CN112491135B - 一种基于电力载波与信息融合的配电网中低压拓扑识别方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种配电网中低压拓扑识别方法和系统，其中：配电主站向智能配变终端发送线变拓扑更新指令，使得智能配变终端生成特征电流调制脉冲，经配电变压器耦合至中压线路；智能配电终端检测特征电流调制脉冲并进行解析以判断所属中压线路，然后发送拓扑更新信息至配电主站；配电主站根据接收到的拓扑更新信息得到配电网中压线变拓扑关系；各智能配变终端借助宽带载波通讯对所在台区进行低压拓扑识别，向配电主站上送低压拓扑识别信息；配电主站根据配电网中压线变拓扑关系和低压拓扑识别信息，更新实时拓扑结构。本发明的配电网中低压拓扑识别方法和系统，无需人工配置，且识别结果完整、准确，能够为配电网智能应用提供准确的拓扑信息支撑。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统配电自动化技术领域，特别是一种基于电力载波与信息融合的配电网中低压拓扑识别方法。
背景技术
目前电力企业在维护电网拓扑时以人工维护为主，由于配电网规模大、设备数量多、结构复杂，依靠人工手动维护配电网拓扑模型工作量巨大、模型信息直观性差，难以保证配电网拓扑模型的完整性及正确性，存在配电拓扑模型质量不高、拓扑模型不完整及连通混乱、模型变化无法感知、一致性无法保证等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种配电网中低压拓扑识别方法和系统，利用配电主站系统和配电自动化终端设备，实现基于配电网物理设备与信息融合的配电网中低压拓扑识别，无需人工配置，且能够提高识别结果的完整性和准确性，为配电网智能应用提供准确的拓扑信息支撑。
本发明采用的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种配电网中低压拓扑识别方法，适用于配电主站执行，包括：
向智能配变终端发送线变拓扑更新指令，使得智能配变终端响应于接收到的线变拓扑更新指令，生成特征电流调制脉冲，并经配电变压器耦合至配电网中压线路；
接收配电网各中压线路上的智能配电终端发出的拓扑更新信息；其中，所述智能配电终端响应于检测到所在配电网中压线路上的特征电流调制脉冲，对检测到的特征电流调制脉冲进行解析，根据解析结果发出所述拓扑更新信息，所述拓扑更新信息包括智能配电终端的所属中压线路信息；
根据接收到的拓扑更新信息，确定配电网中压线变拓扑关系；
根据所述配电网中压线变拓扑关系更新实时拓扑结构；
和/或，接收各智能配变终端上送的低压拓扑识别信息，根据接收到的所述低压拓扑识别信息更新实时拓扑结构。
以上“和/或”的意思即：中压线变拓扑的更新和低压线变拓扑的更新可分别进行，亦可组合进行。如当新接入低压台区但未影响到上部中压线路时，或者中低压拓扑的更新为不同系统执行时，可对低压拓扑进行识别和更新。组合识别由配电主站发出的线变拓扑更新指令触发，在中压线变拓扑关系识别的同时，配电主站根据对应时段从智能配变终端接收的低压拓扑识别文件更新低压实时拓扑。
以上方案中，所述中压线变拓扑关系即配电网中压线路与用户变之间的拓扑关系，如10kv线路与多个用户变之间的线变拓扑关系。由于各智能配变终端生成的特征电流脉冲是不同的，因此位于不同中压线路上的智能配电终端所检测到的脉冲信号也是不同的，智能配电终端对检测到的特征电流脉冲进行解析可采用现有技术，通过解析确定智能配电终端所属的中压线路，进而发出包括所述中压线路信息的拓扑更新信息，位于同一中压线路上的智能配电终端所检测到的脉冲信号是统一的，由此主站可根据不同智能配电终端上送的拓扑更新信息是否基于统一脉冲信号或者所属中压线路，来区分不同中压线路，明确中压线变关系。
