CN112134283A - 配电台区网络拓扑识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了配电台区网络拓扑识别方法，属于拓扑识别技术领域，包括建立多个测试点，将多个测试点与变压器、分支箱、电表箱单元和电表进行一一对应；在测试点上设定特定的标识信号。在多个测试点中选取出测试起点和测试终点，由测试起点发出问询信号，除测试起点和测试终点之外的其他测试点转发问询信号，并在转发完成后添加相对应的标识信号。根据测试终点接收到的问询信号和多个标识信号判断测试起点和测试终点之间的连接关系，更换测试起点和测试终点直至得到网络拓扑结构。本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法得到的网络拓扑结构，精度较高，并且速度较快，提高了网络拓扑结构的识别效率。

Description

配电台区网络拓扑识别方法

技术领域

本发明属于拓扑识别技术领域，更具体地说，是涉及配电台区网络拓扑识别方法。

背景技术

随着电力用户数量大量增加，在智能化用电管理过程中首先需要获取配电网的拓扑结构信息。低压台区的用户数量众多，台区内的线路复杂，配变台区线路分支多，电网拓扑结构的获取一直是供电服务中的难题。

目前主要依靠集抄系统的抄表档案来对台区电能表进行管理，通过低压台区的维护人员拉闸观察和人工描绘的方式记录台区拓扑结构，该方式效率低，缺乏动态拓扑识别管理，准确性不高。现有的多通过载波通信技术进行网络拓扑的识别，但是由于信道干扰和噪声因素，线路的长度对通信信道的通信质量有较大影响，线路越长信号衰减越大，使得拓扑识别精度和效率均比较低。

发明内容

本发明的目的在于提供配电台区网络拓扑识别方法，旨在解决由于信道干扰和噪声因素，线路的长度对通信信道的通信质量有较大影响，线路越长信号衰减越大，使得拓扑识别精度和效率均比较低的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供配电台区网络拓扑识别方法，包括：

建立多个测试点，将多个所述测试点与变压器、分支箱、电表箱单元和电表进行一一对应；在所述测试点上设定特定的标识信号；

在多个所述测试点中选取出测试起点和测试终点，由所述测试起点发出问询信号；除所述测试起点和所述测试终点之外的其他测试点转发所述问询信号，并在转发完成后添加相对应的所述标识信号；

