CN110492610B - 一种允许带电操作的拓扑识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种允许带电操作的拓扑识别系统，包括主机和从机，所述主机安装在被测线路的负荷侧，所述从机安装在被测线路的电源侧；所述主机通过磁感应线圈在负荷侧线路上注入高频电流信号；所述从机通过高频电流互感器捕获线路中的高频电流信号，并通过无线通信方式将接收到的信号数据返回给主机；所述主机对比注入高频信号数据和从机回传的高频信号数据，完成拓扑识别。本发明工作在正常运行的配网系统而无需停电，一人即可完成所有操作，操作过程简单，安全性高。

Description

一种允许带电操作的拓扑识别系统

技术领域

本发明涉及一种拓扑识别系统，具体涉及一种允许带电操作的拓扑识别系统。

背景技术

近年来，全国各地逐步建立了远程自动抄表系统用于远程抄表，然而，在一些老旧小区以及沿街门面，配电网台区用户混乱、不准确甚至缺失，严重影响了远程自动抄表系统准确管理台区用户及精细化统计分析台区线损等正常功能。

目前配电网台区用户混乱多使用营业普查仪或者人力现场观察确认，而台区用户识别仪器存在识别范围小、工作效率低、识别准确率低等不足，而且需要停电，检查的准确性较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种允许带电操作的拓扑识别系统，本发明工作在正常运行的配网系统而无需停电，一人即可完成所有操作，操作过程简单，安全性高。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种允许带电操作的拓扑识别系统，包括主机和从机，所述主机安装在被测线路的负荷侧，所述从机安装在被测线路的电源侧；主机通过磁感应线圈在负荷侧线路上注入高频电流信号；所述从机通过高频电流互感器捕获线路中的高频电流信号，并通过无线通信方式将接收到的信号数据返回给主机；所述主机对比注入高频信号数据和从机回传的高频信号数据，完成拓扑识别。

上述主机内置高频信号发生器、通信模块和拓扑识别主机控制算法；所述从机内置信号接收器、通信模块和拓扑识别从机控制算法。

上述拓扑识别主机控制算法具体步骤如下：

Step 1-1：在t时刻，所述高频信号发生器连续产生a次频率为f的高频信号，

信号持续时长T₁，间隔时长T₂，记录数据Data 0＝{t，a，f，T₁，T₂}，其中，a，

f，T₁，T₂均不为0；

Step 1-2：接收各从机i返回的数据，记为Data i(i＝1，2，3…)；

Step1-3：将各Data i与Data 0中的每个数据进行计算，计算方法为：

Step 1-4：P_i为最小值时，从机i即为本次拓扑识别过程中主机对应的线路。

上述拓扑识别从机控制算法具体步骤如下：

Step2-1：监测支路中高频信号，当测得有高于工频的信号时，记录监测点时刻

t_i、信号连续产生次数a_i、信号频率为f_i、信号持续时长T_1i、间隔时长T_2i，记为

数据Data i＝{t_i，a_i，f_i，T_1i，T_2i}；

Step 2-2：发送数据Data i至主机。

上述高频信号发生器产生高于工频的电流信号，所述电流信号接至磁感应线圈的原边，所述磁感应线圈的副边为正常运行的电气线路，原边匝数为N，副边匝数为1；N的取值与主机所产生的高频电流信号的幅值成反比。

上述高频信号发生器型号为TSG-17，所述主机和从机的通信模块为SIM800C，信号接收器型号为MSO2024B。

上述主机数量为1，从机数量与被测线路的总数量一致。

上述磁感应线圈和电流互感器选用工频陷波型，滤除线路中工频电流对拓扑识别的干扰。

上述主机和从机处在同一无线通信网络环境下，且采用统一时标。

本发明在用户电器正常运行的情况下，无需停电通过一人即可完成全部识别过程，用户体验好，识别效率高。另外，本发明不直接与市电接触，安全性高。

附图说明

图1是本发明拓扑识别系统的原理图；

图2是图1中主机算法的流程示意图；

图3是图1中从机算法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，是本发明拓扑识别系统的原理图，本实施例中的拓扑识别系统包括正常运行的配电网系统拓扑、拓扑识别主机和从机。主机安装在被测线路的近负荷侧，从机安装在被测线路的近电源侧。

本实施例中的拓扑识别系统中，主机数量为1，从机数量与被测线路的总数量一致。

本实施例中的主机中内置高频信号发生器型号为TSG-17，主机和从机的通信模块为SIM800C，从机中内置信号接收器型号为MSO2024B，主机和从机均内置拓扑识别算法。

