CN106656576B - 电力设备连接线路的距离确定方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力设备连接线路的距离确定方法和系统，上述电力设备连接线路的距离确定方法，包括如下步骤：根据配电网中各个电力设备之间的连接关系建立通信终端之间的通信连接关系，得到各个通信终端对应的拓扑通信网；将所述通信终端设为叶节点，将各个通信终端的通信线路之间的相交点设为内部节点，根据所述叶节点和内部节点的连接关系建立节点关系式；获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离，得到叶节点间距离；根据所述叶节点间距离和节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离；根据所述叶节点间距离确定相应电力设备之间连接线路的总距离，根据所述内部节点至叶节点之间的距离确定相应电力设备之间连接线路的部分距离。

Description

电力设备连接线路的距离确定方法和系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉一种电力设备连接线路的距离确定方法和系统。

背景技术

配电网包括各种各样的电气设备，上述各种电气设备之间通过相应的连接线路进行连接，从而形成一个复杂的拓扑网络。不同电气设备之间的连接线路相交得到多个相交结点，获取上述相交节点与电力设备、以及相交结点与相交结点之间的距离对掌握配电网结构具有重要作用。

传统技术需要使用面向跨电压等级配电网工程应用的拓扑分析方法，以实地勘测得到的测量数据为基础，通过环网、多相线路、动态拓扑的配电网网络拓扑技术，进行与上述相交结点相关的距离的确定，其确定过程较为复杂，确定效率低。

发明内容

基于此，有必要针对传统方案确定电力设备连接线路的距离，过程较为复杂，确定效率低的技术问题，提供一种电力设备连接线路的距离确定方法和系统。

一种电力设备连接线路的距离确定方法，包括如下步骤：

根据配电网中各个电力设备之间的连接关系建立通信终端之间的通信连接关系，得到各个通信终端对应的拓扑通信网；其中，所述通信终端分别配置在配电网的各个电力设备处，所述通信终端与电力设备一一对应设置；

将所述通信终端设为叶节点，将各个通信终端的通信线路之间的相交点设为内部节点，根据所述叶节点和内部节点的连接关系建立节点关系式；

获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离，得到叶节点间距离；

根据所述叶节点间距离和节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离；

根据所述叶节点间距离确定相应电力设备之间连接线路的总距离，根据所述内部节点至叶节点之间的距离确定相应电力设备之间连接线路的部分距离。上述电力设备连接线路的距离确定方法和系统，

第一建立模块，用于根据配电网中各个电力设备之间的连接关系建立通信终端之间的通信连接关系，得到各个通信终端对应的拓扑通信网；其中，所述通信终端分别配置在配电网的各个电力设备处，所述通信终端与电力设备一一对应设置；

第二建立模块，用于将所述通信终端设为叶节点，将各个通信终端的通信线路之间的相交点设为内部节点，根据所述叶节点和内部节点的连接关系建立节点关系式；

获取模块，用于获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离，得到叶节点间距离；

计算模块，用于根据所述叶节点间距离和节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离；

确定模块，用于根据所述叶节点间距离确定相应电力设备之间连接线路的总距离，根据所述内部节点至叶节点之间的距离确定相应电力设备之间连接线路的部分距离。

上述电力设备连接线路的距离确定方法和系统，可以从电力设备对应的拓扑通信网中获取叶节点间距离，从而确定相应电力设备之间连接线路的总距离，再根据上述叶节点间距离以及相应的节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离，以确定相应电力设备之间连接线路的部分距离；其可以快速对电力设备间连接线路的总距离，以及上述连接线路的各部分距离进行确定，所确定的各部分距离准确性高。

附图说明

图1为一个实施例的电力设备连接线路的距离确定方法流程图；

图2为一个实施例的拓扑通信网示意图；

图3为一个实施例的拓扑通信网示意图；

图4为一个实施例的拓扑通信网示意图；

图5为一个实施例的电力设备连接线路的距离确定系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的电力设备连接线路的距离确定方法和系统的具体实施方式作详细描述。

参考图1，图1所示为一个实施例的电力设备连接线路的距离确定方法流程图，包括如下步骤：

S10，根据配电网中各个电力设备之间的连接关系建立通信终端之间的通信连接关系，得到各个通信终端对应的拓扑通信网；其中，所述通信终端分别配置在配电网的各个电力设备处，所述通信终端与电力设备一一对应设置；

