CN108832626B - 一种低压配电台区拓扑识别方法及系统 - Google Patents

一种低压配电台区拓扑识别方法及系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种低压配电台区拓扑识别方法及系统,方法包括:建立通信节点之间的通信网络,在配电变压器中加载电力载波信号,基于通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑。本申请通过载波信噪比结合相别信息实时得到低压配电台区的网络拓扑关系,完成户变对应关系识别,实时性较强,节省了人力,且准确率较高。

Description

一种低压配电台区拓扑识别方法及系统
技术领域
本申请涉及拓扑识别技术领域,尤其涉及一种低压配电台区拓扑识别方法及系统。
背景技术
配电网中,实现台区分布智能化监控的前提是已知台区拓扑结构,但在日常的配电运维管理工作中,往往存在户变连接关系不清晰,尤其是新建台区,部分拓扑根本无法直接获取,需要采取人工摸查,工作量巨大,造成了人力物力的浪费,而且这种方式也存在获取台区拓扑不准确的风险,同时当台区拓扑发生变动时,不能及时发现问题,造成了台区拓扑接线图、单线图质量下降,台区线损不正确,停电定位准确率降低等诸多问题。
另外,目前还通过轮询台区拓扑的拓扑节点,确定拓扑节点的行坐标和列坐标;根据所属拓扑节点的行坐标和列坐标,得到台区拓扑关系图。在拓扑节点上发送电流脉冲信号,获取其他拓扑节点上的电流脉冲信号(电流脉冲信号包括电流脉冲信号值和电流脉冲信号的潮流方向)。根据其他拓扑节点上的电流脉冲信号,确定拓扑节点的上级支路的拓扑节点。利用电流脉冲信号确定台区拓扑关系图,需要通过特定的负载发送电流脉冲信号,除配用电系统之外还需要新增装置与设备,成本高,电流脉冲信号会产生线路干扰。
另外,目前还通过各类用电信息采集或能效监测终端将自身的终端识别码通过低压电力线传输功率信号传送至通信集中器。通信集中器收集本低压配电台区各类终端设备编码,并建立逻辑映射关系;通信集中器对接收到的各类终端编码逻辑关系进行分类;最后向主站系统上报本台区各类终端连接关系。采用这种方式需要提前已知各个监测终端自身的终端识别码与监测终端间的对应关系,并且需要已知各终端间的物理关系,此种方案复杂,诸多信息都需要提前已知,且户变关系无法识别。
因此,如何有效的获得低压配电台区拓扑是一项亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种低压配电台区拓扑识别方法,通过载波信噪比结合相别信息实时得到低压配电台区的网络拓扑关系,完成户变对应关系识别,实时性较强,节省了人力,且准确率较高。
本申请提供了一种低压配电台区拓扑识别方法,所述方法包括:
建立通信节点之间的通信网络;
在配电变压器中加载电力载波信号;
基于所述通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑。
优选地,所述建立节点之间的通信网络包括:
各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输。
优选地,所述基于所述通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑包括:
提取所述通信节点之间相互通信的载波信噪比;
基于所述载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表;
各分支通信节点通过通信网络上传所述连接表,主通信节点汇总所述连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表;
基于所述连接总表生成低压配电台区拓扑。
优选地,所述基于所述连接总表生成低压配电台区拓扑包括:
基于所述连接总表反应的各通信节点之间的物理连接关系,结合通信节点相别信息,完成识别纠错和物理连接分支路相别标定。
优选地,所述物理连接关系包括:物理连接节点的位置和各通信节点的层级关系。
一种低压配电台区拓扑识别系统,包括:
建立模块,用于建立通信节点之间的通信网络;
加载模块,用于在配电变压器中加载电力载波信号;
生成模块,用于基于所述通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑。
优选地,所述建立模块具体用于:
各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输。
优选地,所述生成模块包括:
提取单元,用于提取所述通信节点之间相互通信的载波信噪比;
第一生成单元,用于基于所述载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表;
第二生成单元,用于各分支通信节点通过通信网络上传所述连接表,主通信节点汇总所述连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表;
第三生成单元,用于基于所述连接总表生成低压配电台区拓扑。
优选地,所述第三生成单元具体用于:
基于所述连接总表反应的各通信节点之间的物理连接关系,结合通信节点相别信息,完成识别纠错和物理连接分支路相别标定。
优选地,所述物理连接关系包括:物理连接节点的位置和各通信节点的层级关系。
综上所述,本申请公开了一种低压配电台区拓扑识别方法,当需要对低压配电台区拓扑进行识别时,首先建立通信节点之间的通信网络,然后在配电变压器中加载电力载波信号,根据通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑。本申请通过载波信噪比结合相别信息实时得到低压配电台区的网络拓扑关系,完成户变对应关系识别,实时性较强,节省了人力,且准确率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种低压配电台区拓扑识别方法实施例1的流程图;
