个特征计算其特征显著性指标;具体为12个指标,包含以下方面:①对于所有特征类型而言,其指标包括特征起始时刻 t start ,特征结束时刻 t end ,特征持续时长 T hold ,变异系数 CV ,极差 R ,方差 Var ;假设某特征时间窗口内重构电压为 X ={ x 1 , x 2 ,…, x m }, m 表示窗口长度,变异系数 CV 计算公式如下:式中, σ 为重构电压数据标准差, μ 为重构电压数据平均值;极差计算公式如下:式中,max( X )为重构电压最大值,min( X )为重构电压最小值;方差计算公式如下:②对于A、B类特征,其特有显著性指标有电压上升时长 T up ,电压下降时长 T down ,峰值电压大小 U peak ;③对于C类特征,其特有显著性指标有电压突变时刻 t shock ,电压突变大小 U shock ;④对于D类特征,其特有显著性指标有电压变化率 U rate 。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能电表的低压配电网相位识别方法,其特征在于:所述步骤1从智能电表采集用户与配变变压器高频电压数据,并基于小波系数重构电压波形,具体流程步骤如下:步骤1.1:基于智能电表获取高频原始电压信号 U ;步骤1.2:基于原始电压信号进行小波变换,分析电压波形中时域特性和频域特性, 基于不同的小波系数进行重构;步骤1.3:计算得到小波3次分解后的低频分量 UL 3 和三级高频 UH 1 , UH 2 , UH 3 ,过滤高频分量并得到重构电压信号 X 。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能电表的低压配电网相位识别方法,其特征在于:所述步骤5中,基于步骤4计算的特征显著性指标计算用户与配变变压器A相B相C相电压特征相似度并判断相位;具体流程步骤如下所示:步骤5.1:计算用户 i 与配变变压器特征的各自特征序列 F i , F A , F B , F C ;其中用户 i 的特征指标矩阵为:式中, 为 t 时段第 s 个特征指标, T 为时段总数;步骤5.2:考虑到各个指标量纲不同,对12个指标分别进行标准化;基于min-max算法进行数据处理,以特征1指标 t start 为例,假定其指标序列为 , n 为用户总量,计算公式如下:式中, 为 基于min-max算法计算后的对应结果, 为特征1指标 t start 序列的最小值, 为特征1指标 t start 序列的最大值;步骤5.3:步骤5.2标准化后生成用户 i 与配变变压器特征的各自特征矩阵 ,其中 矩阵为:式中, 为 t 时段第 s 个标准化后的特征指标;假定标准化后用户 i 特征1 t start 的序列为 ,变压器A相特征1 t start 的序列为 ,两者欧式距离定义为 ,计算公式如下:步骤5.4:分别计算 与 、 、 的欧式距离,特征平均欧式距离越小则其关联度越高,用户 i 与配变变压器A相的平均欧式距离如下式所示:式中, 为第 i 户与配变变压器A相第 s 个特征的欧式距离;步骤5.5:分别计算 , , 并比较大小,越小则关联度越高,以关联度高的为用户 i 所属相位。