根据所述测试终点接收到的所述问询信号和多个所述标识信号判断所述测试起点和所述测试终点之间的连接关系，更换所述测试起点和所述测试终点直至得到网络拓扑结构。

作为本申请另一实施例，所述在所述测试点上设定特定的标识信号包括：

在所述测试点中的载波通信模块内设定所述标识信号；

除所述测试起点和所述测试终点之外的其他测试点中的MCU用于在接收所述问询信号和多个所述标识信号后，发出自身的标识信号。

作为本申请另一实施例，所述除所述测试起点和所述测试终点之外的其他测试点转发所述问询信号，并在转发完成后添加相对应的所述标识信号包括：

在所述测试点接收到所述问询信号之后，转发所述问询信号和连同所述问询信号一同传输的多个所述标识信号；

在转发最后一个标识信号后，通过所述MCU控制所述载波通信模块发出自身相对应的标识信号。

作为本申请另一实施例，所述根据所述测试终点接收到的所述问询信号和多个所述标识信号判断所述测试起点和所述测试终点之间的连接关系包括：

根据所述测试终点接收到的多个所述标识信号的顺序，在所述测试起点和所述测试终点之间标定出与多个所述标识信号相对应的测试点。

作为本申请另一实施例，在所述在多个所述测试点中选取出测试起点和测试终点之前还包括：

将所述变压器所对应的测试点设定为仅用于接收和应答所述问询信号和所述标识信号，所述电表所对应的测试点设定为仅用于发出所述问询信号；或者

将所述变压器所对应的测试点设定为仅用于发出所述问询信号，所述电表所对应的测试点设定为仅用于接收和应答所述问询信号和所述标识信号。

作为本申请另一实施例，所述在多个所述测试点中选取出测试起点和测试终点包括：

在所述测试点中任意选取两个作为所述测试起点和所述测试终点；

所述测试起点仅用于发送所述问询信号，所述测试终点仅用于接收和应答所述问询信号和所述标识信号。

作为本申请另一实施例，所述根据所述测试终点接收到的所述问询信号和多个所述标识信号判断所述测试起点和所述测试终点之间的连接关系包括：

当所述测试终点接收到的所述问询信号的信噪比低于预设标准时，则将所述问询信号连同一同传输的多个所述标识信号进行剔除。

作为本申请另一实施例，所述根据所述测试终点接收到的所述问询信号和多个所述标识信号判断所述测试起点和所述测试终点之间的连接关系包括：

在所述测试终点接收到的多个所述问询信号和相对应的多个所述标识信号中，选择所述标识信号个数最小的一次信号组合进行所述测试点的标定。

作为本申请另一实施例，所述在多个所述测试点中选取出测试起点和测试终点包括：

在多个所述测试点之间搭建无线通信模块，通过所述无线通信模块控制所述测试点。

作为本申请另一实施例，所述更换所述测试起点和所述测试终点直至得到网络拓扑结构包括：

依次更换所述测试终点和所述测试起点，直至所有的测试点均在所述网络拓扑结构中标定出。

本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明配电台区网络拓扑识别方法中建立多个测试点，将多个所述测试点与变压器、分支箱、电表箱单元和电表进行一一对应；在所述测试点上设定特定的标识信号。在多个所述测试点中选取出测试起点和测试终点，由所述测试起点发出问询信号，除所述测试起点和所述测试终点之外的其他测试点转发所述问询信号，并在转发完成后添加相对应的所述标识信号。根据所述测试终点接收到的所述问询信号和多个所述标识信号判断所述测试起点和所述测试终点之间的连接关系，更换所述测试起点和所述测试终点直至得到网络拓扑结构。

本申请中，通过在多个测试点上设定特定的标识信号，测试起点发出的信号经过其他测试点最终被测试终点接收，根据测试终点接收到的问询信号和多个依次排列的标识信号，就能够确定出测试起点和测试终点之间具有哪些测试点，从而能够知晓问询信号的流向，通过更换测试起点和测试终点最终能够得到网路拓扑结构。本申请中得到的网络拓扑结构，精度较高，并且速度较快，提高了网络拓扑结构的识别效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的配电台区网络拓扑识别方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

请参阅图1，现对本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法进行说明。配电台区网络拓扑识别方法，包括：

建立多个测试点，将多个测试点与变压器、分支箱、电表箱单元和电表进行一一对应；在测试点上设定特定的标识信号。

在多个测试点中选取出测试起点和测试终点，由测试起点发出问询信号，除测试起点和测试终点之外的其他测试点转发问询信号，并在转发完成后添加相对应的标识信号。

根据测试终点接收到的问询信号和多个标识信号判断测试起点和测试终点之间的连接关系，更换测试起点和测试终点直至得到网络拓扑结构。

本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明配电台区网络拓扑识别方法中建立多个测试点，将多个测试点与变压器、分支箱、电表箱单元和电表进行一一对应；在测试点上设定特定的标识信号。在多个测试点中选取出测试起点和测试终点，由测试起点发出问询信号，除测试起点和测试终点之外的其他测试点转发问询信号，并在转发完成后添加相对应的标识信号。根据测试终点接收到的问询信号和多个标识信号判断测试起点和测试终点之间的连接关系，更换测试起点和测试终点直至得到网络拓扑结构。

本申请中，通过在多个测试点上设定特定的标识信号，测试起点发出的信号经过其他测试点最终被测试终点接收，根据测试终点接收到的问询信号和多个依次排列的标识信号，就能够确定出测试起点和测试终点之间具有哪些测试点，从而能够知晓问询信号的流向，通过更换测试起点和测试终点最终能够得到网路拓扑结构。本申请中得到的网络拓扑结构，精度较高，并且速度较快，提高了网络拓扑结构的识别效率。

