CN110429711A - 一种台区识别方法及系统 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种台区识别方法，包括采集同一时段上游端相位和下游端相位；将采集时段等分成若干分时段，计算各分时段上游端平均相位和下游端平均相位；计算同一分时段上游端平均相位和下游端平均相位的差值；响应于所有差值相关，上游端和下游端属于同一台区。同时也公开了相应的系统。本发明采用平均相位，提高了相位测量精度，从而提高了台区识别的准确性。

Description

一种台区识别方法及系统
技术领域
本发明涉及一种台区识别方法及系统，属于电力检测技术领域。
背景技术
在电力系统中，台区是指（一台）变压器的供电范围或区域，在一个居民区，可能有多台变压器。居民区用户侧的智能电表会自动抄表，将用电数据通过电力线载波传输至所在台区的集中器，但是由于电力线载波通信属于一种高频（相较于50Hz的工频）调制通信，有可能在多个变压器的三相线之间发生串扰，可以通信的节点间不代表是同一个台区。因此在抄表之前需要进行台区识别。现有的台区识别方法大多通过电压、频率、谐波等来识别，高精度地采集这些参数成本较高，一般只能离线的方法完成，基于离线的台区识别方法准确度不高。
发明内容
本发明提供了一种台区识别方法及系统，解决了现有台区识别方法准确度不高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种台区识别方法，包括，
采集同一时段上游端相位和下游端相位；
将采集时段等分成若干分时段，计算各分时段上游端平均相位和下游端平均相位；
计算同一分时段上游端平均相位和下游端平均相位的差值；
响应于所有差值相关，上游端和下游端属于同一台区。
下游端为用户端，上游端为集中器端，响应于所有差值相关，集中器对应的台区为该用户所属台区。
下游端和上游端均为用户端，响应于所有差值相关，两端用户属于同一台区；继续对上游的用户端进行台区识别。
采用相关性检测算法，确定所有差值是否相关。
一种台区识别系统，包括，
采集模块：采集同一时段上游端相位和下游端相位；
平均相位计算模块：将采集时段等分成若干分时段，计算各分时段上游端平均相位和下游端平均相位；
差值计算模块：计算同一分时段上游端平均相位和下游端平均相位的差值；
相关性检测模块：响应于所有差值相关，上游端和下游端属于同一台区。
下游端为用户端，上游端为集中器端，响应于所有差值相关，相关性检测模块判断集中器对应的台区为该用户所属台区。
下游端和上游端均为用户端，响应于所有差值相关，相关性检测模块判断两端用户属于同一台区，还需继续对上游的用户端进行台区识别。
相关性检测模块采用相关性检测算法，确定所有差值是否相关。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行台区识别方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行台区识别方法的指令。
本发明所达到的有益效果：本发明计算同一分时段上游端平均相位和下游端平均相位的差值，通过判断所有差值的相关性，确定上游端和下游端是否属于同一台区，实现用户台区识别；本发明采用平均相位，提高了相位测量精度，从而提高了台区识别的准确性。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为50Hz工频相位波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种台区识别方法，包括以下步骤：
步骤1，采集同一时段上游端相位和下游端相位。
这里的时段时间较长，一般大于24小时，甚至可以到几个月，时间越长，精度越高。
工频的相位的稳定度不大于10秒，一次的相位测量时间（分时段），不宜超过512次连续的相位，为了提高测量的精度，宜选择大于等于16次，小于等于512次的连续的相位。
步骤2，将采集时段等分成若干分时段，计算各分时段上游端平均相位和下游端平均相位。
步骤3，计算同一分时段上游端平均相位和下游端平均相位的差值。
步骤4，采用相关性检测算法，确定所有差值是否相关。
步骤5，若所有差值相关，则上游端和下游端属于同一台区；否则不属于同一台区。
现有用户的智能表的通信链路存在以下两种情况：一种为直接与变压器低压侧的集中器通信；另一种是连接上游用户的智能表，采用级联的方式连接到集中器。