所述配电终端包括DTU、FTU、故障指示器等设备，拓扑更新信息可采用事件顺序记录SOE（sequence of event）信息。
低压拓扑关系即低压台区拓扑结构，一般为变压器—分路开关—分支箱—用户总表箱—用户电表五层树状结构，每层可分别安装宽带载波通讯模块与节点智能装置进行信息交互，实现载波报文的收发，并汇聚于智能配变终端，以实现低压台区拓扑识别。
可选的，方法还包括：将更新后的实时拓扑结构与配网生产管理系统PMS（Production Manager System）的中压馈线图和低压拓扑进行对比校验：若两者一致，则更新后的实时拓扑结构即为校验正确的拓扑结构；若两者不一致，则将两者之间不一致的拓扑信息上送至供电服务指挥系统进行核实，根据核实结果更新实时拓扑结构。
以上方案实现了信息融合校验，能够进一步保障识别结果的准确性。
可选的，智能配变终端生成特征电流调制脉冲包括：在用户变低压负荷侧电压基波过零点前/后设定距离点处，对负载电流叠加瞬间电流脉冲信号，得到特征电流调制脉冲。
可选的，配电主站响应于配电网线路状态变化，向智能配变终端发送线变拓扑更新指令；
所述配电网线路状态变化包括：新接入线路、新增线路设备、线路检修，或配网运行方式变化；
各智能配变终端以设定的时间间隔对所在低压台区进行低压台区拓扑识别，得到低压拓扑识别信息上送至配电主站。
可选的，低压台区的各层线路上设有采集设备，各智能配变终端与所在低压台区的各采集设备之间通过电力线载波自组网通信；
各智能配变终端进行低压台区拓扑识别包括：
智能配变终端利用电力线载波自组网收集各采集设备信息，根据收集的采集设备信息，确定低压台区线路的户变关系；
智能配变终端分别控制各采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系；
智能配变终端根据所在低压台区线路的户变关系和线路层次关系，生成低压台区拓扑识别文件，以上送至配电主站。
以上方案中，所述预设电流信号为小电流信号，用于改变线路中的电流幅值，使得注入电流信号的采集设备所在线路层次的下层线路中的采集设备能够采集到线路电流变化信息，进而上报智能配变终端完成采样。
进一步的，从距离智能配变终端最近的电力线载波自组网节点开始，智能配变终端依次与各节点的采集设备通信，控制采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系包括：
对于各注入预设电流信号的采集设备，将其对应的线路节点，作为上送采样结果信息的采集设备所对应线路节点的上层节点；
根据各上层节点及其下层节点，确定低压台区的线路层次及各层节点，即得到线路层次关系。
可选的，所述采集设备为智能融合开关或智能电表，各层线路上还分别设有电力线载波通信模块，智能融合开关或智能电表通过电力线载波通信模块与用户配变终端智能配变终端之间进行电力线载波自组网。
第二方面，本发明提供一种配电网中低压拓扑识别系统，包括配电主站，安装于中压线路上的智能配电终端，以及安装于低压台区的智能配变终端；
配电主站向智能配变终端发送线变拓扑更新指令，智能配变终端响应于接收到线变拓扑更新指令，生成特征电流调制脉冲，经配电变压器耦合至配电网中压线路；
智能配电终端检测所在配电网中压线路上的特征电流脉冲，并响应于检测到所述特征电流调制脉冲，对特征电流调制脉冲进行解析，根据解析结果发送拓扑更新信息至配电主站；
配电主站接收配电网各中压线路上的智能配电终端发出的拓扑更新信息，并根据接收到的拓扑更新信息，确定配电网中压线变拓扑关系；
各智能配变终端对所在台区进行低压拓扑识别，生成低压拓扑识别文件上送至配电主站；
配电主站根据所述配电网中压线变拓扑关系和/或低压拓扑识别信息，更新实时拓扑结构。
