CN111711270B - 一种用于配电网的站线变户供电关系校核方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于配电网的站线变户供电关系校核方法,包括,手持终端连接待识别配电变压器的低压侧,手持终端获取所述配电变压器低压侧设备ID号;手持终端向识别装置发送校核信息和携带配电变压器低压侧设备ID号的工频畸变通信信号;手持终端接收识别装置通过无线通道反馈的确认信号,根据所述确认信号判断供电关系。本发明适用于分布广泛、使用条件复杂的城乡配电网,可以判断高压变电站‑馈线‑配电变压器‑用户端之间的供电关系,具有原理简单、安全可靠、经济实用、应用方便的特点。
Description
技术领域
本发明属于电力技术领域,特别涉及一种用于配电网的站线变户供电关系校核方法。
背景技术
随着电网运检精细化管理越来越受到重视,配电网精细化管理已逐渐成为电力企业一项重要的管理措施,由于配电网从始建初期就存在着先天不足,从地区变电站到配电变压器,中间经过开闭站、环网柜等分配设施和馈线、分支线及架空-地埋等混合布线,到配变台区有时很难区分供电线路的属性,加之配电网改造随机性强、可预知性差。又由于历史原因及线路运行多年,用户增减迁移频率较高,配电变压器经常变动,台式、箱式变,电缆地下铺设、线路走向错综复杂,混淆不清。加之前期对配网精细化管理工作考虑较少,造成配网基础资料的缺失,使得配网精细化管理难以落实到位,增加了供电企业的经营风险,同时也影响企业的管理水平和经济效益。
通常的配电变压器与上级变电站供电关系采用停电的方式识别,这种方式不仅影响正常供电、效率低,还降低供电的可靠性。另外一种工频畸变法,是目前低压台区用户识别的一种方法。该方法通常是在台区配电变压器低压侧安装工频畸变信号发生器,在工频50Hz过零点时刻通过控制可控硅开关的通断,让50Hz工频波形在过零点时刻产生微弱的畸变,畸变信号随50Hz电压波下行传播,低压用户侧安装的工频畸变信号识别器可检测到此工频畸变信号,若收到此畸变信号,则说明该用户属于此变压器,否则此用户不属于该变压器。但该方法直接用于10kV中压线路存在一些问题,在10kV线路产生工频畸变信号需要大功率可控硅器件,同时要解决高压安全隔离的要求,装置大、成本高、实现难度大。
发明内容
针对上述问题,本发明提出一种用于配电网的站线变户供电关系校核方法,包括:
手持终端连接待识别配电变压器的低压侧,手持终端获取所述配电变压器低压侧设备ID号;
手持终端向识别装置发送校核信息和携带配电变压器低压侧设备ID号的工频畸变通信信号;
手持终端接收识别装置通过无线通道反馈的确认信号,根据所述确认信号判断供电关系。
进一步地,所述识别装置通过无线通道反馈的确认信号包括:
识别装置连接待测高压端;
识别装置接收手持终端发来的校核信息和工频畸变通信信号;
根据接收的信息,识别装置通过无线通信向手持终端发送确认信号。
进一步地,所述待测高压端包括高压变电站和高压变电站馈线;
所述识别装置连接待测高压端包括:
在待测高压变电站开关柜安装CT电流互感器,连接识别装置;或
在待测高压变电站馈线安装CT电流互感器,连接识别装置。
进一步地,所述确认信号包括:供电关系确认信号、第一通信信号、第二通信信号。
本发明还提出一种用于配电网的站线变户供电关系校核系统,包括:手持终端;
手持终端用于:手持终端连接待识别配电变压器的低压侧,手持终端获取所述配电变压器低压侧设备ID号;
手持终端向识别装置发送校核信息和携带配电变压器低压侧设备ID号的工频畸变通信信号;
手持终端接收识别装置通过无线通道反馈的确认信号,根据所述确认信号判断供电关系。
进一步地,所述系统还包括:识别装置;
识别装置用于:识别装置连接待测高压端;
识别装置接收手持终端发来的校核信息和工频畸变通信信号;
根据接收的信息,识别装置通过无线通信向手持终端发送确认信号。
进一步地,所述待测高压端包括高压变电站和高压变电站馈线;
所述识别装置连接待测高压端包括:
在待测高压变电站安装CT电流互感器,连接识别装置;或
在待测高压变电站馈线安装CT电流互感器,连接识别装置。
进一步地,所述确认信号包括:供电关系确认信号、第一通信信号、第二通信信号。
进一步地,所述手持终端包括:工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路、MCU微控制器和终端GPRS/4G无线模块;
所述MCU微控制器分别与工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路和终端GPRS/4G无线模块电路连接。
进一步地,所述识别装置包括:
