CN113300356A - 一种低压配电台区拓扑识别方法 - Google Patents

一种低压配电台区拓扑识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低压配电台区拓扑识别方法。为了克服现有技术的配电台区拓扑识别在配电线路上附加大的电流信号，会对供电线路产生较大干扰的问题；本发明包括以下步骤：S1：配电台区组网，并获取各设备的设备地址；S2：头端设备将所有设备时间同步；S3：头端设备逐个点名末端设备与中段设备；中段设备实时检测采用2DPSK调制的识别电流信号，记录检测到拓扑识别信号的时间戳；S4：头端设备根据时间戳对比，并根据各设备检测到的拓扑识别命令的设备地址，逐级形成配电台区拓扑。采用2DPSK调制的电流信号作为识别信号，即能准确识别低压配电网的物理拓扑结构，又减少了线路上的大电流对电网产生的干扰。

Description

一种低压配电台区拓扑识别方法
技术领域
本发明涉及一种配电台区拓扑识别领域，尤其涉及一种低压配电台区拓扑识别方法。
背景技术
配电台区是配电网的末梢组织，直接连接着电力用户，其数量庞大，接线复杂，运行方式多变，引起三相负荷不均衡，户变对应关系混乱，台账资料不完善，校核数据困难，使得台区拓扑信息错误，故障定位难，运维成本高，运行效率低，台区损耗高，线损计算等数据失真，高损台区线损往往超过10％以上，极大浪费了电网资源。配电台区智能化是改变这种状况的有效方式。
智能配电台区是指配电变压器高压桩头至用户的供电区域，由配电变压器、智能配电单元、低压线路及用户侧设备组成，实现电能分配、电能计量、无功补偿以及供用电信息的自动测量、采集、保护、监控等功能，并具有“信息化、自动化、互动化”的智能化特征。低压拓扑关系识别技术是当前配电网管理精细化和降损节能的基础和研究热点，是智能配电台区建设的核心技术和关键技术之一，低压配电台区拓扑自动识别系统也是智能配电台区的关键系统之一。
对于低压配电台区物理拓扑的识别和校验通常采用人工识别和系统自动识别两种方式，随着研究的深入，目前也出现了第三种方式，可称为数据分析方式。
人工识别方式主要采用如下方法进行：
(1)依赖生产部门提供台区建设时保存下来的拓扑资料，但往往原始资料和实际情况的匹配程度欠佳，而且资料不能得到及时更新，因此这种方式获取得到的拓扑的可靠性无法得到保证。
(2)通过工具进行测量。这种方式需要耗费大量的人力物力进行现场勘查，人为判断拓扑关系，再绘制拓扑图，这种方式效率较低，而且容易受到人为因素影响，因此效果并不理想。
随着技术的发展，出现了系统自动识别方式，可称为在线方式。在线方式采用的主流技术有工频调制方式和特征电流方式目前，已有少量采用这两种技术的产品应用到目前的智能台区试点项目中。这两种技术本质上都是在配电线路上附加大的电流信号，会对供电线路产生较大干扰。
例如，一种在中国专利文献上公开的“基于工频电压畸变识别低压配电户变关系的系统及方法”，其公告号CN105098985B，，包括如下步骤：步骤一：信号调制：连接好配电变压器、低压线路、用户端以及两台调制解调设备后，启动系统，用户端在工频电压周期150°附近触发可控硅，这样就在低压侧相线与零线之间产生一短路电流i，其大小由L2、R2和可控硅导通时间决定。步骤二：信号解调；步骤三：信息交互。本发明是基于TWACS技术的改进。该方案在配电线路上附加大的电流信号，会对供电线路产生较大干扰。
发明内容
本发明主要解决现有技术的配电台区拓扑识别在配电线路上附加大的电流信号，会对供电线路产生较大干扰的问题；提供一种低压配电台区拓扑识别方法，采用2DPSK调制的电流信号作为识别信号，即能准确识别低压配电网的物理拓扑结构，又减少了线路上的大电流对电网产生的干扰。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种低压配电台区拓扑识别方法，包括以下步骤：
S1：配电台区中头端设备、中段设备和末端设备进行组网，并获取各设备的设备地址和设备类型；
S2：头端设备将所有中段设备和末端设备与头端设备进行时间同步；
S3：头端设备逐个点名末端设备与中段设备，下达发送拓扑识别信号命令，并分别记录其时间戳；中段设备实时检测拓扑识别信号，记录检测到拓扑识别信号的时间戳；拓扑识别信号为采用2DPSK调制的识别电流信号；
