CN110867956A - 一种基于智能台区的拓扑自动识别系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于智能台区的拓扑自动识别系统及其方法，包括：监测模块，用于获取原始监测数据并生成户变拓扑关系描述文件；前置模块，用于读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件，生成拓扑变更日志记录，并将数据文件保存至指定目录；以及图模识别模块，用于解析前置模块上传的数据文件，自动识别户变拓扑关系并更新拓扑关系，绘制拓扑图形。本发明的有益效果为可以自动识别及生成台区用户拓扑关系，实现了及时准确获取所监视台区的用户拓扑变动情况并快速更新至监视模型的技术效果，有效提高了台区运营管控的智能化水平。

Description

一种基于智能台区的拓扑自动识别系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于智能台区的拓扑自动识别系统及方法，属于配电管理领域。

背景技术

随着居民生活水平的逐步提高，社会用电负荷也在逐步增加，因此供电服务的质量也面临着更高的要求；在这种背景，为了有效提高供电网络可靠性和居民满意度，各供电企业关注的焦点逐步从主、配网延伸到了低压配电领域；伴随着智能终端的普及，智能传感技术、物联网技术在低压配电领域的广泛应用，以“智能台区”为特征的台区精益化管理成为了未来台区供电服务的主要趋势。

台区精益化管理要求能够及时且准确的获取台区所辖范围内从配电变压器到用户电表的各级电网设备的运行数据和运行状况。因此，如何实现及时准确获取台区所辖范围内的用户拓扑变动情况，并快速更新至监视模型中，是影响台区精益化管理效果的关键性基础因素。

而现实情况是，由于低压电网用户存在分布广、数量大以及自动化程度低、变化自感知能力差等缺点，台区内的用户拓扑变动情况往往需要通过人工信息沟通获取，再将获取的信息手工绘制在图模软件中，进而上传至主站系统才能有效反映低压配用电状况，相对来说周期较长。当配电网进行改造、新增、退运等涉及配电网拓扑异动的活动时，根据工作流程，在完成工作后，由人工对图形进行更新。目前低压配电网拓扑关系的一般通过工作流程上的严格执行保证其异动的及时更新；一方面使得传统工作流程需要闭环设置和外部监督，否则可能导致现场实际运行与配电网监控系统图模不一致；另一方面人工操作的天然弊端导致仍然存在一定程度上的拓扑更新滞后现象。

发明内容

为至少解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种基于智能台区的拓扑自动识别系统及方法，本发明通过获取原始监测数据并自动生成户变拓扑关系描述文件，将相应文件及数据自动识别并实时更新拓扑关系，进而绘制拓扑图形。

本发明解决其问题所采用的技术方案第一方面是：一种基于智能台区的拓扑自动识别系统，包括：监测模块，用于获取原始监测数据并生成户变拓扑关系描述文件；前置模块，用于读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件，生成拓扑变更日志记录，并将数据文件保存至指定目录；以及图模识别模块，用于解析前置模块上传的数据文件，自动识别户变拓扑关系并更新拓扑关系，绘制拓扑图形。

有益效果：可以自动识别及生成台区用户拓扑关系，实现了及时准确获取所监视台区的用户拓扑变动情况并快速更新至监视模型的技术效果，有效提高了台区运营管控的智能化水平。

根据本发明第一方面所述的，所述监测模块还包括：配变终端单元，用于产生识别信号并基于系统的反馈信息生成台区拓扑关系描述文件；分支识别单元，用于轮询分支设备并上传反馈信息至配变终端单元；末端识别单元，用于接收识别信号并上传反馈信息至配变终端单元。

根据本发明第一方面所述的，所述监测模块内各个单元通过宽带载波实现通信。

根据本发明第一方面所述的，所述识别信号的产生通过电流畸变、电压畸变实现。

根据本发明第一方面所述的，电压畸变产生的识别信号用于户变关系的识别。

根据本发明第一方面所述的，电流畸变产生的识别信号用于分支关系的识别。

根据本发明第一方面所述的，前置模块通过101/104规约从监测模块读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件。