可选的，配电主站还将更新后的实时拓扑结构与PMS系统的中压馈线图和低压拓扑进行对比校验：若两者一致，则更新后的实时拓扑结构即为校验正确的拓扑结构；若两者不一致，则将两者之间不一致的拓扑信息上送至供电服务指挥系统进行核实，根据核实结果更新实时拓扑结构。即实现了信息融合校验，进一步保障识别结果的准确性。
可选的，本发明配电网中低压拓扑识别系统中，配电主站响应于配电网线路状态变化，向智能配变终端发送线变拓扑更新指令；
所述配电网线路状态变化包括：新接入线路、新增线路设备、线路检修，或配网运行方式变化；
各智能配变终端以设定的时间间隔对所在低压台区进行低压台区拓扑识别，得到低压拓扑识别信息上送至配电主站。
可选的，低压台区的各层线路上设有采集设备，各智能配变终端与所在低压台区的各采集设备之间通过电力线载波自组网通信；
各智能配变终端进行低压台区拓扑识别包括：
智能配变终端利用电力线载波自组网收集各采集设备信息，根据收集的采集设备信息，确定低压台区线路的户变关系；
智能配变终端分别控制各采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系；
智能配变终端根据所在低压台区线路的户变关系和线路层次关系，生成低压台区拓扑识别文件，以上送至配电主站。
以上方案中，所述预设电流信号为小电流信号，用于改变线路中的电流幅值，使得注入电流信号的采集设备所在线路层次的下层线路中的采集设备能够采集到线路电流变化信息，进而上报智能配变终端完成采样。
各智能配电终端与配电主站之间的通信可通过无线通信专网进行。
进一步的，本发明配电网中低压拓扑识别系统中，智能配变终端从距离智能配变终端最近的电力线载波自组网节点开始，依次与各节点的采集设备通信，控制采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系包括：
对于各注入预设电流信号的采集设备，将其对应的线路节点，作为上送采样结果信息的采集设备所对应线路节点的上层节点；
根据各上层节点及其下层节点，确定低压台区的线路层次及各层节点，即得到线路层次关系。
可选的，所述采集设备为智能融合开关或智能电表，各层线路上还分别设有电力线载波通信模块，智能融合开关或智能电表通过电力线载波通信模块与用户配变终端智能配变终端之间进行电力线载波自组网。
有益效果
本发明结合现有配电主站系统，利用配电自动化智能终端设备，一方面通过在配电网络运行情况变更、中压拓扑结构变化时，向低压台区的智能配变终端发送线变拓扑更新指令，触发中压线变拓扑识别流程，可实现配网中压线变拓扑的自主识别和更新。另一方面，基于电力线载波通信技术，利用配变自动化终端设备和智能融合开关、智能电表等，能够定期对低压台区进行拓扑识别，并生成低压拓扑文件上传至配电主站，使得配电主站能够对低压拓扑进行自主更新。中低压拓扑的识别应用过程无需人工配置，能够提升配网拓扑识别更新的智能化程度，且准确性和可靠性较好。
同时，本发明利用信息融合技术，通过将识别得到的中压线变拓扑，和/或从智能配变终端获取的低压拓扑识别文件，与PMS系统的中压馈线图和低压拓扑进行对比校验，根据校验一致性进行拓扑的最终确定和更新，能够进一步保障更新后的实时拓扑的准确性，为配电网智能应用提供准确的拓扑信息支撑。
附图说明
图1所示为本发明中低压拓扑识别系统的一种实施例示意图；
图2所示为本发明中压拓扑识别系统架构示意图；
图3所示为本发明一种实施例的中压拓扑识别流程示意图；
图4所示为本发明低压台区线路层次示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
本发明的技术构思为，结合现有配网自动化系统组成，利用其中各种智能化终端、无线通信技术、电力线载波技术等，实现对中低压拓扑的自动识别和更新，以在配网线路发生变化时能够自动识别和更新中压拓扑，以及定期的识别低压拓扑，保障配网中低压线路实时拓扑的准确性和可靠性。在此基础上，利用信息融合技术，结合PMS系统的拓扑信息对识别后的中低压拓扑进行校验，进一步保障中低压拓扑识别的准确性。