图2为本申请公开的一种低压配电台区拓扑识别方法实施例2的流程图;
图3为本申请公开的一种低压配电台区拓扑识别方法实施例3的流程图;
图4为本申请公开的一种低压配电台区拓扑识别系统实施例1的结构示意图;
图5为本申请公开的一种低压配电台区拓扑识别系统实施例2的结构示意图;
图6为本申请公开的一种低压配电台区拓扑识别系统实施例3的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1所示,为本申请实施例1公开的一种低压配电台区拓扑识别方法的流程图,所述方法可以包括以下步骤:
S101、建立通信节点之间的通信网络;
当需要对低压配电台区拓扑进行识别时,首先建立通信节点之间的通信网络,能够相互通信的通信节点属于同一台变。
S102、在配电变压器中加载电力载波信号;
然后,在配电变压器中加载电力载波信号,配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,因此电力载波信号智能在一个配电变压器区域范围内传送,据此完成户变关系识别。
S103、基于通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑。
电力载波信号强度与通信节点的空间位置无关,与通信节点的物理位置有关。同一线路,相邻通信节点之间信噪比最大,不同线路之间,电力载波信号需要通过变压器相间耦合或通过分支点传输,信号传输距离增加,信号衰减明显,信噪比较小,通过信噪比大小的判断,得到完整的低压配电台区拓扑。
综上所述,在上述实施例中,当需要对低压配电台区拓扑进行识别时,首先建立通信节点之间的通信网络,然后在配电变压器中加载电力载波信号,根据通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑。本申请通过载波信噪比结合相别信息实时得到低压配电台区的网络拓扑关系,完成户变对应关系识别,实时性较强,节省了人力,且准确率较高。
如图2所示,为本申请实施例2公开的一种低压配电台区拓扑识别方法的流程图,所述方法可以包括以下步骤:
S201、各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输;
当需要对低压配电台区拓扑进行识别时,首先建立通信节点之间的通信网络,能够相互通信的通信节点属于同一台变。各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输。
S202、在配电变压器中加载电力载波信号;
然后,在配电变压器中加载电力载波信号,配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,因此电力载波信号智能在一个配电变压器区域范围内传送,据此完成户变关系识别。
S203、提取通信节点之间相互通信的载波信噪比;
充分利用载波通信信道与低压网络拓扑的物理对应关系,提取通信节点之间相互通信的载波信噪比信息。电力载波信号强度与通信节点的空间位置无关,与通信节点的物理位置有关。同一线路,相邻通信节点之间信噪比最大,不同线路之间,电力载波信号需要通过变压器相间耦合或通过分支点传输,信号传输距离增加,信号衰减明显,信噪比较小。
S204、基于载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表;
各分支通信节点根据载波信噪比判断相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,并产生连接表。
S205、各分支通信节点通过通信网络上传连接表,主通信节点汇总连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表;
S206、基于连接总表生成低压配电台区拓扑。
台区物理连接总表反应了各通信节点之间的物理连接关系,根据连接总表生成低压配电台区拓扑。
综上所述,在上述实施例中,通过提取通信节点之间相互通信的载波信噪比,基于载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表,各分支通信节点通过通信网络上传所述连接表,主通信节点汇总所述连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表,基于连接总表生成低压配电台区拓扑,直接通过载波信噪比结合相别信息实时得到低压配电台区的网络拓扑关系,完成户变对应关系识别,实时性较强,节省人力,准确率较高。
如图3所示,为本申请实施例3公开的一种低压配电台区拓扑识别方法的流程图,所述方法可以包括以下步骤:
S301、各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输;
当需要对低压配电台区拓扑进行识别时,首先建立通信节点之间的通信网络,能够相互通信的通信节点属于同一台变。各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输。
S302、在配电变压器中加载电力载波信号;
然后,在配电变压器中加载电力载波信号,配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,因此电力载波信号智能在一个配电变压器区域范围内传送,据此完成户变关系识别。
S303、提取通信节点之间相互通信的载波信噪比;