S4：头端设备根据检测到的拓扑识别信号的时间戳与下达发送拓扑识别命令的时间戳对比，并根据头端设备以及各中段设备检测到的拓扑识别命令，形成配电台区拓扑。
本方案采用2DPSK调制的电流信号作为识别信号，即能准确识别低压配电网的物理拓扑结构，又减少了线路上的大电流对电网产生的干扰。
作为优选，所述的组网由上级到下级包括通过电力线路连接的头端设备、若干中段设备和末端设备；头端设备安装在变压器次级处，中段设备安装在内置断路器的分支箱处，末端设备安装在内置用户电表的电表箱处；头端设备、中段设备和末端设备中均设置有用于检测和发送拓扑识别信号的拓扑识别模块。
低压配电台区的拓扑结构是一个典型的树形结构。树干是变压器的次级，连接一级或多级分支箱作为分支节点，树的末端为用户端的电表箱；分支箱内通常内置不同规格的断路器，电表箱内置用户电表。
作为优选，所述的步骤S3包括以下步骤：
S301：头端设备间隔额定时间T，对各末端设备逐个下达发送拓扑识别信号命令，并绑定记录下达命令的时间戳trequest以及该末端设备的设备地址；
S302：末端设备接收到发送拓扑识别信号命令后，进行对头端设备进行应答，并执行向上级发送拓扑识别信号；
S303：头端设备判断是否收到应答，若是，则记录该末端设备应答的时间戳tanswer；若否，则记录该末端设备的设备地址；
S304：所有中段设备实时检测拓扑识别信号，分别将成功检测到拓扑识别信号的时间戳ttest与该中段设备的设备地址绑定保存；
S305：头端设备判断是否所有末端设备均应答并执行发送拓扑识别信号命令，若是，则进入下一步；若否，则返回步骤S301；
S306：头端设备间隔额定时间T，对各中段设备逐个下达发送拓扑识别信号命令，并绑定记录下达命令的时间戳trequest和该中段设备的设备地址；
S307：中段设备接收到发送拓扑识别信号命令后，进行对头端设备进行应答，并执行向上级发送拓扑识别信号；
S308：头端设备判断是否收到应答，若是，则记录该中段设备应答的时间戳tanswer；若否，则记录该中段设备的设备地址；
S309：所有中段设备实时检测拓扑识别信号，并分别将成功检测到拓扑识别信号的时间戳ttest与该中段设备的设备地址绑定保存；
S310：头端设备判断是否所有中段设备均应答并执行发送拓扑识别信号命令，若是，则结束；若否，则返回步骤S306。
确保台区内所有设备均有响应，无遗漏，为一下一步台区拓扑形成准备。
作为优选，所述的步骤S4包括以下步骤：
S401：头端设备读取所有中段设备成功检测到拓扑识别信号的时间戳ttest，与下达命令的时间戳trequest对比，获得应答该命令的末端设备或中段设备对应的设备地址集合IP；
S402：头端设备根据每个末端设备对应的设备地址集合IP中包含的中段设备的设备地址，判断末端设备所属的中段设备和头端设备；
S403：头端设备根据中段设备对应的设备地址集合IP判断进一步判断各中段设备所属的上级中段设备或头端设备；
S404：以各末端设备对应的设备地址集合IP为全集，对集合中的各中段设备对应的设备地址集合IP求补集，若求得的补集中仅有一个元素，则该设备地址集合IP对应的中段设备为该末端设备的上级；
S405：以该中段设备的设备地址集合IP为全集，对集合中的各中段设备对应的设备地址集合IP求补集，若求得的补集中仅有一个元素，则该设备地址集合IP对应的中段设备为上级；
S406：重复步骤S405，直至最终的中段设备对应的设备地址集合IP中的元素仅为自身与头端设备；根据获得的上下级顺序，确定台区拓扑中的一条支路；
S407：重复步骤S404～S406，直至确定所有末端设备对应的支路；融合各支路，确定最终的配电台区拓扑。
根据时间戳对比获得设备地址IP集合，根据设备地址IP地址集合之间的取补集判断各设备的上下级关系。
作为优选，所述的设备地址集合IP中包括下达命令的头端设备的设备地址、应答该命令的末端设备或中段设备的设备地址以及检测到该末端设备或中段设备发送的拓扑识别信号的中段设备的设备地址；设备地址集合IP中中段设备的设备地址对应绑定的时间戳ttest满足以下条件：ttest∈[trequest-T，trequest+T]。