电流变换电路、滤波电路、信号放大电路、A/D采样电路、MCU主控制器和识别GPRS/4G无线模块;
所述电流变换电路与所述滤波电路电路连接;所述滤波电路与所述信号放大电路电路连接;所述信号放大电路与所述A/D采样电路电路连接;所述A/D采样电路与所述MCU主控制器电路连接;所述MCU主控制器和所述识别GPRS/4G无线模块电路连接。
本发明适用于分布广泛、使用条件复杂的城乡配电网,可以判断高压变电站-馈线-配电变压器-用户端(站线变户)之间的供电关系,具有原理简单、安全可靠、经济实用、应用方便的特点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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示出了根据本发明实施例的用于配电网的站线变户供电关系校核方法流程示意图;
图2示出了根据本发明实施例的典型配电网结构示意图;
图3示出了根据本发明实施例的手持终端和识别装置用于配电网的站线变户供电关系校核连接示意图;
图4示出了根据本发明实施例的手持终端的结构示意图;
图5示出了根据本发明实施例的编码调制的工频畸变通信信号示意图;
图6示出了根据本发明实施例的识别装置的结构示意图;
图7示出了根据本发明实施例的用于配电网的站线变户供电关系校核通信系统的组成示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种用于配电网的站线变户供电关系校核方法,所述方法基于工频通信技术。所述方法由手持终端和识别装置进行信息交互,最终完成对配电网的站线变户供电关系校核。配电变压器的低压侧包括低压380V三相电力线路、低压220V单相电力线路,如在配电网中,配电变压器低压端为380V三相电力线路,而到了用户层,比如电表或家里电路,则为低压220V单相电力线路。本发明中,以识别装置连接待测高压变电站馈线、手持终端连接配电变压器低压端进行举例,这样可以判断馈线-配电变压器之间的供电关系。
本发明中的识别装置也直接连接待测高压变电站,这样可以判断待测高压变电站与配电变压器的低压端的供电关系;再用识别装置连接待测高压变电站馈线,这样可以判断待测高压变电站馈线与配电变压器的低压端供电关系;当待测高压变电站与配电变压器的低压端存在供电关系,待测高压变电站馈线与配电变压器的低压端存在供电关系,则高压变电站与高压变电站馈线必然存在供电关系;最终可以实现对高压变电站-馈线-配电变压器之间的供电关系判断。
手持终端同样可以连接用户端,如用户表箱电表处,发送的设备ID为电表地址码。每块电表都有唯一的地址码,可以通过红外、RS485等方式读取。则这可以对高压变电站-用户端或者馈线-用户端的供电关系进行判断。由于低压配电网识别技术已经成熟,如使用背景技术中也提到如何实现低压配电网的识别,本发明不讨论如何直接判断配电变压器-用户端的供电关系。当确定了高压变电站-用户端的供电关系和高压变电站-配电变压器的供电关系,或者确定了馈线-用户端的供电关系和馈线-配电变压器的供电关系,则可以确定配电变压器-用户端的供电关系,最终可以完成高压变电站-馈线-配电变压器-用户端整个配电网的识别。
本发明中,以识别装置连接待测高压变电站馈线、手持终端连接配电变压器低压端进行举例,这时手持终端连接低压380V三相电力线路,示例性的,如图1所示,所述方法包括:
手持终端连接待识别配电变压器的低压侧,手持终端获取所述配电变压器低压侧设备ID号;手持终端向识别装置发送校核信息和携带配电变压器低压侧设备ID号的工频畸变通信信号;手持终端接收识别装置通过无线通道反馈的确认信号,根据所述确认信号判断供电关系。
识别装置连接待测高压端;识别装置接收手持终端发来的校核信息和工频畸变通信信号;根据接收的信息,识别装置通过无线通信向手持终端发送确认信号。
确认信号包括:供电关系确认信号、第一通信信号、第二通信信号。
示例性的,配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能,通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。将电力系统中从降压配电变电站(高压配电变电站,又称高压变电站)出口到用户端的这一段系统称为配电系统。配电网是由10kV配电线路(电缆)、开闭站、环网柜、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的,如图2所示。图2示出配电网使用两路高压变电站供电。现实情况下,考虑到供电可靠性,用户端供电电源一般会由来自不同高压变电站的两路或多路回路供电,通过断路器切换。这样用户侧配电变压器与高压变电站之间的供电关系可能会发生变化,需要及时明确供电隶属关系,便于管理和维护。
