CN112688309B - 一种应用于配电网的分支拓扑构建方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种应用于配电网的分支拓扑构建方法及装置，属于电力技术领域，其中，一种应用于配电网的分支拓扑构建方法包括：在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流，其中，特定电流为预先约定且可被识别的电流；获取电流统计信息，该电流统计信息包括台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间；基于电流统计信息以及向各节点发送电流触发指令的时间点，确定各节点之间的拓扑关系并构建台区的分支拓扑，实现了对台区内分支拓扑的自动识别及构建。

Description

一种应用于配电网的分支拓扑构建方法及装置

技术领域

本申请属于电力技术领域，尤其涉及一种应用于配电网的分支拓扑构建方法及装置。

背景技术

低压配电网是输电网与用户间的桥梁，直接面对千千万万的用户。长期以来，低压配电网接入众多的智能设备，结构复杂，体量庞大。虽然目前电力设备管理平台的技术已经趋于成熟和完善，但是针对低压台区的实时监控及故障诊断等技术的研究并不成熟，一旦出现故障问题，故障定位与抢修时间较长将直接影响用户的用电体验。

针对低压配电网建立拓扑是理清低压台区众多智能设备之间从属关系的关键，可以使得接入的低压智能设备多而不乱，因此研究一种分支拓扑的建立方法具有必要性。实现对低压台区拓扑的自动识别，对优化低压电网结构、保障低压供电质量及供电公司供电可靠性具有十分重要的意义。

发明内容

本申请的目的在于提供一种应用于配电网的分支拓扑构建方法及装置，能够实现对台区内分支拓扑的自动识别及构建。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种应用于配电网的分支拓扑构建方法，包括：

在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流，其中，上述特定电流为预先约定且可被识别的电流；

获取电流统计信息，上述电流统计信息包括上述台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间；

基于上述电流统计信息以及向上述各节点发送电流触发指令的时间点，确定上述各节点之间的拓扑关系并构建上述台区的分支拓扑。

基于本申请第一方面，在第一种可能的实现方式中，上述在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令包括：

基于设备信息表确定上述各节点的时间点，其中，上述设备信息表用于记录上述台区内每个节点的设备识别地址；

基于上述设备信息表和确定的时间点在相应时间点向相应节点发送电流触发指令。

基于本申请第一方面或本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令包括：

每间隔预设时长依次向上述台区内的各节点发送上述电流触发指令。

基于本申请第一方面或本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述获取电流统计信息包括：

向上述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传节点记录信息，其中，上述节点记录信息由相应节点记录得到且包括：相应节点接收到特定电流的个数及相应特定电流的接收时间；

基于各节点上传的上述节点记录信息获取上述电流统计信息。

基于本申请第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述获取电流统计信息具体为：

基于双模通信技术向上述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传上述节点记录信息。

本申请第二方面提供了一种应用于配电网的分支拓扑构建装置，包括：

发送模块，用于在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流，其中，上述特定电流为预先约定且可被识别的电流；

获取模块，用于获取电流统计信息，上述电流统计信息包括上述台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间；

分析模块，用于基于上述电流统计信息以及向上述各节点发送电流触发指令的时间点，确定上述各节点之间的拓扑关系并构建上述台区的分支拓扑。

基于本申请第二方面，在第一种可能的实现方式中，上述发送模块具体用于；

基于设备信息表确定上述各节点的时间点，其中，上述设备信息表用于记录上述台区内每个节点的设备识别地址；

基于上述设备信息表和确定的时间点在相应时间点向相应节点发送电流触发指令。

基于本申请第二方面或本申请第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述发送模块具体用于：

每间隔预设时长依次向上述台区内的各节点发送上述电流触发指令。

基于本申请第二方面或本申请第二方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述获取模块包括：

子发送模块，用于向上述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传节点记录信息，其中，上述节点记录信息由相应节点记录得到且包括：相应节点接收到特定电流的个数及相应特定电流的接收时间；

上述获取模块具体用于基于各节点上传的上述节点记录信息获取上述电流统计信息。

基于本申请第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述子发送模块具体用于：

基于双模通信技术向上述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传上述节点记录信息。

由上可见，本申请提供的一种应用于配电网的分支拓扑构建方法及装置，首先在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流；然后获取电流统计信息，该电流统计信息包括台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间；最后基于电流统计信息以及向各节点发送电流触发指令的时间点。由于特定电流为预先约定且可被识别的电流，且针对不同节点在不同时间点发送特定电流，因此，特定电流被接收的时间点(即接收时间)也有所不同，基于各节点接收到的特定电流的情况可判断各节点所包含的子节点的情况，进而确定出各节点之间的拓扑关系并构建台区的分支拓扑，实现了对台区内分支拓扑的自动识别及构建。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种应用于配电网的分支拓扑构建方法的流程示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种应用于配电网的分支拓扑构建装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

