CN112564274A - 一种电力智能台区自动拓扑识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电力智能台区自动拓扑识别方法，属于电力台区智能化应用领域，本发明将在电力线上传输的信号变为单向传输，针对识别信号只能从上而下或从下而上(单向传输)，屏蔽所有的横向及从下而上(对从上而下模式)或从上而下(对从下而上模式)的信号，使信号只能朝一个方向传输，形成有向根树的结构，从而精确地识别了两者之间的拓扑关系，通过逐级向下传输识别信号直至末端(电表)，最终形成一个完整精确的台区拓扑关系。本发明可实现低压配电区域的自动化水平的提升，解决当前配电自动化主站系统中关于低压配电台区拓扑关系不完整和连通混乱等问题。

Description

一种电力智能台区自动拓扑识别方法
技术领域
本发明涉及一种电力智能台区自动拓扑识别方法，属于电力台区智能化应用领域。
背景技术
目前关于电力台区自动拓扑识别，现有技术主要是采用电力线载波或工频通信方式对台区内线路的物联链接进行信号识别，找出它们之间的拓扑关系，但是这些方法都没有解决核心关键的技术问题，即利用电力线载波作为载体时，由于电力线载波或工频通信在电力网中的传输时是发散的形式，也就是说当识别信号发出后，它并不是指向所要识别的主体，而是低压网内所有的点或设备均能收到该识别信号，并且它不是单向传输的，因此接收点无法正确地判断该识别信号是否与其有拓扑关系，因为在这种发散的系统中，所有的点都是关联在一起的。
解决的方法是靠辨别特征并进行比对，依靠特征比对的方法来实现信号的传输，但是特征信号的精度、关联度以及比对的技术可靠度等都会严重地影响其比对结果，故常常导致错误，在实际应用受到严重的制约，因此急需进行改进。
发明内容
为了解决电力线载波或工频通信在电力网中的传输信号发散导致低压网内所有的点或设备均能收到该识别信号的问题，本发明提供了一种电力智能台区自动拓扑识别方法，可实现低压配电区域的自动化水平的提升，解决当前配电自动化主站系统中关于低压配电台区拓扑关系不完整和连通混乱等问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电力智能台区自动拓扑识别方法，包括如下步骤：
(1)设备的安装，在台区变压器的输出端安装有智能台区信号发生器，信号发生器通过台区变压器定时发送数字信号，以台区的电力线载波耦合通信广播形式实现信号广播；台区各个电力线路节点位置安装有信号转换器；台区末梢节点位置安装有末端接收器；
(2)识别过程，智能台区信号发生器发出数字信号后，当台区变压器下联的电力线路每一支路的第一级节点的信号转换器收到所述数字信号时，对该数字信号解码分析，判断其是否为正确的数字信号，如果该数字信号信息缺失或不对，则认为该数字信号是干扰信号，将其丢弃；当该第一级节点的信号转换器解码后判断所接收数字信号是正确信号后，则将该第一级节点自身的信息和智能台区信号发生器发出的数字信号信息重新编码后向下发送到第二级节点；第二级节点的信号转换器同样进行上述流程，通过逐级的逻辑分析判断纠错，得出各个支路的拓扑关系数据，然后将拓扑关系数据传送到台区末梢节点位置安装的末端信号接收器；
末端信号接收器在接收到上述拓扑关系数据后，将所获取的拓扑关系数据回送到台区的网关装置；所述网关装置将接收到的拓扑关系数据进行计算分析处理，从而得出精确的拓扑关系，并将上述精确的拓扑关系上传至用电信息采集系统或云服务主站；
最后，将上传至所述电信息采集系统或云服务主站的精确的拓扑关系进行校核，进一步验证现场拓扑的准确性，并形成一个准确完整的台区拓扑图，实现数据的最终确认。
进一步地，所述步骤(1)中的数字信号为带有台区变压器的身份识别码、相应的相位信息和地理信息的组合编码。
进一步地，所述步骤(1)中的台区末梢节点设置有电表或计量箱。
进一步地，所述步骤(1)中各个电力线路节点位置设置有配电分支箱、分线箱和分计量箱。
进一步地，所述步骤(2)中的每个支路设置有1-16层级节点。
进一步地，所述步骤(2)中的网关装置为设置在台区的智能融合终端或台区集中器。
进一步地，所述步骤(2)中末端信号接收器通过HPLC通信或无线方式将所获取的拓扑关系数据回送到台区的网关装置。
进一步地，所述步骤(2)中的用电信息采集系统或云服务主站通过4G或5G无线通道与网关装置相连通。