实施例1
本实施例介绍一种配电网中低压拓扑识别方法，适用于配电主站执行，可参考图1所示，配电主站与智能配变终端和智能配电终端之间通过无线通信专网进行通讯，具体的，由配电主站执行的配电网中低压拓扑识别方法包括：
向智能配变终端发送线变拓扑更新指令，使得智能配变终端响应于接收到的线变拓扑更新指令，生成特征电流调制脉冲，并经配电变压器耦合至配电网中压线路；
接收配电网各中压线路上的智能配电终端发出的拓扑更新信息；其中，所述智能配电终端响应于检测到所在配电网中压线路上的特征电流调制脉冲，对检测到的特征电流调制脉冲进行解析，根据解析结果发出所述拓扑更新信息，所述拓扑更新信息包括智能配电终端的所属中压线路信息；
根据接收到的拓扑更新信息，确定配电网中压线变拓扑关系；
根据所述配电网中压线变拓扑关系更新实时拓扑结构；
和/或，接收各智能配变终端上送的低压拓扑识别信息，根据接收到的所述低压拓扑识别信息更新实时拓扑结构。
以上方案中，“和/或”的意思即：中压线变拓扑以及低压拓扑的识别更新可分别进行，或者组合进行。如当新接入低压台区但未影响到上部中压线路时，或者中低压拓扑的更新为不同系统执行时，可对低压拓扑进行识别和更新。组合识别则由配电主站发出的线变拓扑更新指令触发，在中压线变拓扑关系识别的同时，配电主站根据对应时段从智能配变终端接收的低压拓扑识别文件更新低压实时拓扑。
再次参考图1，为了进一步保障更新后的实时拓扑可靠性，配电主站与PMS系统通信，以在根据中压线变拓扑信息和低压拓扑识别文件识别得到实时拓扑后，根据PMS系统存储的中压、低压拓扑进行拓扑校验，若校验正确则更新实时拓扑，若校验存在不一致的情形，则可将不一致的拓扑信息推送至供电服务指挥系统进一步检查核实拓扑信息。
实施例1-1
本实施例具体介绍实施例1中方法的一种实施方式。前述配电主站在本实施例中为现有配电自动化系统中的配电自动化主站，其能够对配电网络进行自动化的运行监控。参考图2所示，中压线变拓扑关系即配电网中压线路与用户变之间的拓扑关系，如10kv线路与多个用户变之间的线变拓扑关系。
一、关于中低压拓扑识别流程的触发
参考图1所示，配电自动化主站响应于配电网线路状态变化，向智能配变终端发送线变拓扑更新指令；配电网线路的状态变化包括：新接入线路、新增线路设备、线路检修、配网运行方式变化等可能会影响中压线路拓扑变化的情形。由于低压拓扑的更新可能会影响中压线路变化，因此在实际影响中压线路变化时，配电自动化主站将同样判断为配电网线路状态变化，进而向智能配变终端发送线变拓扑更新指令，触发中压拓扑识别。
各智能配变终端定期对所在低压台区进行低压台区拓扑识别，得到低压拓扑识别信息上送至配电主站。
二、中压拓扑识别流程
参考图2，中压线路上的智能配电终端包括DTU、FTU、故障指示器等设备，配电主站与智能配电终端以及低压台区的智能配变终端之间通过无线通信专网进行通信。
结合图1、图2和图3所示，配网线路状态发生变化后，配电自动化主站向各低压台区的智能配变终端发送线变拓扑更新指令，位于不同低压台区的智能配变终端通过预先配置的特征电流脉冲发生模块，利用配电网电流波形的微小畸变来携带脉冲信息，从配电用户变低压400V侧产生特征电流调制脉冲并发出，脉冲序列经10/0.4kv配电变压器耦合至中压10kv配网线路，10kv侧线路上能收到该脉冲序列的配电终端及中压电气传感器都在同一条10kv线路上，即同一中压线路上的各智能配电终端将检测到统一的特征电流调制脉冲，各智能配电终端通过解析可根据检测到的特征电流调制脉冲确定其自身所属的中压线路，进而发送拓扑更新信息至配电自动化主站，