本申请实施例提供了一种应用于配电网的分支拓扑构建方法，如图1所示，该方法包括：

步骤11：在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流；

本申请实施例中，上述特定电流为预先约定且可被识别的电流。上述台区具体可以为配电网中的低压台区。

在实际应用中，低压台区通常设置有智能配变终端与大量的智能设备，通过智能配变终端与大量的智能设备相互连接和通讯可实现对该低压台区内的配电监控，因此，本申请实施例中的执行主体可以为智能配变终端。具体的，可通过智能配变终端(如变压器等)在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流。其中，各节点可以为与该智能配变终端连接的多种智能设备(如断路器、检测设备、开关或电表等)。

在一种应用场景中，各节点的智能设备均配置有用于基于电流触发指令产生特定电流的电流产生电路和用于接收特定电流的电流接收电路。当某一节点接收到智能配变终端发送的电流触发指令后，该节点的电流产生电路产生特定电流并将该特定电流上传至上一级节点，而通过电流接收电路接收到该特定电流的上一级节点即为上述发送特定电流节点的父节点。

可选的，上述在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令包括：基于设备信息表确定上述各节点的时间点，其中，上述设备信息表用于记录上述台区内每个节点的设备识别地址(即设备ID)；基于上述设备信息表和确定的时间点在相应时间点向相应节点发送电流触发指令。

可选的，上述在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令包括：每间隔预设时长依次向上述台区内的各节点发送上述电流触发指令。其中，间隔上述预设时长后发送电流触发指令以便等待各节点的父节点接收到各节点传输的特定电流，每次间隔的预设时长可以相同，也可以互不相同，具体依据实际情况进行调整，此处不做限定。

可选的，在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令时，各节点的电流触发指令的发送顺序可以基于设备信息表中的设备ID按预先设定的发送顺序进行发送，也可以通过随机选择进行发送，此处不做限定。

步骤12：获取电流统计信息；

本申请实施例中，上述电流统计信息包括上述台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间。

可选的，上述获取电流统计信息包括：向上述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传节点记录信息，其中，上述节点记录信息由相应节点记录得到且包括：相应节点接收到特定电流的个数及相应特定电流的接收时间；基于各节点上传的上述节点记录信息获取上述电流统计信息。

可选的，上述获取电流统计信息具体为：基于双模通信技术向上述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传上述节点记录信息。

在一种应用场景中，本申请实施例的低压台区中智能配变终端与各个智能设备之间均通过双模通信技术进行通信，如在智能配变终端向台区内的各节点发送电流触发指令和信息采集指令时，以及智能设备上传节点记录信息时，均可通过双模通信技术进行通信。由于双模通信技术可通过载波通信方式(HPLC)和无线通信方式(RF)进行通信，故可在每个通信方向上选取通信质量最好的信道进行数据传输，有效避免通信干扰，提供通信质量。

步骤13：基于上述电流统计信息以及向上述各节点发送电流触发指令的时间点，确定上述各节点之间的拓扑关系并构建上述台区的分支拓扑。

具体的，由于特定电流为预先约定且可被识别的电流，且在不同的时间点仅向一个节点发送特定电流，因此，每个节点发送特定电流的时间点及特定电流被接收的时间点(即接收时间)均不同，由此可基于每个节点接收到的特定电流的个数判断该节点所包括的子节点的数量，并基于该节点接收到的每个特定电流的接收时间判断每个特定电流发送的时间点，从而可以实现基于设备信息表判断在该发送的时间点所对应的节点的设备ID，进而确定上述各节点之间的拓扑关系并构建上述台区的分支拓扑。

在实际应用中，当某一节点所发送的特定电流并未被其它任何节点接收时，该节点为低压台区中的主节点(即该节点不存在父节点)，其中，该主节点可以为本申请实施例中的执行主体，也可以为其他节点，此处不做限定；当某一节点的节点记录信息所包括的特定电流的个数为零时，该节点为低压台区中的末端节点(即该节点不存在子节点)；当某一节点的节点记录信息所包括的特定电流的个数不小于1时，该节点为低压台区中的分支节点(即该节点包括至少一个子节点)。

由上可见，本申请实施例提供的一种应用于配电网的分支拓扑构建方法，首先在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流；然后获取电流统计信息，该电流统计信息包括台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间；最后基于电流统计信息以及向各节点发送电流触发指令的时间点。由于特定电流为预先约定且可被识别的电流，且针对不同节点在不同时间点发送特定电流，因此，特定电流被接收的时间点(即接收时间)也有所不同，基于各节点接收到的特定电流的情况可判断各节点所包含的子节点的情况，进而确定出各节点之间的拓扑关系并构建台区的分支拓扑，实现了对低压台区内分支拓扑的自动识别及构建。

实施例二

本申请实施例提供了一种应用于配电网的分支拓扑构建装置，图2示出了本申请实施例提供的一种河流监测预警系统的结构示意图。

具体的，请参阅图2，该分支拓扑构建装置包括发送模块21、获取模块22和分析模块23；

发送模块21，用于在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流，其中，上述特定电流为预先约定且可被识别的电流；

获取模块22，用于获取电流统计信息，上述电流统计信息包括上述台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间；

