本发明涉及台区相位识别，特别地，涉及一种干线式低压配电台区的相位辨识方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质。
背景技术：
1、低压配电台区作为智能配电网的最小单元和面向用户的“最后100m”服务环节，其运维、管理的智能化水平将直接影响电网的运维成本和用户对供电服务的满意程度。传统的低压配电台区由于缺乏拓扑信息的支撑，易导致抢修复电时效低、窃电治理效率低等问题，随着分布式能源的接入，使得台区的运维、管理愈发困难，而传统依靠人力的拓扑辨识方法存在人力成本高、效率极低的缺点，且无法实现台区拓扑结构的自动更新。因此，研究一种高效、经济且可以应对分布式电源的低压配电台区的拓扑自动辨识技术显得尤为重要。
2、目前，低压配电台区的拓扑自动辨识方法可分为注入信号法、数据标签法和数据分析法。其中，注入信号法是通过在低压配电台区中各级设备加装特征信号读取设备，依靠注入和辨识脉冲电流信号的方式实现拓扑结构的判断，该方法所用的脉冲电流易造成智能终端晶闸管受损，增加低压配电台区停电风险，因无法实现信号双向传递，致使无法进行用户相位辨识。数据标签法是在台区各节点加装编码通信器，建立数据标签，通过信号读取与解码实现低压配电台区拓扑辨识，然而该方法采用电力载波通信，易受到低压配电台区“共高压串扰”、“共地串扰”等串台区通信影响，致使辨识结果错误较多。此外，上述两种低压配电台区自动辨识方法均需要额外增加辅助设备，存在增加投资成本和运维成本等问题，使其难以大范围推广。而数据分析法是通过分析智能电表测量所得的不同时刻低压配电台区各节点的电压、电流、功率等电气信息，通过挖掘数据潜在的内在关联，实现低压配电台区拓扑的自动辨识(不需要增加额外的设备)。现有数据分析的方法主要有以下几种：相关性分析、聚类分析等，其中，相关性分析主要是通过比较用户的电压曲线与台区三相的电压曲线之间的皮尔逊相关系数，选出相似性最高的曲线作为相位辨识结果，从而实现台区与相位的辨识，但当其面向复杂的低压配电台区结构时，辨识结果错误较多；聚类分析是通过计算不同电压序列之间的距离，进行类别划分，依据低压配电台区的配电台区相位数目，将用户划分给不同聚类中心。
3、但是，现有基于数据分析法的相位辨识研究均侧重于低压配电台区中的箱线式拓扑结构，关于干线式拓扑结构的相位辨识研究极度匮乏，而在数据层面，干线式拓扑结构与箱线式拓扑结构存在巨大差异，干线式拓扑结构的线路较长，线损影响较大，位于干线式拓扑结构末端的电表与总表之间的电压差异较大，现有聚类分析方法难以实现准确的相位辨识，而且在大多数台区中，总表各个相位之间的电压曲线在曲线波动和大小上的差别很小，仅仅通过电压曲线波动的相似性来进行相位辨识，辨识结果的准确度较差。因此，现有基于数据分析法的相位辨识方法不适用于干线式低压配电台区的相位辨识，亟需一种适用于干线式低压配电台区的相位辨识方法。
技术实现思路
1、本发明提供了一种干线式低压配电台区的相位辨识方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质，可以对干线式低压配电台区进行精准的相位辨识。
2、根据本发明的一个方面，提供一种干线式低压配电台区的相位辨识方法，包括以下内容：
3、周期性采集干线式低压配电台区中总表和每个三相电表的三相电压数据，以及每个单相电表的单相电压数据，并分别构建得到总表的三相电压序列、多个三相电表的三相电压序列和多个单相电表的单相电压序列；
4、基于同一时段三相之间的电压大小关系设定总表和三相电表的编码规则，并基于对应的编码规则分别对总表的三相电压序列和多个三相电表的三相电压序列进行编码转换后，构建得到总表和多个三相电表的编码数组序列；
5、计算每个三相电表的编码数组序列与总表的编码数组序列之间的匹配率，根据匹配率计算结果和编码规则确定每个三相电表的相位，并对每个三相电表的三相电压序列进行相位更新；