为了便于分析，第一级为变压器，第二级为分支箱，上述变压器与若干分支箱相连，各分支箱之间为并列关系；第三级为电表箱单元，每一分支箱单元会出ABC三相，每一相下会连接若干电表箱单元；第四级为电表，每一电表箱单元下会连接若干电表。

将变压器、分支箱、电表箱单元和电表与多个测试点进行一一对应，因此本申请中包括多个测试点，在测试点上设定一一对应且特定的标识信号，标识信号用于代表该测试点，并作为该测试点的特定标识。在测试终点接收到问询信号之后，根据连同问询信号一同传输的多个标识信号，根据标识信号的顺序即可确定出测试起点和测试终点之间有哪些连接点，继而判断出测试起点与测试终点之间的连接关系。

作为本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的一种具体实施方式，在测试点上设定特定的标识信号包括：

在测试点中的载波通信模块内设定标识信号。

除测试起点和测试终点之外的其他测试点中的MCU用于在接收问询信号和多个标识信号后，发出自身的标识信号。

本申请中，在每个测试点上均设置有识别装置，而在识别装置内设置有MCU和载波通信模块。其中，载波通信模块用于在MCU的控制下，发送电力载波信号或接收电力载波信号。电力载波信号包括问询信号和应答信号；测试起点生成并发送问询信号，并向其他测试点转发问询信号，测试终点接收问询信号和多个标识信号，并在一定的情况下生成并返回应答信号。

作为本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的一种具体实施方式，除测试起点和测试终点之外的其他测试点转发问询信号，并在转发完成后添加相对应的标识信号包括：

在测试点接收到问询信号之后，转发问询信号和连同问询信号一同传输的多个标识信号。

在转发最后一个标识信号后，通过MCU控制载波通信模块发出自身相对应的标识信号。

本申请中，为了能够了解测试起点和测试终点之间连接有哪些测试点，首先测试起点和测试终点的位置已经确定，通过无线通信模块即可使测试起点仅用于发出问询信号，使测试终点仅用于接收和应答信号。

在其中一个测试点接收到问询信号和多个标识信号之后，随即对问询信号和标识信号进行转发，并且在测试点转发完最后一个标识信号之后，再发出自身的标号信号。

因此在一个问询信号之后会跟随多个标识信号，并且多个标识信号按照先后的转发关系排列，从而通过分析测试终点接收到的信号，即可确定出问询信号机终究流经了哪些测试点。

作为本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的一种具体实施方式，根据测试终点接收到的问询信号和多个标识信号判断测试起点和测试终点之间的连接关系包括：

根据测试终点接收到的多个标识信号的顺序，在测试起点和测试终点之间标定出与多个标识信号相对应的测试点。

本申请中，在测试终点接收到了问询信号之后，根据分析问询信号后面多个标识信号所代表的测试点，由于测试起点和测试终点均已经标定出，此时即可确定出测试起点和测试终点之间的连接关系，通过获得多个连接关系最终确定出网络拓扑结构。

作为本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的一种具体实施方式，在在多个测试点中选取出测试起点和测试终点之前还包括：

将变压器所对应的测试点设定为仅用于接收和应答问询信号和标识信号，电表所对应的测试点设定为仅用于发出问询信号。或者

将变压器所对应的测试点设定为仅用于发出问询信号，电表所对应的测试点设定为仅用于接收和应答问询信号和标识信号。

本申请中，为了进一步提高网络拓扑结构形成的效率，由于变压器处于第一级、分支箱作为第二级、电表箱单元作为第三级和电表作为第四级。因此通常情况下变压器仅用于作为问询信号的发出端，而电表仅用于作为问询信号的应答端。因此变压器可设定为测试起点，而电表可作为测试终点。

