CN112557822A - 一种中压台区拓扑关系定位识别方法 - Google Patents

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滕伟涛
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Abstract

本发明公开了一种中压台区拓扑关系定位识别方法，首先通过中压台区拓扑主站远程读取中压载波信号发生装置获取的台区位置信息来确定对应台区位置，然后控制指定台区下的中压载波信号发生装置发送低频特征中压载波信号，之后中压载波信号分析装置实时接收并识别低频特征中压载波信号上报中压台区拓扑主站，最后中压台区拓扑主站对比低频特征中压载波信号，确定指定台区的归属。本发明中此方法实现简单，无需10kV中压线路停电，只需在台区低压侧安装中压载波信号发生装置，10kV线路二次侧安装中压载波信号分析装置，就可以实现台区精确定位及中压台区拓扑关系识别。

Description

一种中压台区拓扑关系定位识别方法
技术领域
本发明涉及配电网自动化系统领域，具体涉及一种中压台区拓扑关系定位识别方法。
背景技术
目前在我国电力行业中由于配电网异动，负荷切换频繁，数据采集不及时，台区改造迁移后台区位置信息不能及时更新，电缆线路和城中村架空线路走向不明确等原因造成中压台区拓扑关系紊乱、脱离实际，系统与系统之间，系统与现场之间中压台区拓扑关系不一致。依据电力行业线损工作中积累的治理经验分析，中压台区拓扑关系错误是导致线损率异常的主要原因。
传统梳理中压台区拓扑关系采用的是人工巡线的方式，这种方式费时费力，效率低下，并且由于部分线路空间上连接关系错综复杂，地缆线路无法观察，人工巡线很难准确识别。依靠台区停电区分的方式，则会造成一定的经济损失。因此，能够简易准确的识别中压台区拓扑关系对电力行业实现线损有效治理、配电网自动化管理有重要意义。
发明内容
针对上述中压台区拓扑关系定位识别问题，本发明提出了一种中压台区拓扑关系定位识别方法，通过中压台区拓扑主站、中压载波信号发生装置和中压载波信号分析装置，实现中压台区拓扑关系定位识别，能够实现台区精确定位，距离范围误差小于50米，同时能够实现中压台区拓扑关系的准确识别。
本发明通过中压台区拓扑主站、中压载波信号发生装置和中压载波信号分析装置精确定位台区位置，识别中压台区拓扑关系。为了实现上述发明目的，本发明具体包含以下步骤：
步骤一，中压载波信号发生装置通过GPS功能获取位置信息；
步骤二，中压台区拓扑主站远程读取中压载波信号发生装置获取的台区位置信息，确定对应台区的位置；
步骤三，中压台区拓扑主站对指定台区下的中压载波信号发生装置下发启动命令；
步骤四，中压载波信号发生装置接收到启动命令回复确认并发送低频特征中压载波信号；
步骤五，不同10kV中压线路上的中压载波信号分析装置实时提取并识别低频特征中压载波信号；
步骤六，接收到低频特征中压载波信号的中压载波信号分析装置将信息上报中压台区拓扑主站；
步骤七，中压台区拓扑主站对比所有中压载波信号分析装置上报的低频特征中压载波信号，信号最大的分析装置对应的10kV中压线路即为指定台区的归属。
进一步的，步骤一中的GPS定位功能通过采用EC20系列EC20CEFILG模组来实现，位置范围误差小于50米。
进一步的，低频特征中压载波信号采用BCH(45，63)编码方案，其中帧同步头(13位)+变压器地址编号(16位)+CRC(16位)+监督位(18位)，为提高识别准确率、降低误报率，编码方案发送时，将帧同步信息的顺序互换。
进一步的，中压载波信号分析装置采用改进的离散傅里叶变换方法，通过使用更为高效的滑动DFT算法和智能切换技术，有效克服工频基波频谱泄漏及电网负载剧烈波动对低频特征中压载波信号造成的影响，保证低频特征中压载波信号得到精确提取，良好地完成鉴频工作。
滑动DFT算法的计算公式为：
Figure BDA0002818582950000021
Figure BDA0002818582950000022
其中，ak代表第k次谐波的实部，bk代表第k次谐波的虚部，N代表工频周波的数据点数，k代表谐波次数，T＝20ms。
本发明的有益效果是：1.通过中压台区拓扑主站、中压载波信号发生装置和中压载波信号分析装置，实现中压台区拓扑关系定位识别。2.本发明中此方法实现简单，无需10kV中压线路停电，只需在台区低压侧安装中压载波信号发生装置，10kV中压线路二次侧安装中压载波信号分析装置，可实现中压台区拓扑关系定位识别。
附图说明
图1为中压台区拓扑关系定位识别方法的流程框图。
图2为中压台区拓扑关系定位识别方法调整前BCH编码信息图。
图3为中压台区拓扑关系定位识别方法调整后BCH编码信息图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，以具体阐述本发明的技术方案。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种中压台区拓扑关系定位识别方法，包括以下步骤：