具体的,手持终端连接待识别配电变压器的低压侧,手持终端获取所述配电变压器低压侧设备ID号。
示例性的,手持终端电路连接待识别配电变压器的低压侧,手持终端连接低压380V三相电力线路,这时发送的设备ID为配电变压器设备ID号,如图3所示。
配电变压器低压侧包含若干设备,其中部分设备包含设备ID号,所述设备ID是唯一值,如电表有电表的ID号,配电变压器有配电变压器的ID号,根据ID号可以找到对应设备。其余设备不包含ID号,如电闸等。设备ID号并不完全指的是硬件ID号,凡是可以唯一确认该设备的标识号都可以认为是设备ID号。如配电变压器低压侧安装有配变器监测终端(TTU,distribution Transformer supervisory Terminal Unit),可以读取其地址或IP号,由于其地址或IP号是唯一值,所述地址或IP号也可以认为是设备ID号。每一个配电变压器设备都有唯一的设备ID号,这个设备ID号事先设定,根据设备ID号可以找到对应的配电变压器设备。手持终端获取所述配电变压器ID号可以由人工完成,由使用者把配电变压器ID号输入到手持终端中,也可以手持终端自动识别,如配电变压器上设置相应设备用来保存相应的配电变压器ID号,当手持终端或其他设备连接后会自己发送自己的配电变压器ID号。手持终端可以先连接待识别配电变压器的低压侧,再获取所述配电变压器ID号;也可以先获取所述配电变压器ID号,再连接待识别配电变压器的低压侧;两者也可以同时发生。
具体的,手持终端向识别装置发送校核信息和携带配电变压器低压侧设备ID号的工频畸变通信信号。
具体的,手持终端包括:工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路、MCU微控制器和终端GPRS/4G无线模块;所述MCU微控制器分别与工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路和终端GPRS/4G无线模块电路连接。
示例性的,工频,是指电力系统的发电、输电、变电与配电设备以及工业与民用电气设备采用的额定频率,单位赫兹Hz。中国采用50Hz。工频通信技术,也称工频畸变技术、工频畸变通信技术,是一种利用电网电压和电流波形的微小畸变来携带信息的特殊的电力线通信技术,具有信号频率低、不串线、可穿透配电变压器远距离传输、使用方便等优点,以配电网络(10kV和380V线路)为通信介质,实现数字双向通信,非常适合配电网电力设备与高压供电变压器、10kV电力线路识别。常规的电力线载波通信,是利用叠加在电力线上的高频载波信号作为信息传输的载体,而工频通信是在50Hz工频电压过零点附近,通过人为产生工频波形的畸变,利用工频波形本身作为信息传输的载体,具有独特的通信机理和易实现性。与传统的电力线载波技术(PLC,Power Line Communication)相比,工频通信技术最大的优势在于信号能够直接穿透配电变压器,实现从低压到中压跨变压器的信号传输,具有传输距离远、抗干扰性能强的特点。
手持终端主要包括工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路、MCU微控制器(MCU,Micro Control Unit,微控制单元)和终端GPRS/4G无线模块(GPRS,General PacketRadio Service,通用无线分组业务),MCU微控制器分别与工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路和终端GPRS/4G无线模块电路连接,如图4所示。
手持终端中电压过零点检测电路检测工频50Hz电压过零点时刻,MCU微控制器根据用户操控命令,控制脉冲电流发送电路在工频50Hz电压过零点时刻调制发送脉冲电流信号,即工频畸变通信信号,调制的电流信号中携带配电变压器设备身份ID号;在发送前MCU微控制器通过终端GPRS/4G无线模块发送校核信息至识别装置,确保接收同步及信息交互确认;终端GPRS/4G无线模块还用于接收识别装置通过无线通道反馈的确认信号。
校核信息用于供电关系识别,内容事先定义,如可以包含配电变压器设备身份ID号,还可以包含发送时间、发送工频畸变通信信号数量等。
手持终端发出的经过编码和调制了的工频畸变通信信号如图5所示。示例性的,使用工频畸变进行信号发送,需要在发送端进行信号调制,在50Hz工频电压过零点附近人为产生工频波形畸变来携带信号,以表示要传输的信息。利用两个相邻工频周期波形来表示一位信息,使其中一个工频波形含有调制信号,另一个工频波形不变。如图5中第一个工频周期含有调制信号,表示“1”;第二个工频周期含有调制信号,表示“0”。工频周期T=20ms,传输1比特信息需要40ms,故传输速率为1/40ms=25bit/s。通过这种方式,可以利用工频畸变通信信号发送指定的信息,如发送携带配电变压器设备ID号的工频畸变通信信号。