因此上述方法中就存在两种情况：一种为下游端为用户端，上游端为集中器端，若所有差值相关，则集中器对应的台区为该用户所属台区，否则用户不属于集中器对应台区，断开通信链路；另一种为下游端和上游端均为用户端，若所有差值相关，则两端用户属于同一台区，上游的用户端会继续进行步骤1~5的台区识别，否则两端用户不属于同一台区，断开通信链路。
如图2所示，横坐标是工频的50Hz 的波形个数，连续测量了20000个波形的相位，纵坐标是当前的波形到上个波形的相位的差，实际上也就是频率。测量的第一个数（没有在图中表现出来）是第一个波形相对于基准时间的绝对的相位值，途中的纵坐标的单位为40ns，波形的平均值为50000，乘以40ns，等于20ms，就是一个工频的周期。
通过分析，我们可以得到，单次测量的过零精度的（RMS）约等于3us。工频的相位稳定度约为40us。通过相位的平均在分时段类的测量，可以极大地提高测量的精度，沿时间轴上的长时间的测量，可以采集工频的相位的时间变化。这些变化对于采取相关甄别的台区归属判断的准确性至关重要。（图中有几个明显的大的测量数据的偏差，是电力线上的突发的强干扰产生的）
因此上述方法采用平均相位，提高了相位测量精度，从而提高了台区识别的准确性。
通过上述实验比较，可以看出上述方法相较于传统识别方法，提高了台区识别的准确性。
一种台区识别系统，包括：
采集模块：采集同一时段上游端相位和下游端相位。
平均相位计算模块：将采集时段等分成若干分时段，计算各分时段上游端平均相位和下游端平均相位。
差值计算模块：计算同一分时段上游端平均相位和下游端平均相位的差值。
相关性检测模块：响应于所有差值相关，上游端和下游端属于同一台区。
下游端为用户端，上游端为集中器端，响应于所有差值相关，相关性检测模块判断集中器对应的台区为该用户所属台区。
下游端和上游端均为用户端，响应于所有差值相关，相关性检测模块判断两端用户属于同一台区，还需继续对上游的用户端进行台区识别。
相关性检测模块采用相关性检测算法，确定所有差值是否相关。
上述系统为软件系统，当下游端为用户端、上游端为集中器端时，该系统可直接安装在集中器端；当下游端和上游端均为用户端，该系统可直接安装在上游端智能电表中。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备台区识别方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行台区识别方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种台区识别方法，其特征在于：包括，
采集同一时段上游端相位和下游端相位；
将采集时段等分成若干分时段，计算各分时段上游端平均相位和下游端平均相位；
计算同一分时段上游端平均相位和下游端平均相位的差值；
响应于所有差值相关，上游端和下游端属于同一台区。
2.根据权利要求1所述的一种台区识别方法，其特征在于：下游端为用户端，上游端为集中器端，响应于所有差值相关，集中器对应的台区为该用户所属台区。
3.根据权利要求1所述的一种台区识别方法，其特征在于：下游端和上游端均为用户端，响应于所有差值相关，两端用户属于同一台区；继续对上游的用户端进行台区识别。
4.根据权利要求1所述的一种台区识别方法，其特征在于：采用相关性检测算法，确定所有差值是否相关。
5.一种台区识别系统，其特征在于：包括，
采集模块：采集同一时段上游端相位和下游端相位；
平均相位计算模块：将采集时段等分成若干分时段，计算各分时段上游端平均相位和下游端平均相位；
差值计算模块：计算同一分时段上游端平均相位和下游端平均相位的差值；
相关性检测模块：响应于所有差值相关，上游端和下游端属于同一台区。
6.根据权利要求5所述的一种台区识别方法，其特征在于：下游端为用户端，上游端为集中器端，响应于所有差值相关，相关性检测模块判断集中器对应的台区为该用户所属台区。
7.根据权利要求5所述的一种台区识别方法，其特征在于：下游端和上游端均为用户端，响应于所有差值相关，相关性检测模块判断两端用户属于同一台区，还需继续对上游的用户端进行台区识别。
8.根据权利要求5所述的一种台区识别方法，其特征在于：相关性检测模块采用相关性检测算法，确定所有差值是否相关。
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至4所述的方法中的任一方法。
10.一种计算设备，其特征在于：包括，
一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至4所述的方法中的任一方法的指令。
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