步骤一，中压载波信号发生装置通过GPS定位功能获取台区位置信息；
步骤二，中压台区拓扑主站远程读取中压载波信号发生装置获取的台区位置信息，确定对应台区的位置；
步骤三，中压台区拓扑主站对指定台区下的中压载波信号发生装置下发启动命令；
步骤四，中压载波信号发生装置接收到启动命令回复确认并发送低频特征中压载波信号；
步骤五，不同10kV中压线路上的中压载波信号分析装置实时提取并识别低频特征中压载波信号；
步骤六，接收到低频特征中压载波信号的中压载波信号分析装置将信息上报中压台区拓扑主站；
步骤七，中压台区拓扑主站对比所有中压载波信号分析装置上报的低频特征中压载波信号，信号最大的分析装置对应的10kV中压线路即为指定台区的归属。
低频特征中压载波信号采用BCH(45，63)编码方案，其中帧同步头(13位)+变压器地址编号(16位)+CRC(16位)+监督位(18位)，如图2所示，为提高识别准确率、降低误报率，编码方案发送时，将帧同步信息的顺序互换，如图3所示。
本发明的一种中压台区拓扑关系定位识别方法具体工作如下：
选取同一个变电站下两条10kV中压线路1、10kV中压线路2及一台变压器1，变压器1具备切换开关，开关切换变压器1可以选择由10kV中压线路1供电或者由10kV中压线路2供电；
在变电站10kV中压线路1、10kV中压线路2的CT二次侧安装中压载波信号分析装置；
切换开关选择由10kV中压线路1为变压器1供电，在变压器1下安装中压载波信号发生装置；
中压台区拓扑主站远程读取中压载波信号发生装置的GPS位置信息，与变压器1实际位置信息比较，位置范围误差小于50米；
在变压器1下控制中压载波信号发生装置发送低频特征中压载波信号，观察到10kV中压线路1CT二次侧中压载波信号分析装置接收到明显的低频特征中压载波信号并上报中压台区拓扑主站，10kV中压线路2CT二次侧中压载波信号分析装置未接收到低频特征中压载波信号，即变压器1属于10kV中压线路1，识别正确；
切换开关选择由10kV中压线路2为变压器1供电，在变压器1下控制中压载波信号发生装置发送低频特征中压载波信号，观察到10kV中压线路2CT二次侧中压载波信号分析装置接收到明显的低频特征中压载波信号并上报中压台区拓扑主站，10kV中压线路1CT二次侧中压载波信号分析装置未接收到低频特征中压载波信号，即变压器1属于10kV中压线路2，识别正确；
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种中压台区拓扑关系定位识别方法，其特征在于：
步骤一，中压载波信号发生装置通过GPS定位功能获取台区位置信息；
步骤二，中压台区拓扑主站远程读取中压载波信号发生装置获取的台区位置信息，确定对应台区的位置；
步骤三，中压台区拓扑主站对指定台区下的中压载波信号发生装置下发启动命令；
步骤四，中压载波信号发生装置接收到启动命令回复确认并发送低频特征中压载波信号；
步骤五，不同10kV中压线路上的中压载波信号分析装置实时提取并识别低频特征中压载波信号；
步骤六，接收到低频特征中压载波信号的中压载波信号分析装置将信息上报中压台区拓扑主站；
步骤七，中压台区拓扑主站对比所有中压载波信号分析装置上报的低频特征中压载波信号，信号最大的中压载波信号分析装置对应的10kV中压线路即为指定台区的归属。
2.根据权利要求1所述的一种中压台区拓扑关系定位识别方法，其特征在于：所述GPS定位功能通过采用EC20系列EC20CEFILG模组来实现，位置范围误差小于50米。
3.根据权利要求1所述的一种中压台区拓扑关系定位识别方法，其特征在于：所述低频特征中压载波信号采用BCH(45，63)编码方案，其中帧同步头(13位)+变压器地址编号(16位)+CRC(16位)+监督位(18位)，为提高识别准确率、降低误报率，编码方案发送时，将帧同步信息的顺序互换。
4.根据权利要求1所述的一种中压台区拓扑关系定位识别方法，其特征在于：所述中压载波信号分析装置采用改进的离散傅里叶变换方法，通过使用更为高效的滑动DFT算法和智能切换技术，有效克服工频基波频谱泄漏及电网负载剧烈波动对低频特征中压载波信号造成的影响，保证低频特征中压载波信号得到精确提取，良好地完成鉴频工作。
5.根据权利要求5所述的一种中压台区拓扑关系定位识别方法，其特征在于，所述滑动DFT算法的计算公式为：
Figure FDA0002818582940000021
Figure FDA0002818582940000022
其中，ak代表第k次谐波的实部，bk代表第k次谐波的虚部，N代表工频周波的数据点数，k代表谐波次数，T＝20ms。
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