上述步骤之前可以分别在配电网各个电力设备处对应设置相应的通信终端，再根据配电网中各个电力设备之间的连接关系建立通信终端之间的通信连接关系，形成相应的拓扑通信网。上述拓扑通信网可以参考图2所示，图2所示的拓扑通信网中，实心点表示通信终端，即上述拓扑通信网的叶节点，空心点表示通信线路之间的相交点，即上述拓扑通信网的内部节点，从图2可知，相互连接的两个叶节点之间的距离(两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离)等于其中叶节点与其中内部结点形成的几段距离之和。上述通信终端可以包括PLC调制解调器等能够和与之连接的其他通信终端进行通信的设备。

S20，将所述通信终端设为叶节点，将各个通信终端的通信线路之间的相交点设为内部节点，根据所述叶节点和内部节点的连接关系建立节点关系式；

如图2或者图3所示的拓扑通信网中，实心点表示通信终端，即上述拓扑通信网的叶节点，空心点表示通信线路之间的相交点，即上述拓扑通信网的内部节点。相互连接的两个叶节点之间的距离(两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离)等于其中叶节点与其中内部结点形成的几段距离之和。以图3为例，点1、点2和点3为叶节点，点4为内部结点，则可以建立如下节点关系式：

d₁₂＝d₁₄+d₂₄，

d₁₃＝d₁₄+d₃₄，

d₂₃＝d₂₄+d₃₄，

式中，d₁₂为点1与点2之间的距离，d₁₃为点1与点3之间的距离，d₂₃为点3与点2之间的距离，d₂₄为点4与点2之间的距离，d₁₄为点1与点4之间的距离，d₃₄为点3与点4之间的距离。

S30，获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离，得到叶节点间距离；

上述步骤可以通过通信终端向与之相连的其他通信终端发送相关通信信号，利用上述通信信号确定上述两个通信终端之间的通信线路距离，即对应的叶节点间距离。如图4所示，点11、点12、点13、点14和点15分别为叶节点，点16和点17分别为内部结点，上述叶节点11与叶节点15连接，则叶节点11与叶节点15之间的通信线路距离为相应的叶节点间距离，其对应于相应电力设备之间连接线路的总距离，叶节点11与内部结点17之间的通信线路距离对于相应电力设备之间连接线路的部分距离。

S40，根据所述叶节点间距离和节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离；

上述步骤可以将所述叶节点间距离代入相应的节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离。

S50，根据所述叶节点间距离确定相应电力设备之间连接线路的总距离，根据所述内部节点至叶节点之间的距离确定相应电力设备之间连接线路的部分距离。

参考图4所示，其中叶节点11与叶节点15之间的通信线路距离为相应的叶节点间距离，其对应于叶节点11处的电力设备与叶节点15处的电力设备之间连接线路的总距离，叶节点11与内部结点17之间的通信线路距离对于叶节点11处的电力设备与叶节点15处的电力设备之间连接线路的一部分距离。

本实施例提供的电力设备连接线路的距离确定方法，可以从电力设备对应的拓扑通信网中获取叶节点间距离，从而确定相应电力设备之间连接线路的总距离，再根据上述叶节点间距离以及相应的节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离，以确定相应电力设备之间连接线路的部分距离；其可以快速对电力设备间连接线路的总距离，以及上述连接线路的各部分距离进行确定，所确定的各部分距离准确性高。

在一个实施例中，上述根据所述叶节点间距离确定相应电力设备之间连接线路的总距离，根据所述内部节点至叶节点之间的距离确定相应电力设备之间连接线路的部分距离的步骤之后，还可以包括：

根据所述叶节点间距离，以及内部节点至叶节点之间的距离计算内部节点至内部节点之间的距离；

根据所述内部节点至内部节点之间的距离确定所述内部节点相应段连接线路的距离。

参考图4所示，若已知叶节点11与叶节点15之间的叶节点间距离D₁，叶节点11与内部结点17之间的通信线路距离D₂，叶节点15与内部结点16之间的通信线路距离D₃，则可以利用节点关系式D₁＝D₂+D₃+D₄，可以计算出内部结点16与内部结点17之间的通信线路距离D₄，D₄＝D₁-D₂-D₃，上述内部结点16与内部结点17之间的通信线路距离D₄即为叶节点11处的电力设备与叶节点15处的电力设备之间连接线路的中间部分距离。