但是由于某些特殊情况，同时变压器所连接的分支箱数量较多等原因，以变压器为测试起点时，测试终点得到的信号的信噪比较低。因此此时可将安装于变压器中的MCU通过控制载波通信模块对接收到的问询信号进行应答。

安装于分支箱中的MCU通过控制载波通信模块在ABC三相分别发送生成的问询信号，或者控制载波通信模块在ABC三相分别转发问询信号。安装于电表上中的MCU用于控制载波通信模块发出问询信号。

作为本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的一种具体实施方式，在多个测试点中选取出测试起点和测试终点包括：

在测试点中任意选取两个作为测试起点和测试终点。

测试起点仅用于发送问询信号，测试终点仅用于接收和应答问询信号和标识信号。

本申请中，首先随机选取测试起点和测试终点，为了便于能够知悉测试起点和测试终点之间的连接关系，测试起点仅用于发出问询信号，而测试终点仅用于接收和应答问询信号。在所有的测试点中除了测试起点和测试终点之外的所有测试点仅具有转发问询信号的功能，从而经过多个测试点的转发之后，问询信号最终均会传递至测试终点。

作为本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的一种具体实施方式，根据测试终点接收到的问询信号和多个标识信号判断测试起点和测试终点之间的连接关系包括：

当测试终点接收到的问询信号的信噪比低于预设标准时，则将问询信号连同一同传输的多个标识信号进行剔除。

本申请中，当分支箱、电表箱单元和电表的数量均为多个时，从测试起点发出的问询信号，在未进入测试终点时在多个测试点之间传递。而电力载波信号与通信节点的空间位置无关，与通信节点的物理位置有关，同一线路，相邻的通信节点之间的信噪比最大，不同线路之间，电力载波信号需要通过变压器相间耦合或通过分支点传输，信号传输距离增加，信号衰减明明显，信噪比较小。而随着信噪比的减小，信号中的有用成分降低。

为了避免问询信号在多个测试点之间传递之后，信噪比降低后无法提取出有用的信息，在实际检测过程中，由测试起点一直发出问询信号，而测试终点则会接收到多个夹杂着标识信号的问询信号。

为了提高准确度，本申请中设定信噪比的值，当信噪比低于某个值时，则将该问询信号连同多个标识信号进行剔除。因此仅剩下信噪比高的信号，通过这些信号，即可确定出与测试终点相近的连接点，提高了精度。

作为本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的一种具体实施方式，根据测试终点接收到的问询信号和多个标识信号判断测试起点和测试终点之间的连接关系包括：

在测试终点接收到的多个问询信号和相对应的多个标识信号中，选择标识信号个数最小的一次信号组合进行测试点的标定。

本申请中，测试终点会接收多个信号，选取接收到的最短的信号，作为分析的标准。最短的信号不仅信噪比较高，同时表明测试起点和测试终点之间的距离最短，因此最能表明测试起点和测试终点之间的联系，精度较高，并且标识信号仅作为标识，并不会因为信噪比的降低而无法起到标识的作用，因此效率较高。

作为本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的一种具体实施方式，在多个测试点中选取出测试起点和测试终点包括：

在多个测试点之间搭建无线通信模块，通过无线通信模块控制测试点。

为了能够实现对各测试点中载波通信模块的控制，因此还需要设置无线通信模块。无线通信模块可通过自动组网技术与其他识别装置主动组建通信网络，自主协商通信信道类型和频点，以实现信息自动中继和传输。无线通信模块具体可采用GPRS通信和光纤通信等通信技术。

载波通信模块、无线通信模块与MCU连接，实现模块间的相互通信，完成本地通信与远程通信。同时MCU通过无线通信模块接收指令，进而改变载波通信模块的状态。

多个测试点之间建立通信网络，同样通过通信网路能够实现将各测试点之间的连接关系上传至智能配变终端，进而生成网络拓扑结构。

作为本发明提供的配电台区网络拓扑识别方法的一种具体实施方式，更换测试起点和测试终点直至得到网络拓扑结构包括：

依次更换测试终点和测试起点，直至所有的测试点均在网络拓扑结构中标定出。

本申请中，为了提高识别的速度，当测试起点和测试终点之间的连接关系已经明确之后，当再次选定测试起点和测试终点时，若测试起点和测试终点落入已经明确的连接点之间，则无需再进行测试。