智能配电终端对检测到的特征电流脉冲进行解析可采用现有技术，发出的拓扑更新信息可采用事件顺序记录SOE（sequence of event）信息。智能配电终端对检测到的特征电流脉冲进行解析，根据解析结果发出所述拓扑更新信息的实现原理可为：智能配电终端中，就SOE信息记录时的遥信值、点号等，与不同用户变对应的智能配变终端生成的特征电流调制脉冲参数之间，预设有映射关系。因此，智能配变终端智能配电终端检测到特定的特征电流调制脉冲后，可根据映射关系确定对应的用户变信息，作为其自身遥信点号的值，发送给主站，主站即可根据接收到的SOE信息判断智能配电终端所属线路，进而确定中压线路拓扑。配电自动化主站则可根据不同智能配电终端上送的拓扑更新信息是否基于统一脉冲信号或者所属中压线路，来区分不同中压线路，明确中压线变关系。
综上，以图2的中压拓扑中第一条线路为例，中压线变拓扑识别流程如图3所示：
2.1主站通过无线通信专网下发拓扑更新命令给智能配变终端TTU1；
2.2 TTU1通过特征电流脉冲发生模块S1#生成特征电流调制脉冲：智能配变终端的控制模块控制特征电流脉冲发生模块在用户变低压负荷侧电压基波过零点前/后设定距离点处，对负载电流叠加瞬间电流脉冲信号，得到特征电流调制脉冲；
2.3 脉冲序列经用户变1耦合至中压配电网10kv线路；
2.4 10kv线路上的智能配电终端检测到脉冲序列，并进行解析，得到拓扑更新SOE信息；
2.5 智能配电终端通过无线通信专网将拓扑更新SOE信息上送至配电自动化主站；
2.6 配电自动化主站根据各智能配电终端上送的SOE信息确定中压线变拓扑关系，与PMS系统中的中压拓扑进行比较校核，判断是否一致；
2.7 若校核一致则根据所识别的中压线变拓扑关系更新中压拓扑，否则推送告警信息至供电服务系统或其他进行进一步核实。
三、关于低压拓扑识别
低压拓扑关系即低压台区拓扑结构，参考图4所示，一般为变压器—分路开关—分支箱—用户总表箱—用户电表五层树状结构。
本实施例中，为实现低压拓扑识别，低压台区的每层线路分别安装宽带载波通讯模块与节点智能装置进行信息交互，实现载波报文的收发，并汇聚于智能配变终端，以实现低压台区拓扑识别。节点智能装置可为图3中的智能融合开关、智能电表等。
配电自动化主站实现低压拓扑识别依赖智能配变终端定期上送的低压拓扑识别文件，本实施例中，低压台区的各层线路上设有采集设备，各智能配变终端与所在低压台区的各采集设备之间通过电力线载波自组网通信。可能涉及到的采集设备包括传感器、终端、开关等，如采集设备为智能融合开关或智能电表，智能融合开关或智能电表通过相应线路层次设置的电力线载波通信模块，与用户配变终端智能配变终端之间进行电力线载波自组网。
智能配变终端定期进行低压拓扑识别的实现方法包括：
3.1智能配变终端利用电力线载波自组网收集各采集设备信息，根据收集的采集设备信息，确定低压台区线路的户变关系；
3.2智能配变终端分别控制各采集设备向所在线路中注入小电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
3.3智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系；
3.3智能配变终端根据所在低压台区线路的户变关系和线路层次关系，生成低压台区拓扑识别文件，以上送至配电主站。
以图4所示的低压台区线路层次为例，上述户变关系识别的实现包括：智能配变终端与台区配变ABC三相连接，拓扑识别过程中，智能配变终端会释放调制电信号到台区中，低压线路各层级安装的低压故障传感器或者融合开关识别到电信号并通过通信反馈给智能配变终端。智能配变终端即能够根据终端的反馈信号确定户变关系。
在进行线路层次关系识别时，智能配变终端从距离其最近的电力线载波自组网节点开始，依次与各节点的采集设备通信，控制采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系包括：
3.3.1对于各注入预设电流信号的采集设备，将其对应的线路节点，作为上送采样结果信息的采集设备所对应线路节点的上层节点；