根据本发明第一方面所述的，所述图模识别模块还包括：监视线程变更单元，用于定时扫描拓扑变更日志记录，提取未处理项并上传相关数据至拓扑识别单元；拓扑识别单元，用于读取未处理项及相关数据，解析获取拓扑描述数据并上传至拓扑生成单元；拓扑生成单元，用于读取拓扑描述数据，自动更新拓扑关系并上传至图形绘制单元；图形绘制单元，用于根据更新的拓扑关系绘制图形。

本发明解决其问题所采用的技术方案第二方面是：一种基于智能台区的拓扑自动识别方法，包括：S1、获取原始监测数据并生成户变拓扑关系描述文件；S2、读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件，生成拓扑变更日志记录，并将数据文件保存至指定目录；S3、解析数据文件，自动识别户变拓扑关系并更新拓扑关系，绘制拓扑图形。

有益效果：可以自动识别及生成台区用户拓扑关系，实现了及时准确获取所监视台区的用户拓扑变动情况并快速更新至监视模型的技术效果，有效提高了台区运营管控的智能化水平。

附图说明

图1所示为根据本发明的模块连接图；

图2所示为根据本发明的总体流程图；

图3所示为根据本发明的具体实施例A；

图4所示为根据本发明的具体实施例B；

图5所示为根据本发明的具体实施例C；

图6所示为根据本发明的具体实施例D。

具体实施方式

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

需要说明的是，如无特殊声明，在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个的所列项目的任意的组合。

应当理解，本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

参照图1所示为根据本发明的模块连接图，监测模块，与前置模块连接实现交互，用于获取原始监测数据并生成户变拓扑关系描述文件；监测模块还包括：配变终端单元，与前置模块连接实现交互，用于产生识别信号并基于系统的反馈信息生成台区拓扑关系描述文件；分支识别单元，与配变终端单元连接实现交互，用于轮询分支设备并上传反馈信息至配变终端单元；以及末端识别单元，与分支识别单元连接实现交互，用于接收识别信号并上传反馈信息至配变终端单元；

前置模块，与图模识别模块连接实现交互，用于读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件，生成拓扑变更日志记录，并将数据文件保存至指定目录；需要说明的是，前置模块是通过101/104规约从监测模块中的配变终端单元读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件；以及

图模识别模块，用于解析前置模块上传的数据文件，自动识别户变拓扑关系并更新拓扑关系，绘制拓扑图形；图模识别模块还包括：监视线程变更单元，与前置模块连接实现交互，用于定时扫描拓扑变更日志记录，提取未处理项并上传相关数据至拓扑识别单元；拓扑识别单元，与监视线程变更单元连接实现交互，用于读取未处理项及相关数据，解析获取拓扑描述数据并上传至拓扑生成单元；拓扑生成单元，与拓扑识别单元连接实现交互，与用于读取拓扑描述数据，自动更新拓扑关系并上传至图形绘制单元；图形绘制单元，与拓扑生成单元连接实现交互，用于根据更新的拓扑关系绘制图形。

参照图2所示为根据本发明的总体流程图，S1、获取原始监测数据并生成户变拓扑关系描述文件；S2、读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件，生成拓扑变更日志记录，并将数据文件保存至指定目录；S3、解析数据文件，自动识别户变拓扑关系并更新拓扑关系，绘制拓扑图形。

参照图3所示为根据本发明的具体实施例A，配变终端单元附加在配电变压器层级，低压开关柜、低压分支箱或其他承接分支功能的设备均赋予相应的分支识别单元，分支识别单元的数量不唯一，在单元楼表箱或其他承接终端设备的层级配备末端识别单元；配变终端单元、分支识别单元以及末端识别单元之间通过宽带载波实现通信交互。