以上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 (10)

1.配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，包括：

建立多个测试点，将多个所述测试点与变压器、分支箱、电表箱单元和电表进行一一对应；在所述测试点上设定特定的标识信号；

在多个所述测试点中选取出测试起点和测试终点，由所述测试起点发出问询信号；除所述测试起点和所述测试终点之外的其他测试点转发所述问询信号，并在转发完成后添加相对应的所述标识信号；

根据所述测试终点接收到的所述问询信号和多个所述标识信号判断所述测试起点和所述测试终点之间的连接关系，更换所述测试起点和所述测试终点直至得到网络拓扑结构。

2.如权利要求1所述的配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，所述在所述测试点上设定特定的标识信号包括：

在所述测试点中的载波通信模块内设定所述标识信号；

除所述测试起点和所述测试终点之外的其他测试点中的MCU用于在接收所述问询信号和多个所述标识信号后，发出自身的标识信号。

3.如权利要求2所述的配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，所述除所述测试起点和所述测试终点之外的其他测试点转发所述问询信号，并在转发完成后添加相对应的所述标识信号包括：

在所述测试点接收到所述问询信号之后，转发所述问询信号和连同所述问询信号一同传输的多个所述标识信号；

在转发最后一个标识信号后，通过所述MCU控制所述载波通信模块发出自身相对应的标识信号。

4.如权利要求3所述的配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，所述根据所述测试终点接收到的所述问询信号和多个所述标识信号判断所述测试起点和所述测试终点之间的连接关系包括：

根据所述测试终点接收到的多个所述标识信号的顺序，在所述测试起点和所述测试终点之间标定出与多个所述标识信号相对应的测试点。

5.如权利要求1所述的配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，在所述在多个所述测试点中选取出测试起点和测试终点之前还包括：

将所述变压器所对应的测试点设定为仅用于接收和应答所述问询信号和所述标识信号，所述电表所对应的测试点设定为仅用于发出所述问询信号；或者

将所述变压器所对应的测试点设定为仅用于发出所述问询信号，所述电表所对应的测试点设定为仅用于接收和应答所述问询信号和所述标识信号。

6.如权利要求1所述的配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，所述在多个所述测试点中选取出测试起点和测试终点包括：

在所述测试点中任意选取两个作为所述测试起点和所述测试终点；

所述测试起点仅用于发送所述问询信号，所述测试终点仅用于接收和应答所述问询信号和所述标识信号。

7.如权利要求1所述的配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，所述根据所述测试终点接收到的所述问询信号和多个所述标识信号判断所述测试起点和所述测试终点之间的连接关系包括：

当所述测试终点接收到的所述问询信号的信噪比低于预设标准时，则将所述问询信号连同一同传输的多个所述标识信号进行剔除。

8.如权利要求1所述的配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，所述根据所述测试终点接收到的所述问询信号和多个所述标识信号判断所述测试起点和所述测试终点之间的连接关系包括：

在所述测试终点接收到的多个所述问询信号和相对应的多个所述标识信号中，选择所述标识信号个数最小的一次信号组合进行所述测试点的标定。

9.如权利要求1所述的配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，所述在多个所述测试点中选取出测试起点和测试终点包括：

在多个所述测试点之间搭建无线通信模块，通过所述无线通信模块控制所述测试点。

10.如权利要求1所述的配电台区网络拓扑识别方法，其特征在于，所述更换所述测试起点和所述测试终点直至得到网络拓扑结构包括：

依次更换所述测试终点和所述测试起点，直至所有的测试点均在所述网络拓扑结构中标定出。

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