文档摘要：对配电网拓扑进行准确的实时辨识是电力系统安全稳定运行的基础,但随着新能源的接入以及配电网规模不断增大,配电网拓扑结构的动态变化愈加频繁且难以辨识.然而,现有配电网拓扑辨识算法所使用的历史数据需要人工对其进行拓扑标注,且拓扑辨识时间长,难以实现配电网拓扑实时辨识.因此,文中提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPAG)的两阶段配电网拓扑结构实时辨识算法.该算法不需要预先给出配电网拓扑类别的数量,即可对已有历史数据进行相应的拓扑标注及分类,并且基于FPGA实现了对配电网拓扑的实时辨别.该算法分为2个阶段:第1阶段采用变分贝叶斯高斯混合模型,对已有历史数据进行相应的拓扑标注及分类;第2阶段采用麻雀搜索算法,使得支持向量机快速收敛得到最优参数,以实现对配电网拓扑结构的精准辨识.基于该算法,利用FPGA并行架构以及高速高密度特性建立了实时拓扑结构辨识平台.最后,通过算例分析验证了所提辨识方法的有效性和优越性.
Abstract：Accuratereal-timetopologyidentificationofdistributionnetworksisthebasisforsafeandstableoperationofpowersystems,butwiththeaccessofrenewableenergyandtheincreasingscaleofdistributionnetwork,thedynamicchangesofthedistributionnetworktopologyaremorefrequentanddifficulttoidentify.However,thehistoricaldatausedbytheexistingtopologyidentificationalgorithmsneedtobelabeledmanually,andthetopologyidentificationtimeislong.Soitisdifficulttoachievereal-timetopologyidentificationfordistributionnetworks.Therefore,areal-timetwo-stagetopologyidentificationalgorithmfordistributionnetworksbasedonfieldprogrammablelogicgatearray(FPAG)isproposed.Theproposedalgorithmdoesnotneedtoknowthenumberofdistributionnetworktopologycategoriesinadvance,andcanlabelandclassifytheexistinghistoricaldata,andrealizethereal-timetopologyidentificationfordistributionnetworksbasedonFPGA.Thealgorithmisdividedintotwostages.ThefirststageusesthevariationalBayesianGaussianmixturemodeltolabelandclassifytheexistinghistoricaldata.Inthesecondstage,thesparrowsearchalgorithmisusedtomakethesupportvectormachineconvergequicklytogettheoptimalparameters,soastorealizetheaccuratetopologyidentificationfordistributionnetworks.Basedonthisalgorithm,areal-timetopologyidentificationplatformisestablishedbyusingFPGAparallelarchitectureandhighspeedandhighdensitycharacteristics.Finally,theeffectivenessandsuperiorityoftheproposedidentificationmethodareverifiedbycaseanalysis.
作者：王冠淇 裴玮 李洪涛 郝良 马丽 Author：WANGGuanqi PEIWei LIHongtao HAOLiang MALi
作者单位：中国科学院电工研究所,北京市100190;中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京市100049国网北京市电力公司,北京市100031
刊名：电力系统自动化 ISTICEIPKU
Journal：AutomationofElectricPowerSystems
年，卷(期)：2024, 48(12)
分类号：
关键词：配电网 拓扑辨识 现场可编程逻辑门阵列(FPGA) 变分贝叶斯高斯混合模型 麻雀搜索算法 支持向量机
Keywords：distributionnetwork topologyidentification fieldprogrammablegatearray(FPGA) variationalBayesianGaussianmixturemodel sparrowsearchalgorithm supportvectormachine
机标分类号：TM715TP391.41TN912.34
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：基于FPGA的两阶段配电网拓扑实时辨识算法[
期刊论文] 电力系统自动化--2024, 48(12)王冠淇 裴玮 李洪涛 郝良 马丽对配电网拓扑进行准确的实时辨识是电力系统安全稳定运行的基础,但随着新能源的接入以及配电网规模不断增大,配电网拓扑结构的动态变化愈加频繁且难以辨识.然而,现有配电网拓扑辨识算法所使用的历史数据需要人工对其进行...参考文献和引证文献
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关键词：配电网,拓扑辨识,现场可编程逻辑门阵列(FPGA),变分贝叶斯高斯混合模型,麻雀搜索算法,支持向量机,
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