通过时间戳的对比确定同一支路的头端设备、中段设备和/或末端设备。
作为优选，所述的末端设备或中段设备为其对应的设备地址集合IP中的中段设备的下属分支；所述的末端设备或中段设备为对应下达发送拓扑识别信号命令的头端设备的下属分支。确认设备从属关系。
作为优选，还包括以下步骤：
S5：通过头端设备下达命令的时间戳trequest、各末端设备或中段设备应答的时间戳tanswer以及各中段设备检测到拓扑识别信号的时间戳ttest的先后顺序，验证配电台区拓扑。通过时间顺序验证物理拓扑关系识别结果是否正确。
作为优选，所述的步骤S5包括以下步骤：
S501：获取并比较同一支路各设备下达命令时间戳trequest、应答的时间戳tanswer和检测到拓扑识别信号的时间戳ttest，确定同一识别过程的时间戳；
同一识别过程的时间戳满足以下条件：
ttest∈[trequest-T，trequest+T]
tanswer∈[trequest-T，trequest+T]
S502：根据应答的时间戳tanswer和检测到拓扑识别信号的时间戳ttest的先后顺序将对应的末端设备和/或中段设备排序，获得以时间顺序为依据的拓扑支路；
S503：将以时间顺序为依据的拓扑支路与原拓扑支路相比较，判断是否一致；若是，则拓扑校验无误，进入步骤S504；若否，则进入步骤S505；
S504：选取另一支路，重复步骤S501～S503，直至所有支路校验无误，结束；
S505：选取该支路的其他若干识别过程的时间戳，重复步骤S501～S503，统计其进入步骤S504的次数与进入步骤S505的次数；
若进入步骤S505的次数大于等于总次数的二分之一，则进行告警，通知相关人员现场验证，确定拓扑关系；若进入步骤S505的次数小于总次数的二分之一，则判断原拓扑正确，对应设备时间未同步，再次进行时间同步。
通过时间戳顺序进行拓扑关系的验证，校验拓扑关系是否正确，同时验证各设备的时间是否同步，以防该设备在拓扑识别过程中被遗漏。
本发明的有益效果是：
1.采用2DPSK调制的电流信号作为识别信号，即能准确识别低压配电网的物理拓扑结构，又减少了线路上的大电流对电网产生的干扰。
2.通过时间戳顺序进行拓扑关系的验证，校验拓扑关系是否正确，同时验证各设备的时间是否同步，以防该设备在拓扑识别过程中被遗漏。
附图说明
图1是本发明的低压配电台区拓扑识别方法的流程图。
图2是本发明的低压配电台区拓扑结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例一：
本实施例的一种低压配电台区拓扑识别方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1：配电台区中头端设备、中段设备和末端设备进行组网，并获取各设备的设备地址和设备类型。
配电台区的组网由上级到下级包括通过电力线路连接的头端设备、若干中段设备和末端设备。
低压配电台区的拓扑结构是一个典型的树形结构。树干是变压器的次级，连接一级或多级分支箱作为分支节点，树的末端为用户端的电表箱；分支箱内通常内置不同规格的断路器，电表箱内置用户电表。
在本实施例中，头端设备安装在变压器的次级处，中段设备安装在分支箱处，末端设备安装在电表箱处。
头端设备采用边缘物联代理，边缘物联代理是集配电台区供电信息采集、设备状态监测及通信组网、就地化分析决策、主站通信及协同计算等功能为一体的二次设备，采用平台化硬件设计和分布式边缘计算架构，以软件定义方式支撑业务功能实现及灵活拓展。
边缘物联代理内置物理拓扑识别模块，控制配电网中设备发送特征电流并检测，并将采集到的特征电流携带的数据以及通过HPLC收到的特征电流发射者的信息存储并送主站，由主站的智能用电管理平台的物理拓扑生成模块处理并图形化显示配电台区的物理拓扑。
平台软件采用linux操作系统，采用容器部署，支持“一容器、多应用”方式。容器运行于操作系统之上，提供应用APP所需统一的虚拟环境，实现了应用APP与操作系统和硬件平台的解耦，支持上层应用APP的独立开发及运行，并提供统一标注的外部及内部资源调用接口，支持远程和本地应用安装、升级、启动、停止和卸载，支持应用状态查询和异常监测。