3.3.2根据各上层节点及其下层节点，确定低压台区的线路层次及各层节点，即得到线路层次关系。
同样以图4为例，线路层次关系的识别过程为：当智能配变终端与融合开关D1通信时，要求融合开关D1向线路注入小电流信号，改变线路中电流幅值；分支箱F11处安装的融合开关K11n、用户总表箱Y110n处的开关和用户智能电表，都能检测到电流信号的变化，并上传告知智能配变终端，智能配变终端即可判断出D1是K11n、Y110n和B11nn的上层节点；
整个识别过程中，智能配变终端依次通知各低压智能设备，向所在线路注入小电流信号，当融合开关K111发出脉冲电流信号时，Y110n和B111n处安装的智能电表都能检测到脉冲电流信号并告知智能配变终端，智能配变终端即可判断K111为Y110n、B111n的上层节点。当安装在智能电表B1111的低压监测单元发出脉冲电流信号时，没有低压智能设备能够接受到脉冲电流信号，智能配变终端则判断B1111是末端设备。至此，智能配变终端认为拓扑的层次结构是B1111——>Y1101——>K111——>D1——>智能配变终端。通过这样的方式就识别了低压线路的层次关系。当多条数据线路上传数据后，就形成了拓扑结构。
四、中低压拓扑校验
这部分内容利用了信息融合技术，配电自动化主站在识别中低压拓扑后，与PMS系统进行交互，以将识别的中低压拓扑与PMS系统的中压馈线图、低压拓扑进行对比校验，确保更新后的中低压拓扑准确性。
实施例2
与实施例1基于相同的发明构思，本实施例介绍一种配电网中低压拓扑识别系统，参考图2所示，系统包括配电主站，安装于中压线路上的智能配电终端，以及安装于低压台区的智能配变终端；
配电主站向智能配变终端发送线变拓扑更新指令，智能配变终端响应于接收到线变拓扑更新指令，生成特征电流调制脉冲，经配电变压器耦合至配电网中压线路；
智能配电终端检测所在配电网中压线路上的特征电流脉冲，并响应于检测到所述特征电流调制脉冲，对特征电流调制脉冲进行解析，根据解析结果发送拓扑更新信息至配电主站；
配电主站接收配电网各中压线路上的智能配电终端发出的拓扑更新信息，并根据接收到的拓扑更新信息，确定配电网中压线变拓扑关系；
各智能配变终端对所在台区进行低压拓扑识别，生成低压拓扑识别文件上送至配电主站；
配电主站根据所述配电网中压线变拓扑关系和/或低压拓扑识别信息，更新实时拓扑结构。
配电主站还将更新后的实时拓扑结构与PMS系统的中压馈线图和低压拓扑进行对比校验：若两者一致，则更新后的实时拓扑结构即为校验正确的拓扑结构；若两者不一致，则将两者之间不一致的拓扑信息上送至供电服务指挥系统进行核实，根据核实结果更新实时拓扑结构。即实现了信息融合校验，进一步保障识别结果的准确性。
各智能配电终端、智能配变终端，与配电主站之间的通信可通过无线通信专网进行。智能配电终端包括DTU、FTU、故障指示器等设备，其对特征电流调制脉冲的检测、解析至发出拓扑更新SOE信息为现有技术。
本发明配电网中低压拓扑识别系统中，配电主站响应于配电网线路状态变化，向智能配变终端发送线变拓扑更新指令；配电网线路状态变化包括：新接入线路、新增线路设备、线路检修，或配网运行方式变化；
各智能配变终端以设定的时间间隔对所在低压台区进行低压台区拓扑识别，得到低压拓扑识别信息上送至配电主站。
低压台区的各层线路上设有采集设备，各智能配变终端与所在低压台区的各采集设备之间通过电力线载波自组网通信；所述采集设备为智能融合开关或智能电表，各层线路上还分别设有电力线载波通信模块，智能融合开关或智能电表通过电力线载波通信模块与用户配变终端智能配变终端之间进行电力线载波自组网。
各智能配变终端进行低压台区拓扑识别包括：
智能配变终端利用电力线载波自组网收集各采集设备信息，根据收集的采集设备信息，确定低压台区线路的户变关系；