充分利用载波通信信道与低压网络拓扑的物理对应关系,提取通信节点之间相互通信的载波信噪比信息。电力载波信号强度与通信节点的空间位置无关,与通信节点的物理位置有关。同一线路,相邻通信节点之间信噪比最大,不同线路之间,电力载波信号需要通过变压器相间耦合或通过分支点传输,信号传输距离增加,信号衰减明显,信噪比较小。
S304、基于载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表;
各分支通信节点根据载波信噪比判断相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,并产生连接表。
S305、各分支通信节点通过通信网络上传连接表,主通信节点汇总连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表;
S306、基于连接总表反应的各通信节点之间的物理连接关系,结合通信节点相别信息,完成识别纠错和物理连接分支路相别标定。
台区物理连接总表反应了各通信节点之间的物理连接关系,包括物理连接节点的位置、各通信节点的层级关系等,结合通信节点相别信息,实现识别纠错和物理连接分支路相别标定,此时台区拓扑识别工作完成。
综上所述,在上述实施例中,电力线载波是配电网中应用范围广、传输数据量大的设备间常用的通信方式,低压用户中的50%-60%都使用电力线载波的通信方式,在不改变原有用电信息采集系统架构和配置的情况下实现配变终端与低压监测设备间的互联。
本申请提出的方案直接通过载波信噪比结合相别信息实时得到低压配电台区的网络拓扑关系,完成户变对应关系识别,实时性较强,节省人力,准确率较高。
如图4所示,为本申请实施例1公开的一种低压配电台区拓扑识别系统的结构示意图,所述系统可以包括:
建立模块401,用于建立通信节点之间的通信网络;
当需要对低压配电台区拓扑进行识别时,首先建立通信节点之间的通信网络,能够相互通信的通信节点属于同一台变。
加载模块402,用于在配电变压器中加载电力载波信号;
然后,在配电变压器中加载电力载波信号,配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,因此电力载波信号智能在一个配电变压器区域范围内传送,据此完成户变关系识别。
生成模块403,用于基于通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑。
电力载波信号强度与通信节点的空间位置无关,与通信节点的物理位置有关。同一线路,相邻通信节点之间信噪比最大,不同线路之间,电力载波信号需要通过变压器相间耦合或通过分支点传输,信号传输距离增加,信号衰减明显,信噪比较小,通过信噪比大小的判断,得到完整的低压配电台区拓扑。
综上所述,在上述实施例中,当需要对低压配电台区拓扑进行识别时,首先建立通信节点之间的通信网络,然后在配电变压器中加载电力载波信号,根据通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑。本申请通过载波信噪比结合相别信息实时得到低压配电台区的网络拓扑关系,完成户变对应关系识别,实时性较强,节省了人力,且准确率较高。
如图5所示,为本申请实施例2公开的一种低压配电台区拓扑识别系统的结构示意图,所述系统可以包括:
建立模块501,用于各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输;
当需要对低压配电台区拓扑进行识别时,首先建立通信节点之间的通信网络,能够相互通信的通信节点属于同一台变。各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输。
加载模块502,用于在配电变压器中加载电力载波信号;
然后,在配电变压器中加载电力载波信号,配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,因此电力载波信号智能在一个配电变压器区域范围内传送,据此完成户变关系识别。
提取单元503,用于提取通信节点之间相互通信的载波信噪比;
充分利用载波通信信道与低压网络拓扑的物理对应关系,提取通信节点之间相互通信的载波信噪比信息。电力载波信号强度与通信节点的空间位置无关,与通信节点的物理位置有关。同一线路,相邻通信节点之间信噪比最大,不同线路之间,电力载波信号需要通过变压器相间耦合或通过分支点传输,信号传输距离增加,信号衰减明显,信噪比较小。
第一生成单元504,用于基于载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表;
各分支通信节点根据载波信噪比判断相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,并产生连接表。
第二生成单元505,用于各分支通信节点通过通信网络上传连接表,主通信节点汇总连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表;
第三生成单元506,用于基于连接总表生成低压配电台区拓扑。
台区物理连接总表反应了各通信节点之间的物理连接关系,根据连接总表生成低压配电台区拓扑。
综上所述,在上述实施例中,通过提取通信节点之间相互通信的载波信噪比,基于载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表,各分支通信节点通过通信网络上传所述连接表,主通信节点汇总所述连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表,基于连接总表生成低压配电台区拓扑,直接通过载波信噪比结合相别信息实时得到低压配电台区的网络拓扑关系,完成户变对应关系识别,实时性较强,节省人力,准确率较高。