6、基于三相电表相位更新后的三相电压序列和单相电表的单相电压序列进行相关性计算，并根据计算结果确定单相电表的相位。
7、进一步地，周期性采集电压数据的频率为每隔15min采集一次，在构建总表的三相电压序列、多个三相电表的三相电压序列和多个单相电表的单相电压序列之后，还包括以下步骤：
8、对每个电压序列按照小时求平均值，分别构建得到总表、三相电表和单相电表的小时级电压平均值序列。
9、进一步地，所述基于同一时段三相之间的电压大小关系分别设定总表和三相电表的编码规则，并基于对应的编码规则分别对总表的三相电压序列和多个三相电表的三相电压序列进行编码转换后，构建得到总表和多个三相电表的编码数组序列的过程包括以下内容：
10、对于总表的编码规则，假设a相对应数值编码i、b相对应数值编码j、c相对应数值编码k，将同一时段a、b、c三相的电压进行大小比对，并根据电压大小排序对数值编码i、j、k进行对应排序，以将同一时段a、b、c三相的电压数据转换为一个数值编码数组，从而将总表的三相电压序列编码转换为一个编码数组序列；
11、对于三相电表的编码规则，假设三相电表的三相分别为x相、y相、z相，令x相对应数值编码i、y相对应数值编码j、z相对应数值编码k，将同一时段x、y、z三相的电压进行大小比对，并根据电压大小排序对数值编码i、j、k进行对应排序，以将同一时段x、y、z三相的电压数据转换为一个数值编码数组，从而将三相电表的三相电压序列编码转换为另一个编码数组序列。
12、进一步地，所述计算每个三相电表的编码数组序列与总表的编码数组序列之间的匹配率，根据匹配率计算结果和编码规则确定每个三相电表的相位的过程包括以下内容：
13、计算总表和三相电表的编码数组序列之间的匹配率，若两者的匹配率达到预设阈值，则根据总表和三相电表当前的相位与数值编码之间的对应关系确定三相电表的相位；否则，调整三相电表的相位与数值编码之间的对应关系，以重新构建新的编码数组序列，若三相电表的新编码数组序列与总表的编码数组序列之间的匹配率达到预设阈值，则基于总表的相位与数值编码之间的对应关系和三相电表调整后的相位与数值编码之间的对应关系确定三相电表的相位。
14、进一步地，所述基于三相电表相位更新后的三相电压序列和单相电表的单相电压序列进行相关性计算，并根据计算结果确定单相电表的相位的过程包括以下内容：
15、基于多个三相电表相位更新后的三相电压序列分别构建三相的电压序列矩阵，分别计算单相电表的单相电压序列与每相电压序列矩阵之间的相关性，并选择相关性最大的一相作为单相电表的相位辨识结果。
16、进一步地，所述计算单相电表的单相电压序列与每相电压序列矩阵之间的相关性的过程包括以下内容：
17、逐一计算单相电表的单相电压序列与每相电压序列矩阵中每个三相电表的该相电压序列之间的皮尔逊相关系数，并求取多个皮尔逊相关系数的平均值作为相关性计算结果。
18、进一步地，在采集完电压数据后还包括以下内容：
19、对采集的电压数据进行清洗，以剔除空值和异常值，并筛选出夜间谷值时段的电压数据进行拼接得到电压序列。
20、另外，本发明还提供一种干线式低压配电台区的相位辨识系统，包括：
21、数据采集模块，用于周期性采集干线式低压配电台区中总表和每个三相电表的三相电压数据，以及每个单相电表的单相电压数据，并分别构建得到总表的三相电压序列、多个三相电表的三相电压序列和多个单相电表的单相电压序列；
22、数据编码模块，用于基于同一时段三相之间的电压大小关系设定总表和三相电表的编码规则，并基于对应的编码规则分别对总表的三相电压序列和多个三相电表的三相电压序列进行编码转换后，构建得到总表和多个三相电表的编码数组序列；
23、三相电表相位识别模块，用于计算每个三相电表的编码数组序列与总表的编码数组序列之间的匹配率，根据匹配率计算结果和编码规则确定每个三相电表的相位，并对每个三相电表的三相电压序列进行相位更新；
24、单相电表相位识别模块，用于基于三相电表相位更新后的三相电压序列和单相电表的单相电压序列进行相关性计算，并根据计算结果确定单相电表的相位。