智能配变终端分别控制各采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系；
智能配变终端根据所在低压台区线路的户变关系和线路层次关系，生成低压台区拓扑识别文件，以上送至配电主站。
智能配变终端在进行线路层次关系识别时，从距离智能配变终端最近的电力线载波自组网节点开始，依次与各节点的采集设备通信，控制采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系包括：
对于各注入预设电流信号的采集设备，将其对应的线路节点，作为上送采样结果信息的采集设备所对应线路节点的上层节点；
根据各上层节点及其下层节点，确定低压台区的线路层次及各层节点，即得到线路层次关系。
综上，本发明结合现有配电主站系统，利用配电自动化智能终端设备，一方面通过在配电网络运行情况变更、中压拓扑结构变化时，向低压台区的智能配变终端发送线变拓扑更新指令，触发中压线变拓扑识别流程，可实现配网中压线变拓扑的自主识别和更新。另一方面，基于电力线载波通信技术，利用配变自动化终端设备和智能融合开关、智能电表等，能够定期对低压台区进行拓扑识别，并生成低压拓扑文件上传至配电主站，使得配电主站能够对低压拓扑进行自主更新。中低压拓扑的识别应用过程无需人工配置，能够提升配网拓扑识别更新的智能化程度，且准确性和可靠性较好。
同时，本发明还利用信息融合技术，通过将识别得到的中压线变拓扑，和/或从智能配变终端获取的低压拓扑识别文件，与PMS系统的中压馈线图和低压拓扑进行对比校验，根据校验一致性进行拓扑的最终确定和更新，能够进一步保障更新后的实时拓扑的准确性，为配电网智能应用提供准确的拓扑信息支撑。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种配电网中低压拓扑识别方法，适用于配电主站执行，其特征是，包括：
向智能配变终端发送线变拓扑更新指令，使得智能配变终端响应于接收到的线变拓扑更新指令，生成特征电流调制脉冲，并经配电变压器耦合至配电网中压线路；其中，智能配变终端生成特征电流脉冲包括：在用户变低压负荷侧电压基波过零点前/后设定距离点处，对负载电流叠加瞬间电流脉冲信号，得到特征电流脉冲；
接收配电网各中压线路上的智能配电终端发出的拓扑更新信息；其中，所述智能配电终端响应于检测到所在配电网中压线路上的特征电流调制脉冲，对检测到的特征电流调制脉冲进行解析，根据解析结果发出所述拓扑更新信息，所述拓扑更新信息包括智能配电终端的所属中压线路信息；
根据接收到的拓扑更新信息，确定配电网中压线变拓扑关系；
根据所述配电网中压线变拓扑关系更新实时拓扑结构；
和/或，接收各智能配变终端上送的低压拓扑识别信息，根据接收到的所述低压拓扑识别信息更新实时拓扑结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，还包括：将更新后的实时拓扑结构与配网生产管理PMS系统的中压馈线图和/或低压拓扑进行对比校验：若两者一致，则更新后的实时拓扑结构即为校验正确的拓扑结构；若两者不一致，则将两者之间不一致的拓扑信息上送至供电服务指挥系统进行核实，根据核实结果更新实时拓扑结构。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，配电主站响应于配电网线路状态变化，向智能配变终端发送线变拓扑更新指令；
所述配电网线路状态变化包括：新接入线路、新增线路设备、线路检修，或配网运行方式变化；
各智能配变终端以设定的时间间隔对所在低压台区进行低压台区拓扑识别，得到低压拓扑识别信息上送至配电主站。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，低压台区的各层线路上设有采集设备，各智能配变终端与所在低压台区的各采集设备之间通过电力线载波自组网通信；