本实施例中的主机和从机处在同一无线通信网络环境下，且采用统一时标。

本实施例中的主机的高频输出信号通过磁感应线圈加在近负荷侧线路上，从机通过高频电流互感器捕获线路中的高频电流信号。磁感应线圈和电流互感器选用工频陷波型，滤除线路中工频电流对拓扑识别的干扰。

本实施例中的高频信号发生器产生频率为1MHz的电流，该电流信号接至磁感应线圈的原边，电磁感应线圈的副边为正常运行的电气线路，原边匝数为N，副边匝数为1。N的取值与主机所产生的高频电流信号的幅值成反比。

本实施例中拓扑识别的主机和从机控制算法即为本发明所提的拓扑识别方法，按附图安装主机和从机之后，拓扑识别方法描述如下：

主机和从机进行时间校准，并对各从机设备进行地址编号，记为从机i(i＝1，2，3…)。

参见图2，主机控制算法：

Step 1-1：产生信号。在t时刻，信号发生器连续产生a次频率为f的高频信号，信号持续时长T₁，间隔时长T₂，记录数据Data 0＝{t，a，f，T₁，T₂}，所述a，f，T₁，T₂均不为0。

Step 1-2：接收数据。接收各从机i返回的数据，记为Data i(i＝1，2，3…)

Step 1-3：处理数据。将各Data i(i＝1，2，3…)与Data 0中的每个数据进行计算，计算方法为：

Step1-4：分析结果。P_i为最小值时，该从机i即为本次拓扑识别过程中主机对应的线路。

参见图3，从机控制算法：

Step2-1：监测信号。监测支路中高频信号，当测得有高于工频的信号时，记录监测点时刻t_i、信号连续产生次数a_i、信号频率为f_i、信号持续时长T_1i、间隔时长T_2i，记为数据Data i＝{t_i，a_i，f_i，T_1i，T_2i}。

Step 2-2：发送数据。发送数据Data i至主机。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种允许带电操作的拓扑识别系统，其特征在于，包括主机和从机，所述主机安装在被测线路的负荷侧，所述从机安装在被测线路的电源侧；

所述主机通过磁感应线圈在负荷侧线路上注入高频电流信号；所述从机通过高频电流互感器捕获线路中的高频电流信号，并通过无线通信方式将接收到的信号数据返回给主机；所述主机对比注入高频信号数据和从机回传的高频信号数据，完成拓扑识别；所述主机内置高频信号发生器、通信模块和拓扑识别主机控制算法；所述从机内置信号接收器、通信模块和拓扑识别从机控制算法；所述拓扑识别主机控制算法具体步骤如下：

Step 1-1：在t时刻，所述高频信号发生器连续产生a次频率为f的高频信号，信号持续时长T₁，间隔时长T₂，记录数据Data 0＝{t，a，f，T₁，T₂}，其中，a，f，T₁，T₂均不为0；

Step 1-2：接收各从机i返回的数据，记为Data i(i＝1，2，3…)；

Step1-3：将各Data i与Data 0中的每个数据进行计算，计算方法为：

Step 1-4：P_i为最小值时，从机i即为本次拓扑识别过程中主机对应的线路。

2.根据权利要求1所述的允许带电操作的拓扑识别系统，其特征在于，所述拓扑识别从机控制算法具体步骤如下：

Step2-1：监测支路中高频信号，当测得有高于工频的信号时，记录监测点时刻t_i、信号连续产生次数a_i、信号频率为f_i、信号持续时长T_1i、间隔时长T_2i，记为数据Data i＝{t_i，a_i，f_i，T_1i，T_2i}；

Step 2-2：发送数据Data i至主机。

3.根据权利要求1所述的允许带电操作的拓扑识别系统，其特征在于，所述高频信号发生器产生高于工频的电流信号，所述电流信号接至磁感应线圈的原边，所述磁感应线圈的副边为正常运行的电气线路，原边匝数为N，副边匝数为1；N的取值与主机所产生的高频电流信号的幅值成反比。

4.根据权利要求1所述的允许带电操作的拓扑识别系统，其特征在于，所述高频信号发生器型号为TSG-17，所述主机和从机的通信模块为SIM800C，信号接收器型号为MSO2024B。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的允许带电操作的拓扑识别系统，其特征在于，所述主机数量为1，从机数量与被测线路的总数量一致。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的允许带电操作的拓扑识别系统，其特征在于，所述磁感应线圈和电流互感器选用工频陷波型，滤除线路中工频电流对拓扑识别的干扰。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的允许带电操作的拓扑识别系统，其特征在于，所述主机和从机处在同一无线通信网络环境下，且采用统一时标。

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