本实施例可以确定任意相连的两个电力设备之间连接线路上的各段距离，使所确定的距离更为完整。

在一个实施例中，根据所述叶节点间距离和节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离的步骤包括：

将所述叶节点间距离代入所述节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离。

本实施例可以依据各个叶节点与内部结点之间的连接关系建立节点关系式。如图4所示拓扑通信网对应的节点关系式包括：

D₁＝D₂+D₃+D₄，

D₅＝D₂+D₆，

式中，D₅为叶节点11与叶节点12之间的叶节点间距离，D₆为叶节点12与内部结点17之间的通信线路距离。

作为一个实施例，参考图3所示拓扑通信网，所述节点关系式为：

d₁₂＝d₁₄+d₂₄，

d₁₃＝d₁₄+d₃₄，

d₂₃＝d₂₄+d₃₄，

式中，d₁₂、d₁₃和d₂₃分别为叶节点间距离，所述d₂₄、d₁₄和d₃₄分别为内部节点至叶节点之间的距离。

本实施例可以获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离(叶节点间距离)d₁₂、d₁₃和d₂₃，则可以得到叶节点1至内部结点4之间的距离

在一个实施例中，上述获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离的过程可以包括：

控制任意一个通信终端向与之连接的通信终端发送通信信号，根据所述通信信号的传输时间确定两个通信终端通信线路距离。

本实施例所确定的两个通信终端之间的通信线路距离(叶节点间距离)具有较高的准确性。

在一个实施例中，上述通信终端为PLC调制解调器。

本实施例的通信终端为PLC调制解调器，利用上述PLC调制解调器形成的拓扑通信网为PLC网络，PLC网络可以用来执行一个智能电网通信任务，如自动抄表、监控和支持数据采集系统中，传输价格信息等。因而使PLC调制解调器对应的拓扑估计不需要额外的安装或设备成本，有效降低了相关成本。本实施例中的上述PLC调制解调器还可以传输相应的PLC信号至与之连接的PLC调制解调器，以获取上述两个PLC调制解调器之间的通信线路距离。

在一个实施例中，上述电力设备连接线路的距离确定方法，还可以包括：

建立所述通信终端与相应电力设备的数据连接关系，通过所述通信终端监控相应的电力设备。

本实施例可以采用PLC调制解调器进行相应拓扑通信网的建立，形成PLC网络，以执行自动抄表、监控和数据采集等，传输价格信息等监控相应电力设备的操作，使PLC调制解调器对应的拓扑估计不需要额外的安装或设备成本。

在一个实施例中，可以参考图3所示，假设节点1是根节点，父节点和根节点之间的距离可以根据相关节点关系式计算，最长的距离的节点为一个父节点，因此，内部连接两个叶子节点的节点已被确认。这个节点现在取代两个叶子节点，继续这个过程，直到没有叶子节点。上述算法过程可以如下所示：

本实施例提供的配用电通信网拓扑推理方法技术，立足于“穿过配电网”属性的PLC，对配电网拓扑诊断算法进行研究，提出了生根邻居节点算法。该算法基于使用PLC信号进行距离估计，只需要配电网端点之间的一个PLC信号，如仪表和数据集中器之间的一个先进的仪表管理系统。该算法是基于网络断层扫描的方法。因为本发明的方法依赖于端到端的测量来推断整个拓扑结构包括其内部结构，参考的是基于断层扫描的推理方法。仿真试验表明本文的算法可以实现高精度的拓扑推理。并且可以通过更准确的测距方法以及更细的拓扑分配方法实现精度的进一步提高。

参考图5所示，图5为一个实施例的电力设备连接线路的距离确定系统结构示意图，包括：

第一建立模块10，用于根据配电网中各个电力设备之间的连接关系建立通信终端之间的通信连接关系，得到各个通信终端对应的拓扑通信网；其中，所述通信终端分别配置在配电网的各个电力设备处，所述通信终端与电力设备一一对应设置；

第二建立模块20，用于将所述通信终端设为叶节点，将各个通信终端的通信线路之间的相交点设为内部节点，根据所述叶节点和内部节点的连接关系建立节点关系式；

获取模块30，用于获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离，得到叶节点间距离；

计算模块40，用于根据所述叶节点间距离和节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离；

确定模块50，用于根据所述叶节点间距离确定相应电力设备之间连接线路的总距离，根据所述内部节点至叶节点之间的距离确定相应电力设备之间连接线路的部分距离。

在一个实施例中，上述计算模块可以进一步用于：

将所述叶节点间距离代入所述节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离。

作为一个实施例，参考图3所示拓扑通信网，上述节点关系式为：

d₁₂＝d₁₄+d₂₄，

d₁₃＝d₁₄+d₃₄，

d₂₃＝d₂₄+d₃₄，

式中，d₁₂、d₁₃和d₂₃分别为叶节点间距离，所述d₂₄、d₁₄和d₃₄分别为内部节点至叶节点之间的距离。

本实施例可以获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离(叶节点间距离)d₁₂、d₁₃和d₂₃，则可以得到叶节点1至内部结点4之间的距离