手持终端发送校核信息至识别装置;发送携带配电变压器低压侧设备ID号的工频畸变通信信号至识别装置;手持终端发送校核信息、发送携带配电变压器设备ID号的工频畸变通信信号并没有先后之分,可以先发送校核信息,也可以先发送携带配电变压器设备ID号的工频畸变通信信号。
具体的,识别装置连接待测高压端,所述待测高压端包括高压变电站和高压变电站馈线;所述识别装置连接待测高压端包括:在待测高压变电站开关柜安装CT电流互感器,连接识别装置;或在待测高压变电站馈线安装CT电流互感器,连接识别装置。
当对高压变电站与低压端的供电关系进行判断时,则在待测高压变电站开关柜安装CT电流互感器,连接识别装置;所述开关柜(switchgear)是一种电气设备,主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中,进行开合、控制和保护用电设备。示例性的,由于高压变电站数量比较少,也可以在所有高压变电站都分别连接上识别装置,所述识别装置固定于某高压变电站而不会变动,如高压变电站A上连接识别装置a,高压变电站B上连接识别装置b、高压变电站C上连接识别装置c,等。由于识别装置不会发生变动,且识别装置与高压变电站一一对应,则识别装置的地址ID号可以代表该高压变电站。
本发明中,以识别装置连接待测高压变电站馈线进行举例,识别装置连接待测高压变电站馈线。在待测高压变电站馈线安装CT电流互感器,连接识别装置。
示例性的,馈线是配电网中的一个术语,它可以指与任意配网节点相连接的支路,可以是馈入支路,也可以是馈出支路。但因为配电网的典型拓扑是辐射型,所以大多馈线中的能量流动是单向的。为提高供电可靠性,配网结构变化很复杂,功率的传输也并非绝对是一个方向。配电网中的支路都可称之为馈线。本实施例中连接的是10kV馈线,10kV馈线指电压为10kV的支路。如今后输电标准改变时,如支路改为20kV馈线,本发明所设计的方法仍然可以运用。
CT电流互感器(Current transformer,电流互感器),是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中。在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊,从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压一般都比较高,如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。
在待测高压变电站10kV馈线安装CT电流互感器,也可以利用已经安装CT电流互感器,如在高压变电站10kV馈线出口处安装CT电流互感器,识别装置通过电路连接至CT电流互感器上,如图3所示
具体的,识别装置接收手持终端发来的校核信息和工频畸变通信信号。
具体的,识别装置包括:电流变换电路、滤波电路、信号放大电路、A/D采样电路、MCU主控制器和识别GPRS/4G无线模块;所述电流变换电路与所述滤波电路电路连接;所述滤波电路与所述信号放大电路电路连接;所述信号放大电路与所述A/D采样电路电路连接;所述A/D采样电路与所述MCU主控制器电路连接;所述MCU主控制器和所述识别GPRS/4G无线模块电路连接。
示例性的,识别装置接收手持终端发来的校核信息和工频畸变通信信号,接收校核信息和/或工频畸变通信信号包括识别校核信息和/或工频畸变通信信号内具体的数据。识别装置包括电流变换电路、滤波电路、信号放大电路、A/D采样电路、MCU主控制器和识别GPRS/4G无线模块组成,如图6所示。识别装置与CT电流互感器电路连接,CT电流互感器传来的电流信号,经电流变换电路,将电流信号转变为电压信号;电压信号经滤波电路滤出200Hz以下的工频及谐波信号和1kHz以上的干扰信号,生成过滤后的电压信号;过滤后的电压信号再经过信号放大电路,放大至合适的处理范围,生成放大后的电压信号,所述合适,指A/D信号采样的电压信号输入范围,如不超过A/D采样电路线性量程范围0-3.3V等,否则信号失真影响信号处理的效果;放大后的电压信号经过A/D采样电路,完成从模拟信号到数字信号的变换,生成A/D采样信号;A/D采样信号传入MCU微处理器,进行数字信号处理,并识别是否包含工频畸变通信信号,如果有,则读出工频畸变通信信号中的设备ID号。如果识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器不属于供电关系,那么有三种可能,a1、识别装置收不到工频畸变通信信号;a2、收到的工频畸变通信信号是其他信号,不包含正确的设备ID号;情形a1和a2均认为是识别装置没有收到工频畸变通信信号;a3、识别装置收到的工频畸变通信信号包含其他设备ID号,情形a3需要进一步验证。如果识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器属于供电关系,则有一种情形:a4、识别装置收到的工频畸变通信信号包含正确设备ID号。