中段设备采用智能塑壳断路器。智能塑壳断路器采用塑料绝缘体，能够在电流超过跳脱设定后自动切断电流。智能塑壳断路器在传统塑壳断路器基础之上增加了本地通信模块、采集计量模块和物理拓扑识别模块，为新型一二次融合设备。内置物理拓扑识别模块，具备发射和检测拓扑识别特征电流的功能，不仅可以检测智能塑壳断路器或智能户用感知终端发射的特征电流，也可在智能配变终端的控制下发射特征电流。并通过HPLC将检测到的特征电流的参数或发射特征电流的信息传送给智能配变终端，由智能配变终端统一处理。
末端设备采用单相/三相智能户用感知终端。单相/三相智能户用感知终端安装于单相/三相电表之前，由主控，计量、HPLC和特征电流发射模块组成。主控模块实现系统逻辑处理，包括系统时钟，断电检测，超级电容储能，温度检测输出存储以及485通信接口。采集模块选用电量采集芯片和电流互感器，实现电表侧电压、电流、功率、电能量等电气参数的测量功能，准确度等级为0.5级。HPLC和特征电流发射模块采用一体化设计，特征电流发射模块在智能配变终端的控制下发射特征电流，HPLC将发射特征电流的信息以及各种采集到的电气参数传送给智能配变终端，由智能配变终端统一处理。智能户用感知终端结构紧凑，采用破皮取电方式供电，方便安装施工。
如图2所示，A为头端设备，B、C、D为中段设备，I、J、K、L、M、N、O为末端设备。
头端设备、中段设备和末端设备中均设置有用于检测和发送拓扑识别信号的拓扑识别模块，拓扑识别信号为采用2DPSK调制的识别电流信号。
拓扑识别模块采用2DPSK调制的电流信号作为识别信号，电流信号幅度小，抗干扰能力强，对电网电能质量的影响小。2DPSK是利用前后相邻码元的相对相位值来表示数字信息的一种数字调制方式。其信号的时域表达式为：S2DPSK(t)＝∑nbng(t-nTs)cosωct。形式与2PSK一致，但bn是经过转换后的差分码，bn与基带信号an的关系为：bn＝anxorbn-1。
2DPSK的解调方式可采用相干解调或非相干解调，采用相干解调的误码率
Figure BDA0003058818300000071
与系统所需信噪比r的关系为：
Figure BDA0003058818300000072
相应的，采用相干解调的2ASK的误码率与信噪比的关系为：
Figure BDA0003058818300000073
用相干解调的2ASK的误码率与信噪比的关系为：
Figure BDA0003058818300000074
由此可以看出，若要达到相同的误码率，2DPSK所需的信噪比与2ASK和2FSK相比都要小。
S2：头端设备将所有中段设备和末端设备与头端设备进行时间同步。
以头端设备的时间为标准时间，通过卫星同一各中段设备与末端设备的时间。
S3：头端设备逐个点名末端设备与中段设备，下达发送拓扑识别信号命令，并分别记录其时间戳；中段设备实时检测拓扑识别信号，记录检测到拓扑识别信号的时间戳。
S301：头端设备间隔额定时间T，对各末端设备逐个下达发送拓扑识别信号命令，并绑定记录下达命令的时间戳trequest以及该末端设备的设备地址。
在本实施例中，额定时间T为20s～1min。
S302：末端设备接收到发送拓扑识别信号命令后，进行对头端设备进行应答，并执行向上级发送拓扑识别信号。
S303：头端设备判断是否收到应答，若是，则记录该末端设备应答的时间戳tanswer；若否，则记录该末端设备的设备地址。
S304：所有中段设备实时检测拓扑识别信号，分别将成功检测到拓扑识别信号的时间戳ttest与该中段设备的设备地址绑定保存。
S305：头端设备判断是否所有末端设备均应答并执行发送拓扑识别信号命令，若是，则进入下一步；若否，则返回步骤S301。
S306：头端设备间隔额定时间T，对各中段设备逐个下达发送拓扑识别信号命令，并绑定记录下达命令的时间戳trequest和该中段设备的设备地址。
S307：中段设备接收到发送拓扑识别信号命令后，进行对头端设备进行应答，并执行向上级发送拓扑识别信号。
S308：头端设备判断是否收到应答，若是，则记录该中段设备应答的时间戳tanswer；若否，则记录该中段设备的设备地址。
S309：所有中段设备实时检测拓扑识别信号，并分别将成功检测到拓扑识别信号的时间戳ttest与该中段设备的设备地址绑定保存。