本发明提供的电力设备连接线路的距离确定系统与本发明提供的电力设备连接线路的距离确定方法一一对应，在所述电力设备连接线路的距离确定方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于电力设备连接线路的距离确定系统的实施例中，特此声明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电力设备连接线路的距离确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据配电网中各个电力设备之间的连接关系建立通信终端之间的通信连接关系，得到各个通信终端对应的拓扑通信网；其中，所述通信终端分别配置在配电网的各个电力设备处，所述通信终端与电力设备一一对应设置；

将所述通信终端设为叶节点，将各个通信终端的通信线路之间的相交点设为内部节点，根据所述叶节点和内部节点的连接关系建立节点关系式；

获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离，得到叶节点间距离；

根据所述叶节点间距离和节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离；

根据所述叶节点间距离确定相应电力设备之间连接线路的总距离，根据所述内部节点至叶节点之间的距离确定相应电力设备之间连接线路的部分距离。

2.根据权利要求1所述的电力设备连接线路的距离确定方法，其特征在于，所述根据所述叶节点间距离确定相应电力设备之间连接线路的总距离，根据所述内部节点至叶节点之间的距离确定相应电力设备之间连接线路的部分距离的步骤之后，还包括：

根据所述叶节点间距离，以及内部节点至叶节点之间的距离计算内部节点至内部节点之间的距离；

根据所述内部节点至内部节点之间的距离确定所述内部节点相应段连接线路的距离。

3.根据权利要求1所述的电力设备连接线路的距离确定方法，其特征在于，根据所述叶节点间距离和节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离的步骤包括：

将所述叶节点间距离代入所述节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离。

4.根据权利要求3所述的电力设备连接线路的距离确定方法，其特征在于，所述节点关系式为：

d₁₂＝d₁₄+d₂₄，

d₁₃＝d₁₄+d₃₄，

d₂₃＝d₂₄+d₃₄，

式中，d₁₂、d₁₃和d₂₃分别为叶节点间距离，所述d²⁴、d₁₄和d₃₄分别为内部节点至叶节点之间的距离。

5.根据权利要求1所述的电力设备连接线路的距离确定方法，其特征在于，所述获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离的过程包括：

控制任意一个通信终端向与之连接的通信终端发送通信信号，根据所述通信信号的传输时间确定两个通信终端通信线路距离。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电力设备连接线路的距离确定方法，其特征在于，所述通信终端为PLC调制解调器。

7.根据权利要求1至5任一项所述的电力设备连接线路的距离确定方法，其特征在于，还包括：

建立所述通信终端与相应电力设备的数据连接关系，通过所述通信终端监控相应的电力设备。

8.一种电力设备连接线路的距离确定系统，其特征在于，包括：

第一建立模块，用于根据配电网中各个电力设备之间的连接关系建立通信终端之间的通信连接关系，得到各个通信终端对应的拓扑通信网；其中，所述通信终端分别配置在配电网的各个电力设备处，所述通信终端与电力设备一一对应设置；

第二建立模块，用于将所述通信终端设为叶节点，将各个通信终端的通信线路之间的相交点设为内部节点，根据所述叶节点和内部节点的连接关系建立节点关系式；

获取模块，用于获取任意两个相互连接的通信终端之间的通信线路距离，得到叶节点间距离；

计算模块，用于根据所述叶节点间距离和节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离；

确定模块，用于根据所述叶节点间距离确定相应电力设备之间连接线路的总距离，根据所述内部节点至叶节点之间的距离确定相应电力设备之间连接线路的部分距离。

9.根据权利要求8所述的电力设备连接线路的距离确定系统，其特征在于，所述计算模块进一步用于：

将所述叶节点间距离代入所述节点关系式计算内部节点至叶节点之间的距离。

10.根据权利要求9所述的电力设备连接线路的距离确定系统，其特征在于，所述节点关系式为：

d₁₂＝d₁₄+d₂₄，

d₁₃＝d₁₄+d₃₄，

d₂₃＝d₂₄+d₃₄，

式中，d₁₂、d₁₃和d₂₃分别为叶节点间距离，所述d₂₄、d₁₄和d₃₄分别为内部节点至叶节点之间的距离。