CN110907724A - 一种用于it型低压配网的多台区识别方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于IT型低压配网的多台区识别方法和装置，属于配电网参数测量应用领域，其中方法包括：对IT型低压配网现场各台区进行二进制编码，确定各台区对应的标志码；根据各台区对应的标志码，对指定频率的超低频注入信号进行调制，并将调制后的信号注入配电变压器任一相线进行传输；在用户侧进行注入信号的解调还原，将还原出的信号与各台区对应的标志码进行匹配，判断是否匹配成功；若是，则完成用户所属的台区识别；若否，则返回执行超低频信号的注入和传输。本发明首次采用超低频信号作为注入信号，有效地降低了我国低压配网噪声干扰大，信号衰减大等因素对注入信号传输的影响，提高了用户台区在线识别的可靠性和准确性。

Description

一种用于IT型低压配网的多台区识别方法和装置
技术领域
本发明属于配电网参数测量应用领域，更具体地，涉及一种用于IT型低压配网的多台区识别方法和装置。
背景技术
电网公司的GIS系统最初都记录了低压配电变压器的供电范围，即变压器台区。但随着时间的推移，配电网故障后的维护、修理、恢复等工作不可避免地对用户与台区之间的连接关系产生影响，从而导致低压用户的台区归属混乱，进而对低压配网的可靠性造成影响。在低压配网中，IT型低压配电网络是指电源中性点不接地或者经高阻接地，接入设备的外露可导电部分经各自的保护线分别直接接地的供电系统。此类供电方式可靠性高，安全性好，一般用于不允许停电的场所，或是要求严格连续供电的地方。
目前针对于IT型低压配电网用户的台区识别，国内外做了大量的研究，主要可以分为数据分析法以及高频载波法。专利[1]“CairdKJ.Meterphase identification:U.S.Patent8,143,879[P].2012-3-27.”、专利[2]“徐立宝,吴丽文,黄艳川.一种台区识别方法及装置[P].江苏：CN108710060A,2018-10-26.”、专利[3]“李国昌,李冀,羡慧竹,宋玮琼,李蕊,李海涛,姜洪浪,赵成,赵磊,郭帅,刘恒,陈金雷,刘磊.配电网中的台区识别方法、系统及装置[P].北京：CN108226672A,2018-06-29.”均提出基于数据分析的方法，利用软件算法对测量数据进行分析和对比，从而达到用户台区识别的目的，但由于测量数据包含了大量噪声，需要多次长时间地进行数据的采集和测量，其准确性和时效性还有待提高；专利[4]“王贤辉,郝玮琦,赵冲,王立城,宋彦斌,宋国瑞,陈奎熹.台区识别方法及系统[P].北京：CN108872744A,2018-11-23.”提出利用高频载波的方式进行用户的台区识别，但用于高频信号衰减快，受干扰大等因素，导致其台区识别的准确性也不理想。
综上所述，目前亟需提出一种高效、准确的IT型低压配电网络台区识别方法。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于IT型低压配网的多台区识别方法和装置，其目的在于解决，现有IT型低压配电网用户的台区方法不能同时满足实效性和准确性要求的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于IT型低压配网的多台区识别方法，包括：
(1)对IT型低压配网现场各台区进行二进制编码，确定各台区对应的标志码；
(2)根据各台区对应的标志码，对指定频率的超低频注入信号进行调制，并将调制后的信号注入配电变压器任一相线进行传输；
(3)在用户侧进行注入信号的解调还原，将还原出的信号与各台区对应的标志码进行匹配，判断是否匹配成功；若是，则完成用户所属的台区识别；若否，则返回执行步骤(2)。
进一步地，所述超低频注入信号为频率在1Hz以下，或远小于工频50Hz的信号。
进一步地，所述超低频信号在多个配电变压器的任一相线同时注入。
按照本发明的另一方面，提供了一种用于IT型低压配网的多台区识别装置，包括：编码模块、注入模块和检测模块；
所述编码模块，用于对IT型低压配网现场各台区进行二进制编码，确定各台区对应的标志码；
所述注入模块，用于根据各台区对应的标志码，对指定频率的超低频注入信号进行调制，并将调制后的信号注入配电变压器任一相线进行传输；
所述检测模块，用于在用户侧进行注入信号的解调还原，将还原出的信号与各台区对应的标志码进行匹配，判断是否匹配成功；若是，则完成用户所属的台区识别；若否，则返回所述注入模块。
进一步地，所述超低频注入信号为频率在1Hz以下，或远小于工频50Hz的信号。
进一步地，不同配电变压器对应不同的注入模块，各个注入模块注入信号的频率根据工况进行调整。
进一步地，所述检测模块采用双T型陷波电路提取注入信号。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明首次采用超低频信号作为注入信号，在配电变压器任一相线注入该信号，通过低压输电线路的传输，在用户侧检测并解调还原注入信号，达到用户台区识别的目的，采用超低频信号有效地降低了我国低压配网噪声干扰大，信号衰减大等因素对注入信号传输的影响，提高了用户台区在线识别的可靠性和准确性。
(2)本发明提供的方法和装置还可以通过注入信号的编码，实现多台区的同步在线识别，相比“拉闸验电”的方法，无需额外增加停电时间，节约了时间和经济成本。
附图说明
图1是本发明所针对的一种IT型低压配网示意图；