识别装置中的识别GPRS/4G无线模块接收校核信息。校核信息是由GPRS/4G无线网络进行传输,当信号不好时,可能会出现数据传输延迟问题;识别装置收到校核信息后,交主控制器。而工频畸变通信信号是通过供电电路进行传输,属于有线传输,这种传输方式,不存在数据传输延迟问题。
只有识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器属于供电关系,识别装置才能收到手持终端发来的工频畸变通信信号;如果两者不属于供电关系,则识别装置收不到手持终端发来的工频畸变通信信号。这样可能会出现几种情形:b1、识别装置正常收到校核信息和工频畸变通信信号;b2、识别装置收到校核信息,一段时间内没有收到工频畸变通信信号;b3、识别装置收到工频畸变通信信号,一段时间内后收到校核信息。
具体的,根据接收的信息,识别装置通过无线通信向手持终端发送确认信号。
所述确认信号包括:供电关系确认信号、第一通信信号、第二通信信号。
示例性的,预设校核时间阈值,如果在校核时间阈值内识别装置收到校核信息,则此情形为情形b1。当情形b1时,识别装置收到校核信息和工频畸变通信信号,对比校核信息中的设备ID号和工频畸变通信信号中的设备ID号。当两者相同时,即a4类情形,表示识别装置连接的高压变电站和手持终端连接的配电变压器属于供电关系,识别装置通过无线通信发送确认信号,确认信号可以事先约定,如简单的确认信号;如确认信号还包括具体的设备ID号;如确认信号还包括识别装置的地址ID号等。这种情形的确认信号为供电关系确认信号。当两者不相同时,即a3类型情形,这种情形归属于b3情形。
当出现情形b2时,预设工频时间阈值,识别装置收到校核信息,当超过工频时间阈值时,则认为不会收到工频畸变通信信号,这种包括a1与a2两种情形。这时识别装置可以不发送信号,也可以通过GPRS/4G无线通信发送信号。是否发送信号由事先设置。这种情形的确认信号为第一通信信号。
预设校核时间阈值,识别装置收到工频畸变通信信号,当超过校核时间阈值时,则此情形为情形b3,则认为不会收到校核信息;此当出现情形b3时,这种情形包括a3和a4两种情形。当识别装置收到工频畸变通信信号与校核信息,且对比校核信息中的设备ID号和工频畸变通信信号中的设备ID号后发现两者不同,也认为未收到校核信息,属于情形b3。这时识别装置可以不发送信号,也可以通过GPRS/4G无线通信发送信号,表示收到带设备ID号的工频畸变通信信号。是否发送信号由事先设置。发送的信号内容由事先设置,如包括收到的具体的设备ID号,如还包括识别装置的地址ID号等。这种情形的确认信号为第二通信信号。
具体的,手持终端接收识别装置通过无线通道反馈的确认信号,根据所述确认信号判断供电关系。
示例性的,预设接收时间阈值,当发送校核信息和工频畸变通信信号后,当超过接收时间阈值,则认为手持终端接收不到反馈的信号,这时,判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器不属于供电关系,这种情况下也可以重新发送数据再次验证;当接收到反馈的信号时,所述反馈的信号可能为b1或b2或b3中的信号。当收到为b1中的信号时,即收到供电关系确认信号,判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器属于供电关系。当接收到的为b2中的信号时,即收到第一通信信号,判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器不属于供电关系。当接收到的为b3中的信号时,即收到第二通信信号,由手持系统或人工进行判断,根据反馈的消息,得到识别装置实际接收的工频畸变通信信号中设备ID号值;如果该设备ID号值与发送时发送的设备ID号值不同,则判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器不属于供电关系;如果该设备ID号值与发送时发送的设备ID号值相同,则判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器属于供电关系;也可以重新发送数据再次验证。