与现有技术相比本发明有以下特点和有益效果：
1.精度高，可细分到各级分支箱及任意节点，层次分明，对应关系清晰；
2.准确度高，可实现100％的正确识别。
3.动态更新，实时反应，时延低，采用数字化模式，可携带各种信息如：设备ID，地理信息，相位信息等。
4.自动形成台区内设备的层级关系，建立各节点与设备的对应关系，提供故障分析与定位，大大减少人工干预，降低故障停电时间。
5.安装维护方便，无需做网络规划和优化。
附图说明
图1为本发明电力台区自动拓扑识别方法的流程图；
图2为本发明电力台区自动拓扑识别系统的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及说明书附图对本发明作进一步详细的说明。
低压配电台区网络拓扑动态识别主要基于有线载波通信原理和网络理论。利用电力线载波通信信道和低压网络拓扑的物理对应关系，通过识别提取，编码纠错，再转发自下一级，从而保证了每一级的拓扑关系精准。
如图1所示，一种电力智能台区自动拓扑识别方法，包括如下步骤：
一种电力智能台区自动拓扑识别方法，包括如下步骤：
(1)设备的安装，在台区变压器的输出端安装有智能台区信号发生器，信号发生器通过台区变压器定时发送数字信号，以台区的电力线载波耦合通信广播形式实现信号广播；台区各个电力线路节点位置安装有信号转换器；台区末梢节点位置安装有末端接收器；
(2)识别过程，智能台区信号发生器发出数字信号后，当台区变压器下联的电力线路每一支路的第一级节点的信号转换器收到所述数字信号时，对该数字信号解码分析，判断其是否为正确的数字信号，如果该数字信号信息缺失或不对，则认为该数字信号是干扰信号，将其丢弃；当该第一级节点的信号转换器解码后判断所接收数字信号是正确信号后，则将该第一级节点自身的信息和智能台区信号发生器发出的数字信号信息重新编码后向下发送到第二级节点；第二级节点的信号转换器同样进行上述流程，通过逐级的逻辑分析判断纠错，得出各个支路的拓扑关系数据，然后将拓扑关系数据传送到台区末梢节点位置安装的末端信号接收器；
末端信号接收器在接收到上述拓扑关系数据后，将所获取的拓扑关系数据回送到台区的网关装置；所述网关装置将接收到的拓扑关系数据进行计算分析处理，从而得出精确的拓扑关系，并将上述精确的拓扑关系上传至用电信息采集系统或云服务主站；
最后，将上传至所述电信息采集系统或云服务主站的精确的拓扑关系进行校核，进一步验证现场拓扑的准确性，并形成一个准确完整的台区拓扑图，实现数据的最终确认。
进一步地，所述步骤(1)中的数字信号为带有台区变压器的身份识别码、相应的相位信息和地理信息的组合编码。
进一步地，所述步骤(1)中的台区末梢节点设置有电表或计量箱。
进一步地，所述步骤(1)中各个电力线路节点位置设置有配电分支箱、分线箱和分计量箱。
进一步地，所述步骤(2)中的每个支路设置有1-16层级节点。
进一步地，所述步骤(2)中的网关装置为设置在台区的智能融合终端或台区集中器。
进一步地，所述步骤(2)中末端信号接收器通过HPLC通信或无线方式将所获取的拓扑关系数据回送到台区的网关装置。
进一步地，所述步骤(2)中的用电信息采集系统或云服务主站通过4G或5G无线通道与网关装置相连通。
如图2所示，一种电力智能台区自动拓扑识别系统，包括智能台区信号发生器、信号转换器及末端接收器三种类型设备装置；智能台区信号发生器设置在台区变压器输出线位置，通过特殊载波信号的源端(台区变压器)定时发送带有台区变压器的身份识别码、相应的相位信息和地理信息的组合编码的数字信号，以台区的电力线载波耦合通信广播形式实现信号广播；
各个台区分支节点设置有配电分支箱、分线箱及计量箱，各个电力线路节点位置安装有信号转换器；
各个台区末梢节点位置设置有电表或计量箱，且在此末梢节点安装有末端接收器；
在智能台区信号发生器发出信号后，当台区变压器下联的每一支路的第一级节点的信号转换器收到台区变压器源端的信号时，对该信号解码分析，判断其是否为正确的信号，如果该信号信息缺失或不对，则认为该信号是干扰信号，将其丢弃；
当该节点的信号转换器解码后判断所接收信号正确，则与该节点自身的信息如分支箱的识别码、身份ID和分支箱的级数与智能台区信号发生器发出的数字信号信息的关系代码以及地理信息重新编码后再通过载波通信模块向下发送到第二级节点；