图2是本发明所针对的另一种IT型低压配网示意图。
图3是本发明提出的一种用于IT型低压配网的多台区识别方法流程图；
图4是本发明提出的一种用于IT型低压配网的多台区识别装置结构图；
其中，310为配电变压器1，330为配电变压器N，340为用户侧，320为注入模块，350为被检测模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明所针对的IT型低压配网如图1和图2所示，其中图1为电源侧不接地供电系统，图2为电源侧经过高阻抗接地的供电系统，该接地方式的特点在于电源侧中心点相对于大地可视为开路或者高阻状态。
如图3所示，本发明实施例提供的一种用于IT型低压配网的多台区识别方法，包括以下步骤：
(1)对IT型低压配网现场各台区进行二进制编码，确定各台区对应的标志码；
具体地，根据现场台区数量，对各台区进行编号，确定各台区对应的标志码，本发明实施例采用汉明码进行编码，其传输的数据帧结构示意图如下表所示(以三个台区为例，实际中可编码拓展至多个台区)；
Figure BDA0002273509620000041
(2)根据各台区对应的标志码，对指定频率的超低频注入信号进行调制，并将调制后的信号注入配电变压器任一相线进行传输；
具体地，本发明采用的注入信号频率可根据不同工况进行调整，但均为超低频信号，即频率在1Hz以下，或远小于工频50Hz的信号。由于所针对的系统为电源侧中心点不接地或经过高阻接地的IT系统，且电源侧的电感对于经过调制的超低频信号视为通路，所以超低频信号无论接入配电变压器三相中的哪一相，都能通过电源侧的中性点顺利地传输到配电变压器三相上，故所有属于配电变压器的用户都能在用户侧检测到注入的超低频信号。
(3)在用户侧进行注入信号的解调还原，将还原出的信号与各台区对应标志码进行匹配，判断是否匹配成功；若是，则完成用户所属的台区识别；若否，则返回执行步骤(2)。
具体地，利用滤波的思想将超低频信号从电力线中提取出来，本发明实施例利用双T型陷波器所设计的陷波电路对50Hz的工频信号有着非常好的阻遏效果，而对于经过调制的超低频信号则可以顺利通过，达到从电力线中提取耦合信号的目的；被检测提取出来的注入信号再经过解调还原，还原出的信号与各台区对应的标志码如能够成功匹配，则用户所属台区识别完成；如不能，则返回执行步骤(2)。
与上述方法相对应，本发明实施例还提供了一种用于IT型低压配网的多台区识别装置，包括：编码模块、注入模块和检测模块；编码模块，用于对IT型低压配网现场各台区进行二进制编码，确定各台区对应的标志码；注入模块，用于根据各台区对应的标志码，对指定频率的超低频注入信号进行调制，并将调制后的信号注入配电变压器任一相线进行传输；检测模块，用于在用户侧进行注入信号的解调还原，将还原出的信号与各台区对应标志码进行匹配，判断是否匹配成功；若是，则完成用户所属的台区识别；若否，则返回所述注入模块。具体地，如图4所示，310为配电变压器1，330为配电变压器N，中间还有多台配电变压器，共同构成了电源侧；电源侧通过低压输电线路连接至用户侧340；在进行用户台区识别时，注入模块320向配电变压器任意相线中注入超低频信号，超低频信号经过低压输电线路传输到用户侧，被检测模块350检测识别，通过对解调出的台区标志码进行匹配从而完成一次用户的台区识别。编码模块和注入模块可以分别安装在不同的配电变压器，实现多台区的同步在线识别。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于IT型低压配网的多台区识别方法，其特征在于，包括：
(1)对IT型低压配网现场各台区进行二进制编码，确定各台区对应的标志码；
(2)根据各台区对应的标志码，对指定频率的超低频注入信号进行调制，并将调制后的信号注入配电变压器任一相线进行传输；
(3)在用户侧进行注入信号的解调还原，将还原出的信号与各台区对应的标志码进行匹配，判断是否匹配成功；若是，则完成用户所属的台区识别；若否，则返回执行步骤(2)。
2.根据权利要求1所述的一种用于IT型低压配网的多台区识别方法，其特征在于，所述超低频注入信号为频率在1Hz以下，或远小于工频50Hz的信号。
3.根据权利要求2所述的一种用于IT型低压配网的多台区识别方法，其特征在于，所述超低频信号在多个配电变压器的任一相线同时注入。
4.一种用于IT型低压配网的多台区识别装置，其特征在于，包括：编码模块、注入模块和检测模块；
所述编码模块，用于对IT型低压配网现场各台区进行二进制编码，确定各台区对应的标志码；
所述注入模块，用于根据各台区对应的标志码，对指定频率的超低频注入信号进行调制，并将调制后的信号注入配电变压器任一相线进行传输；
所述检测模块，用于在用户侧进行注入信号的解调还原，将还原出的信号与各台区对应的标志码进行匹配，判断是否匹配成功；若是，则完成用户所属的台区识别；若否，则返回所述注入模块。
5.根据权利要求4所述的一种用于IT型低压配网的多台区识别装置，其特征在于，所述超低频注入信号为频率在1Hz以下，或远小于工频50Hz的信号。
6.根据权利要求5所述的一种用于IT型低压配网的多台区识别装置，其特征在于，不同配电变压器对应不同的注入模块，各个注入模块注入信号的频率根据工况进行调整。
7.根据权利要求4-6任一项所述的一种用于IT型低压配网的多台区识别装置，其特征在于，所述检测模块采用双T型陷波电路提取注入信号。
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