当在每一个高压变电站上都固定连接一个识别装置时,识别装置发送的确认信号可以选择包括识别装置地址ID号。这样手持终端接收到确认信号后,更容易判断供电关系。如高压变电站A与手持终端连接的配电变压器属于供电关系,高压变电站B、高压变电站C与手持终端连接的配电变压器不属于供电关系。则识别装置a发送供电关系确认信号,识别装置b或识别装置c发送第一通信信号或第二通信信号。手持终端接收到确认信号后就可以对供电关系进行判断。
优选的,当判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器不属于供电关系,则重新选择其他回路供电变电站馈线,重新开始识别过程。使用上述方法,手持终端和识别装置连接配电网的不同位置,最终可以完成高压变电站-馈线-配电变压器-用户端整个配电网供电关系的识别。
本发明还提供一种用于配电网的站线变户供电关系校核系统,示例性的,如图7所示,包括:
手持终端;手持终端用于:手持终端连接待识别配电变压器的低压侧,手持终端获取所述配电变压器低压侧设备ID号;手持终端向识别装置发送校核信息和携带配电变压器低压侧设备ID号的工频畸变通信信号;手持终端接收识别装置通过无线通道反馈的确认信号,根据所述确认信号判断供电关系。
所述手持终端包括:工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路、MCU微控制器和终端GPRS/4G无线模块;
所述MCU微控制器分别与工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路和终端GPRS/4G无线模块电路连接。
示例性的,手持终端中电压过零点检测电路检测工频50Hz电压过零点时刻,MCU微控制器根据用户操控命令,控制脉冲电流发送电路在工频50Hz电压过零点时刻调制发送脉冲电流信号,即工频畸变通信信号,调制的电流信号中携带配电变压器设备身份ID号;在发送前MCU微控制器通过终端GPRS/4G无线模块发送校核信息至识别装置,确保接收同步及信息交互确认;终端GPRS/4G无线模块还用于接收通过无线通道反馈的确认信号。
识别装置;识别装置用于:识别装置连接待测高压端;识别装置接收手持终端发来的校核信息和工频畸变通信信号;根据接收的信息,识别装置通过无线通信向手持终端发送确认信号。
所述确认信号包括:供电关系确认信号、第一通信信号、第二通信信号。
所述待测高压端包括高压变电站和高压变电站馈线;所述连接识别装置连接待测高压端包括:在待测高压变电站安装CT电流互感器,连接识别装置;或在待测高压变电站馈线安装CT电流互感器,连接识别装置。
所述识别装置包括:
电流变换电路、滤波电路、信号放大电路、A/D采样电路、MCU主控制器和识别GPRS/4G无线模块;
所述电流变换电路与所述滤波电路电路连接;所述滤波电路与所述信号放大电路电路连接;所述信号放大电路与所述A/D采样电路电路连接;所述A/D采样电路与所述MCU主控制器电路连接;所述MCU主控制器和所述识别GPRS/4G无线模块电路连接。
示例性的,识别装置与CT电流互感器电路连接,CT电流互感器传来的电流信号,经电流变换电路,将电流信号转变为电压信号;电压信号经滤波电路滤出200Hz以下的工频信号和1kHz以上的干扰信号,生成过滤后的电压信号;过滤后的电压信号再经过信号放大电路,放大至合适的处理范围,生成放大后的电压信号;放大后的电压信号经过A/D采样电路,完成从模拟信号到数字信号的变换,生成A/D采样信号;A/D采样信号传入MCU微处理器,进行数字信号处理,并识别是否包含工频畸变通信信号,如果有,则读出工频畸变通信信号中的设备ID号;识别GPRS/4G无线模块用于接收校核信息和发送确认信息。
本发明适用于分布广泛、使用条件复杂的城乡配电网,可以判断高压变电站-馈线-配电变压器-用户端之间的供电关系,具有原理简单、安全可靠、经济实用、应用方便的特点。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种用于配电网的站线变户供电关系校核方法,其特征在于,
所述方法包括:
手持终端连接待识别配电变压器的低压侧,手持终端获取所述配电变压器低压侧设备ID号;
手持终端向识别装置发送校核信息和携带配电变压器低压侧设备ID号的工频畸变通信信号;