各智能配变终端进行低压台区拓扑识别包括：
智能配变终端利用电力线载波自组网收集各采集设备信息，根据收集的采集设备信息，确定低压台区线路的户变关系；
智能配变终端分别控制各采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系；
智能配变终端根据所在低压台区线路的户变关系和线路层次关系，生成低压台区拓扑识别文件，上送至配电主站。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，智能配变终端从距离智能配变终端最近的电力线载波自组网节点开始，依次与各节点的采集设备通信，控制采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
所述智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系包括：
对于各注入预设电流信号的采集设备，将其对应的线路节点，作为上送采样结果信息的采集设备所对应线路节点的上层节点；
根据各上层节点及其下层节点，确定低压台区的线路层次及各层节点，即得到线路层次关系。
6.一种配电网中低压拓扑识别系统，包括配电主站，安装于中压线路上的智能配电终端，以及安装于低压台区的智能配变终端；其特征是：
配电主站向智能配变终端发送线变拓扑更新指令，智能配变终端响应于接收到线变拓扑更新指令，生成特征电流调制脉冲，经配电变压器耦合至配电网中压线路；其中，智能配变终端生成特征电流脉冲包括：在用户变低压负荷侧电压基波过零点前/后设定距离点处，对负载电流叠加瞬间电流脉冲信号，得到特征电流脉冲；
智能配电终端检测所在配电网中压线路上的特征电流脉冲，并响应于检测到所述特征电流调制脉冲，对特征电流调制脉冲进行解析，根据解析结果发送拓扑更新信息至配电主站；
配电主站接收配电网各中压线路上的智能配电终端发出的拓扑更新信息， 并根据接收到的拓扑更新信息，确定配电网中压线变拓扑关系；
各智能配变终端对所在台区进行低压拓扑识别，生成低压拓扑识别文件上送至配电主站；
配电主站根据所述配电网中压线变拓扑关系和/或低压拓扑识别信息，更新实时拓扑结构。
7.根据权利要求6所述的配电网中低压拓扑识别系统，其特征是，配电主站将更新后的实时拓扑结构与PMS系统的中压馈线图和/或低压拓扑进行对比校验：若两者一致，则更新后的实时拓扑结构即为校验正确的拓扑结构；若两者不一致，则将两者之间不一致的拓扑信息上送至供电服务指挥系统进行核实，根据核实结果更新实时拓扑结构。
8.根据权利要求6所述的配电网中低压拓扑识别系统，其特征是，配电主站响应于配电网线路状态变化，向智能配变终端发送线变拓扑更新指令；
所述配电网线路状态变化包括：新接入线路、新增线路设备、线路检修，或配网运行方式变化；
各智能配变终端以设定的时间间隔对所在低压台区进行低压台区拓扑识别，得到低压拓扑识别信息上送至配电主站。
9.根据权利要求6所述的配电网中低压拓扑识别系统，其特征是，低压台区的各层线路上设有采集设备，各智能配变终端与所在低压台区的各采集设备之间通过电力线载波自组网通信；
各智能配变终端进行低压台区拓扑识别包括：
智能配变终端利用电力线载波自组网收集各采集设备信息，根据收集的采集设备信息，确定低压台区线路的户变关系；
智能配变终端分别控制各采集设备向所在线路中注入预设电流信号，并接收其它采集设备响应于检测到所在线路电流变化后上送的采样结果信息；
智能配变终端根据注入预设电流信号的采集设备，和接收到的采样结果信息及其对应的采集设备，确定低压台区的线路层次关系；
智能配变终端根据所在低压台区线路的户变关系和线路层次关系，生成低压台区拓扑识别文件，上送至配电主站。
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