分析模块23，用于基于上述电流统计信息以及向上述各节点发送电流触发指令的时间点，确定上述各节点之间的拓扑关系并构建上述台区的分支拓扑。

在实际应用中，低压台区通常设置有智能配变终端与大量的智能设备，通过智能配变终端与大量的智能设备相互连接和通讯可实现对该低压台区内的配电监控，因此，本申请实施例中的执行主体可以为智能配变终端。具体的，可通过智能配变终端(如变压器等)在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流。其中，各节点可以为与该智能配变终端连接的多种智能设备(如断路器、检测设备、开关或电表等)。

可选的，上述分支拓扑构建装置还包括：设置于各节点的电流产生电路(图中未示出)，用于基于电流触发指令产生特定电流；设置于各节点的电流接收电路(图中未示出)，用于接收特定电流。

可选的，上述发送模块21具体用于；基于设备信息表确定上述各节点的时间点，其中，上述设备信息表用于记录上述台区内每个节点的设备识别地址；基于上述设备信息表和确定的时间点在相应时间点向相应节点发送电流触发指令。

可选的，上述发送模块21还用于：每间隔预设时长依次向上述台区内的各节点发送上述电流触发指令。

可选的，上述获取模块22包括：子发送模块，用于向上述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传节点记录信息，其中，上述节点记录信息由相应节点记录得到且包括：相应节点接收到特定电流的个数及相应特定电流的接收时间；

上述获取模块22具体用于基于各节点上传的上述节点记录信息获取上述电流统计信息。

可选的，上述子发送模块具体用于：基于双模通信技术向上述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传上述节点记录信息。

由上可见，本申请实施例提供的一种应用于配电网的分支拓扑构建装置，首先通过发送模块21在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流；然后通过获取模块22获取电流统计信息，该电流统计信息包括台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间；最后通过分析模块23基于电流统计信息以及向各节点发送电流触发指令的时间点。由于特定电流为预先约定且可被识别的电流，且针对不同节点在不同时间点发送特定电流，因此，特定电流被接收的时间点(即接收时间)也有所不同，基于各节点接收到的特定电流的情况可判断各节点所包含的子节点的情况，进而确定出各节点之间的拓扑关系并构建台区的分支拓扑，实现了对低压台区内分支拓扑的自动识别及构建。

应当理解，上述集成的单元/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述计算机程序可存储于以计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、单元完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

需要说明的是，上述实施例所提供的方法及其细节举例可结合至实施例提供的装置和设备中，相互参照，不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟是以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置/设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于配电网的分支拓扑构建方法，其特征在于，包括：

在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流，其中，所述特定电流为预先约定且可被识别的电流；

获取电流统计信息，所述电流统计信息包括所述台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间；

基于所述电流统计信息以及向所述各节点发送电流触发指令的时间点，确定所述各节点之间的拓扑关系并构建所述台区的分支拓扑；

所述在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令包括：

基于设备信息表确定所述各节点的时间点，其中，所述设备信息表用于记录所述台区内每个节点的设备识别地址；

基于所述设备信息表和确定的时间点在相应时间点向相应节点发送电流触发指令；

每间隔预设时长依次向所述台区内的各节点发送所述电流触发指令。

2.如权利要求1所述的分支拓扑构建方法，其特征在于，所述获取电流统计信息包括：

向所述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传节点记录信息，其中，所述节点记录信息由相应节点记录得到且包括：相应节点接收到特定电流的个数及相应特定电流的接收时间；

基于各节点上传的所述节点记录信息获取所述电流统计信息。

3.如权利要求2所述的分支拓扑构建方法，其特征在于，所述获取电流统计信息具体为：

基于双模通信技术向所述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传所述节点记录信息。

4.一种应用于配电网的分支拓扑构建装置，其特征在于，包括：

发送模块，用于在不同的时间点分别向台区内的各节点发送电流触发指令，以触发各节点向各自的父节点传输特定电流，其中，所述特定电流为预先约定且可被识别的电流；

获取模块，用于获取电流统计信息，所述电流统计信息包括所述台区内每个节点接收到的特定电流个数及相应特定电流的接收时间；

分析模块，用于基于所述电流统计信息以及向所述各节点发送电流触发指令的时间点，确定所述各节点之间的拓扑关系并构建所述台区的分支拓扑；

其中，所述发送模块还用于：

基于设备信息表确定所述各节点的时间点，其中，所述设备信息表用于记录所述台区内每个节点的设备识别地址；

基于所述设备信息表和确定的时间点在相应时间点向相应节点发送电流触发指令；

每间隔预设时长依次向所述台区内的各节点发送所述电流触发指令。

5.如权利要求4所述的分支拓扑构建装置，其特征在于，所述获取模块包括：

子发送模块，用于向所述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传节点记录信息，其中，所述节点记录信息由相应节点记录得到且包括：相应节点接收到特定电流的个数及相应特定电流的接收时间；

所述获取模块具体用于基于各节点上传的所述节点记录信息获取所述电流统计信息。

6.如权利要求5所述的分支拓扑构建装置，其特征在于，所述子发送模块具体用于：

基于双模通信技术向所述各节点发送信息采集指令，以触发各节点上传所述节点记录信息。

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