手持终端接收识别装置通过无线通道反馈的确认信号,其中,所述识别装置通过无线通道反馈的确认信号包括:识别装置连接待测高压端;识别装置接收手持终端发来的校核信息和工频畸变通信信号;根据接收的信息,识别装置通过无线通信向手持终端发送确认信号;其中,当识别装置正常收到校核信息和工频畸变通信信号时,所述确认信号为供电关系确认信号;当识别装置收到校核信息,一段时间内没有收到工频畸变通信信号时,所述确认信号为第一通信信号;当识别装置收到工频畸变通信信号,一段时间内收到校核信息时,所述确认信号为第二通信信号;根据所述确认信号判断供电关系,包括:当收到的为供电关系确认信号时,判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器属于供电关系;当接收到的为第一通信信号时,判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器不属于供电关系;当接收到的为第二通信信号时,由手持系统或人工进行判断,根据反馈的消息,得到识别装置实际接收的工频畸变通信信号中设备ID号值;如果该设备ID号值与发送时发送的设备ID号值不同,则判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器不属于供电关系;如果该设备ID号值与发送时发送的设备ID号值相同,则判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器属于供电关系。
2.根据权利要求1所述的校核方法,其特征在于,
所述待测高压端包括高压变电站和高压变电站馈线;
所述识别装置连接待测高压端包括:
在待测高压变电站开关柜安装CT电流互感器,连接识别装置;或
在待测高压变电站馈线安装CT电流互感器,连接识别装置。
3.一种用于配电网的站线变户供电关系校核系统,其特征在于,
所述系统包括:手持终端;
手持终端用于:手持终端连接待识别配电变压器的低压侧,手持终端获取所述配电变压器低压侧设备ID号;
手持终端向识别装置发送校核信息和携带配电变压器低压侧设备ID号的工频畸变通信信号;
手持终端接收识别装置通过无线通道反馈的确认信号,其中,所述识别装置通过无线通道反馈的确认信号包括:识别装置连接待测高压端;识别装置接收手持终端发来的校核信息和工频畸变通信信号;根据接收的信息,识别装置通过无线通信向手持终端发送确认信号,其中,当识别装置正常收到校核信息和工频畸变通信信号时,所述确认信号为供电关系确认信号;当识别装置收到校核信息,一段时间内没有收到工频畸变通信信号时,所述确认信号为第一通信信号;当识别装置收到工频畸变通信信号,一段时间内收到校核信息时,所述确认信号为第二通信信号;根据所述确认信号判断供电关系,包括:当收到的为供电关系确认信号时,判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器属于供电关系;当接收到的为第一通信信号时,判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器不属于供电关系;当接收到的为第二通信信号时,由手持系统或人工进行判断,根据反馈的消息,得到识别装置实际接收的工频畸变通信信号中设备ID号值;如果该设备ID号值与发送时发送的设备ID号值不同,则判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器不属于供电关系;如果该设备ID号值与发送时发送的设备ID号值相同,则判断当前识别装置连接的高压变电站馈线和手持终端连接的配电变压器属于供电关系。
4.根据权利要求3所述的校核系统,其特征在于,
所述待测高压端包括高压变电站和高压变电站馈线;
所述识别装置连接待测高压端包括:
在待测高压变电站安装CT电流互感器,连接识别装置;或
在待测高压变电站馈线安装CT电流互感器,连接识别装置。
5.根据权利要求3所述的校核系统,其特征在于,
所述手持终端包括:工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路、MCU微控制器和终端GPRS/4G无线模块;
所述MCU微控制器分别与工频电压过零点检测电路、脉冲电流发送电路和终端GPRS/4G无线模块电路连接。
6.根据权利要求3所述的校核系统,其特征在于,
所述识别装置包括:
电流变换电路、滤波电路、信号放大电路、A/D采样电路、MCU主控制器和识别GPRS/4G无线模块;
所述电流变换电路与所述滤波电路电路连接;所述滤波电路与所述信号放大电路电路连接;所述信号放大电路与所述A/D采样电路电路连接;所述A/D采样电路与所述MCU主控制器电路连接;所述MCU主控制器和所述识别GPRS/4G无线模块电路连接。
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