25、另外，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如上所述的方法的步骤。
26、另外，本发明还提供一种计算机可读取的存储介质，用于存储进行干线式低压配电台区相位辨识的计算机程序，所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。
27、本发明具有以下有益效果：
28、本发明的干线式低压配电台区的相位辨识方法，考虑到台区总表的三相不平衡与台区末端三相电表的三相不平衡的原因相同，都是因线路上的功率不平衡所造成的，总表三相之间的电压大小关系与末端电表三相之间的电压大小关系有着很强的相似性，因此根据总表三相之间的电压大小关系和三相电表三相之间的电压大小关系进行相似性匹配，从而可以精准地识别干线式低压配电台区中末端三相电表的相位信息。并且，基于同一时段三相之间的电压大小关系设定了编码规则，再基于编码规则将三相电压序列转换为编码数组序列后再进行匹配率计算，大大减少了相似性匹配的计算量，提高了计算效率。同时，考虑到在干线式拓扑结构下，由于每个支干线下用户的电压变化波动较大，若使用总表的三相电压序列与单相电表的单线电压序列进行相关性分析，单相电表的相位识别准确性较低，因此，本发明先基于总表和三相电表的三相电压序列完成三相电表的相位识别，再基于三相电表的三相电压序列和单相电表的单线电压序列进行相关性，由于三相电表和单相电表的电压水平接近，故而单相电表的相位识别准确性较高。
29、另外，本发明的干线式低压配电台区的相位辨识系统同样具有上述优点。
30、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
1.一种干线式低压配电台区的相位辨识方法，其特征在于，包括以下内容：
2.如权利要求1所述的干线式低压配电台区的相位辨识方法，其特征在于，周期性采集电压数据的频率为每隔15min采集一次，在构建总表的三相电压序列、多个三相电表的三相电压序列和多个单相电表的单相电压序列之后，还包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的干线式低压配电台区的相位辨识方法，其特征在于，所述基于同一时段三相之间的电压大小关系分别设定总表和三相电表的编码规则，并基于对应的编码规则分别对总表的三相电压序列和多个三相电表的三相电压序列进行编码转换后，构建得到总表和多个三相电表的编码数组序列的过程包括以下内容：
4.如权利要求3所述的干线式低压配电台区的相位辨识方法，其特征在于，所述计算每个三相电表的编码数组序列与总表的编码数组序列之间的匹配率，根据匹配率计算结果和编码规则确定每个三相电表的相位的过程包括以下内容：
5.如权利要求1所述的干线式低压配电台区的相位辨识方法，其特征在于，所述基于三相电表相位更新后的三相电压序列和单相电表的单相电压序列进行相关性计算，并根据计算结果确定单相电表的相位的过程包括以下内容：
6.如权利要求5所述的干线式低压配电台区的相位辨识方法，其特征在于，所述计算单相电表的单相电压序列与每相电压序列矩阵之间的相关性的过程包括以下内容：
7.如权利要求1所述的干线式低压配电台区的相位辨识方法，其特征在于，在采集完电压数据后还包括以下内容：
8.一种干线式低压配电台区的相位辨识系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如权利要求1～7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读取的存储介质，用于存储进行干线式低压配电台区相位辨识的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在计算机上运行时执行如权利要求1～7任一项所述的方法的步骤。