第二级节点信号转换器同样进行上述流程，通过逐级的逻辑分析判断纠错，最终传送到台区的末端信号接收器；
末端信号接收器在收到上述拓扑关系数据后，通过HPLC通信或者无线方式将所获取的拓扑信息回送到台区的智能融合终端或台区集中器等网关装置；
台区智能融合终端或台区集中器等网关装置，将收的拓扑信息及其他信息进行计算分析处理，从而得出各支路的“配电端-第一级节点-第二级节点—用户表箱—用户电表”的精确拓扑关系，并上传至用电信息采集系统或云服务主站；
最后，将上传至用电信息采集系统或云服务应用系统的该台区拓扑结构数据进行校核，进一步验证现场拓扑准确性，并形成一个准确完整的台区拓扑图，实现数据最终确认。
显然，所描述的实施例仅仅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。

Claims (8)

1.一种电力智能台区自动拓扑识别方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)设备的安装，在台区变压器的输出端安装有智能台区信号发生器，信号发生器通过台区变压器定时发送数字信号，以台区的电力线载波耦合通信广播形式实现信号广播；台区各个电力线路节点位置安装有信号转换器；台区末梢节点位置安装有末端接收器；
(2)识别过程，智能台区信号发生器发出数字信号后，当台区变压器下联的电力线路每一支路的第一级节点的信号转换器收到所述数字信号时，对该数字信号解码分析，判断其是否为正确的数字信号，如果该数字信号信息缺失或不对，则认为该数字信号是干扰信号，将其丢弃；当该第一级节点的信号转换器解码后判断所接收数字信号是正确信号后，则将该第一级节点自身的信息和智能台区信号发生器发出的数字信号信息重新编码后向下发送到第二级节点；第二级节点的信号转换器同样进行上述流程，通过逐级的逻辑分析判断纠错，得出各个支路的拓扑关系数据，然后将拓扑关系数据传送到台区末梢节点位置安装的末端信号接收器；
末端信号接收器在接收到上述拓扑关系数据后，将所获取的拓扑关系数据回送到台区的网关装置；所述网关装置将接收到的拓扑关系数据进行计算分析处理，从而得出精确的拓扑关系，并将上述精确的拓扑关系上传至用电信息采集系统或云服务主站；
最后，将上传至所述电信息采集系统或云服务主站的精确的拓扑关系进行校核，进一步验证现场拓扑的准确性，并形成一个准确完整的台区拓扑图，实现数据的最终确认。
2.根据权利要求1所述的一种电力智能台区自动拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤(1)中的数字信号为带有台区变压器的身份识别码、相应的相位信息和地理信息的组合编码。
3.根据权利要求1所述的一种电力智能台区自动拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤(1)中的台区末梢节点设置有电表或计量箱。
4.根据权利要求1所述的一种电力智能台区自动拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤(1)中各个电力线路节点位置设置有配电分支箱、分线箱和分计量箱。
5.根据权利要求1所述的一种电力智能台区自动拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤(2)中的每个支路设置有1-16层级节点。
6.根据权利要求1所述的一种电力智能台区自动拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤(2)中的网关装置为设置在台区的智能融合终端或台区集中器。
7.根据权利要求1所述的一种电力智能台区自动拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤(2)中末端信号接收器通过HPLC通信或无线方式将所获取的拓扑关系数据回送到台区的网关装置。
8.根据权利要求1所述的一种电力智能台区自动拓扑识别方法，其特征在于：所述步骤(2)中的用电信息采集系统或云服务主站通过4G或5G无线通道与网关装置相连通。
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