基于生成對抗網絡與局部電流相量的配電網拓撲魯棒辨識

邵晨穎，劉友波，邵安海，邱 高，高紅均，劉俊勇

（1. 四川大學電氣工程學院，四川省成都市 610065；2. 國網福建超高壓公司，福建省廈門市 361004）

0 引言

精確的拓撲信息是配電網各類分析計算的基礎，對配電網的安全運行、靈活控制及經濟規劃有重要意義。近年來，電動汽車等新型設備在配電網中的滲透率逐漸增加，分布式能源（distributed energy resource，DER）大規模接入，為實現靈活可靠供電，配電網拓撲變化愈發頻繁［1-3］。在實際中，配電網測量數據經常發生部分缺失，通信延遲和故障、數據丟包等問題會導致數據采集與監控（supervisory control and data acquisition，SCADA）系統和高級量測體系采集的數據缺乏精確性與同步性［4］，這也給其拓撲的實時魯棒辨識帶來挑戰。同步相量測量裝置（phasor measurement unit，PMU）能夠精確測量同步電壓電流相量，但成本較高。如何在有限投資和局部可觀條件下實現抗噪、抗數據缺失的配電網拓撲魯棒辨識顯得愈發重要。

不少學者基于數據建立物理判據［5-7］或模型［8-10］驅動拓撲辨識，如文獻［5-7］以節點電壓的關聯性指導拓撲辨識；文獻［8-10］將拓撲辨識簡化為混合整數 線 性 規 劃（mixed-integer linear programming，MILP）問題。與大多數利用電壓數據的方法不同，文獻［10］使用饋線電流互感器獲取電流數據進行拓撲辨識。饋線電流互感器能實時獲得精確電流相量，成本低且無須停電安裝［11-13］，在設備投資成本方面極具優勢。然而，基于數據統計關系的方法容易受DER 接入容量和類型的影響，難以適用于有源配電網；基于物理模型的算法則計算量大，時效性差。

為提高拓撲辨識效率，基于人工智能的無模型辨識方法成為新的研究方向?！?br>