参照图4所示为根据本发明的具体实施例B，实施例B展示的是基于本发明的自动识别流程，配变终端单元利用宽带载波通讯，向台区中各个单元或模块发送识别信号并轮询各个单元或模块收到的识别信号来进行识别；识别机制采用自动识别和手动识别相结合的方式，手动识别是指当宽带载波通讯无法正常工作时，通过人工携带便携设备读取拓扑数据的方式补全识别信息。识别信号的产生是通过电压畸变或电流畸变来实现的，需要说明的是，电压畸变产生的识别信号用于户变关系的识别；电流畸变产生的识别信号用于分支关系的识别。

参照图5所示为根据本发明的具体实施例C，实施例C展示的是用户拓扑描述文件的设计框架，在台区智能化监测方案中，监测对象是以台区作为基本监测单元，用户拓扑关系也是以台区作为基本单元来描述。台区的用户拓扑关系，以台区配变为起点，以户表为终点，中间包含JP柜出线开关、分支开关、用户表箱等节点的一个多层层级结构。描述信息包括：台区ID，台区名称、各节点的设备ID、设备类型、设备名称、地理位置等信息。拓扑描述文件，可以是一个具有层级属性的XML文件；图中data记录文件概要信息，包括但不限于台区ID、名称以及更新时间；nodes记录所有节点信息，包含但不限于节点ID、名称以及设备类型；links记录所有连接关系，每个连接包含from和to属性，分别指向连接的节点ID，其中from指向电源侧节点，to指向用户侧节点。

参照图6所示为根据本发明的具体实施例D，实施例D展示的是基于实施例C中的拓扑描述文件所表示的设备连接关系。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，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，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (9)

1.一种基于智能台区的拓扑自动识别系统，其特征在于，包括：

监测模块，用于获取原始监测数据并生成户变拓扑关系描述文件；

前置模块，用于读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件，生成拓扑变更日志记录，并将数据文件保存至指定目录；以及

图模识别模块，用于解析前置模块上传的数据文件，自动识别户变拓扑关系并更新拓扑关系，绘制拓扑图形。

2.根据权利要求1所述的基于智能台区的拓扑自动识别系统，其特征在于，所述监测模块还包括：

配变终端单元，用于产生识别信号并基于系统的反馈信息生成台区拓扑关系描述文件；

分支识别单元，用于轮询分支设备并上传反馈信息至配变终端单元；

末端识别单元，用于接收识别信号并上传反馈信息至配变终端单元。

3.根据权利要求2所述的基于智能台区的拓扑自动识别系统，其特征在于，所述监测模块内各个单元通过宽带载波实现通信。

4.根据权利要求3所述的基于智能台区的拓扑自动识别系统，其特征在于，所述识别信号的产生通过电流畸变、电压畸变实现。

5.根据权利要求4所述的基于智能台区的拓扑自动识别系统，其特征在于，电压畸变产生的识别信号用于户变关系的识别。

6.根据权利要求4所述的基于智能台区的拓扑自动识别系统，其特征在于，电流畸变产生的识别信号用于分支关系的识别。

7.根据权利要求1所述的基于智能台区的拓扑自动识别系统，其特征在于，前置模块通过101/104规约从监测模块读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件。

8.根据权利要求1所述的基于智能台区的拓扑自动识别系统，其特征在于，所述图模识别模块还包括：

监视线程变更单元，用于定时扫描拓扑变更日志记录，提取未处理项并上传相关数据至拓扑识别单元；

拓扑识别单元，用于读取未处理项及相关数据，解析获取拓扑描述数据并上传至拓扑生成单元；

拓扑生成单元，用于读取拓扑描述数据，自动更新拓扑关系并上传至图形绘制单元；

图形绘制单元，用于根据更新的拓扑关系绘制图形。

9.一种基于智能台区的拓扑自动识别方法，其特征在于，包括：

S1、获取原始监测数据并生成户变拓扑关系描述文件；

S2、读取原始监测数据和户变拓扑关系描述文件，生成拓扑变更日志记录，并将数据文件保存至指定目录；

S3、解析数据文件，自动识别户变拓扑关系并更新拓扑关系，绘制拓扑图形。

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