如图6所示,为本申请实施例3公开的一种低压配电台区拓扑识别系统的结构示意图,所述系统可以包括:
建立模块601,用于各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输;
当需要对低压配电台区拓扑进行识别时,首先建立通信节点之间的通信网络,能够相互通信的通信节点属于同一台变。各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输。
加载模块602,用于在配电变压器中加载电力载波信号;
然后,在配电变压器中加载电力载波信号,配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,因此电力载波信号智能在一个配电变压器区域范围内传送,据此完成户变关系识别。
提取单元603,用于提取通信节点之间相互通信的载波信噪比;
充分利用载波通信信道与低压网络拓扑的物理对应关系,提取通信节点之间相互通信的载波信噪比信息。电力载波信号强度与通信节点的空间位置无关,与通信节点的物理位置有关。同一线路,相邻通信节点之间信噪比最大,不同线路之间,电力载波信号需要通过变压器相间耦合或通过分支点传输,信号传输距离增加,信号衰减明显,信噪比较小。
第一生成单元604,用于基于载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表;
各分支通信节点根据载波信噪比判断相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,并产生连接表。
第二生成单元605,用于各分支通信节点通过通信网络上传连接表,主通信节点汇总连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表;
第三生成单元606,用于基于连接总表反应的各通信节点之间的物理连接关系,结合通信节点相别信息,完成识别纠错和物理连接分支路相别标定。
台区物理连接总表反应了各通信节点之间的物理连接关系,包括物理连接节点的位置、各通信节点的层级关系等,结合通信节点相别信息,实现识别纠错和物理连接分支路相别标定,此时台区拓扑识别工作完成。
综上所述,在上述实施例中,电力线载波是配电网中应用范围广、传输数据量大的设备间常用的通信方式,低压用户中的50%-60%都使用电力线载波的通信方式,在不改变原有用电信息采集系统架构和配置的情况下实现配变终端与低压监测设备间的互联。
本申请提出的方案直接通过载波信噪比结合相别信息实时得到低压配电台区的网络拓扑关系,完成户变对应关系识别,实时性较强,节省人力,准确率较高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种低压配电台区拓扑识别方法,其特征在于,所述方法包括:
建立通信节点之间的通信网络;
在配电变压器中加载电力载波信号;
基于所述通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑;
其中,所述基于所述通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑包括:
提取所述通信节点之间相互通信的载波信噪比;
基于所述载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表;
各分支通信节点通过通信网络上传所述连接表,主通信节点汇总所述连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表;
基于所述连接总表生成低压配电台区拓扑;
其中,基于所述连接总表生成低压配电台区拓扑包括:
基于所述连接总表反应的各通信节点之间的物理连接关系,结合通信节点相别信息,完成识别纠错和物理连接分支路相别标定。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立通信节点之间的通信网络包括:
各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述物理连接关系包括:物理连接节点的位置和各通信节点的层级关系。
4.一种低压配电台区拓扑识别系统,其特征在于,包括:
建立模块,用于建立通信节点之间的通信网络;
加载模块,用于在配电变压器中加载电力载波信号;
生成模块,用于基于所述通信节点之间相互通信的载波信噪比信息生成低压配电台区拓扑;
其中,所述生成模块包括:
提取单元,用于提取所述通信节点之间相互通信的载波信噪比;
第一生成单元,用于基于所述载波信噪比确定相邻通信节点、上下级支路的通信节点、旁支路的通信节点,生成连接表;
第二生成单元,用于各分支通信节点通过通信网络上传所述连接表,主通信节点汇总所述连接表的信息,通过逐级逻辑判断,生成台区物理连接总表;
第三生成单元,用于基于所述连接总表生成低压配电台区拓扑;
其中,所述第三生成单元具体用于:
基于所述连接总表反应的各通信节点之间的物理连接关系,结合通信节点相别信息,完成识别纠错和物理连接分支路相别标定。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述建立模块具体用于:
各分支通信节点之间通过自动组网技术主动组建通信网络,自主协商通信信道类型和频点,以实现信息自动中继和传输。
6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述物理连接关系包括:物理连接节点的位置和各通信节点的层级关系。
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