S310：头端设备判断是否所有中段设备均应答并执行发送拓扑识别信号命令，若是，则结束；若否，则返回步骤S306。
S4：头端设备根据检测到的拓扑识别信号的时间戳与下达发送拓扑识别命令的时间戳对比，并根据头端设备以及各中段设备检测到的拓扑识别命令，形成配电台区拓扑。
S401：头端设备读取所有中段设备成功检测到拓扑识别信号的时间戳ttest，与下达命令的时间戳trequest对比，获得应答该命令的末端设备或中段设备所对应的设备地址集合IP。
设备地址集合IP中包括下达命令的头端设备的设备地址、应答该命令的末端设备或中段设备的设备地址以及检测到该末端设备或中段设备发送的拓扑识别信号的中段设备的设备地址。
设备地址集合IP中检测到拓扑识别信号的中段设备的设备地址对应绑定的时间戳ttest满足以下条件：
ttest∈[trequest-T，trequest+T]
通过时间戳的对比确定同一支路的头端设备、中段设备和/或末端设备。
S402：头端设备根据每个末端设备对应的设备地址集合IP中包含的中段设备的设备地址，判断末端设备所属的中段设备。
S403：头端设备根据中段设备对应的设备地址集合IP判断进一步判断各中段设备所属的上级中段设备或头端设备。
末端设备或中段设备为其对应的设备地址集合IP中的中段设备的下属分支。
末端设备或中段设备为对应下达发送拓扑识别信号命令的头端设备的下属分支。
S404：以各末端设备对应的设备地址集合IP为全集，对集合中的各中段设备对应的设备地址集合IP求补集，若求得的补集中仅有一个元素，则该设备地址集合IP对应的中段设备为该末端设备的上级。
S405：以该中段设备的设备地址集合IP为全集，对集合中的各中段设备对应的设备地址集合IP求补集，若求得的补集中仅有一个元素，则该设备地址集合IP对应的中段设备为上级。
S406：重复步骤S405，直至最终的中段设备对应的设备地址集合IP中的元素仅为自身与头端设备；根据获得的上下级顺序，确定台区拓扑中的一条支路。
S407：重复步骤S404～S406，直至确定所有末端设备对应的支路；融合各支路，确定最终的配电台区拓扑。
逐级判断上下级关系，逻辑严谨，减少出错概率。
如在本实施例中，头端设备A向末端设备I下达发送拓扑识别信号命令，末端设备I接收命令后向头端设备A应答并向上级发送拓扑识别信号。
中段设备H和中段设备C实时检测拓扑识别信号，当检测到末端设备I发送的拓扑识别信号后，分别纪录检测到拓扑识别信号的时间戳。根据头端设备A向末端设备I下达命令的时间戳与检测到拓扑信号的时间戳对比，确定头端设备A到末端设备I的支路中包括头端设备A、中段设备C、中段设备H和末端设备I。末端设备I对应的设备地址集合IP包括头端设备A、中段设备C、中段设备H和末端设备I的IP地址。
同理，头端设备A分别对中段设备C和终端设备H点名，中段设备H对应的设备地址集合IP包括头端设备A、中段设备C和中段设备H；中段设备C对应的设备地址集合IP包括头端设备A和中段设备C。
将末端设备I对应的设备地址集合IP作为全集，分别与集合中的中段设备C和中段设备H对应的设备地址集合IP取补集；末端设备I对应的设备地址集合IP与中段设备H对应的设备地址集合IP取补集中的元素仅为末端设备I的设备地址，说明中段设备H为末端设备I的上级。
同理，将中段设备H对应的设备地址集合IP与中段设备C对应的设备地址集合IP取补集中的元素仅为中段设备H的设备地址，判断中段设备H为中段设备C的分支。
中段设备C对应的设备地址集合IP中仅包括自身设备地址与头端设备A的设备地址，故此判断中段设备C为头端设备A的分支。
最终形成A-C-H-I的物理拓扑结构，以此方式完成头端设备A到所有末端设备的端到端的物理拓扑分支。
本实施例的方案采用2DPSK调制的电流信号作为识别信号，即能准确识别低压配电网的物理拓扑结构，又减少了线路上的大电流对电网产生的干扰。
实施例二：
本实施例的一种低压配电台区拓扑识别方法，在实施例一的基础上，还包括以时间戳顺序校验配电台区拓扑的步骤。
S5：通过头端设备下达命令的时间戳trequest、各末端设备或中段设备应答的时间戳tanswer以及各中段设备检测到拓扑识别信号的时间戳ttest的先后顺序，验证配电台区拓扑。
S501：获取并比较同一支路各设备下达命令时间戳trequest、应答的时间戳tanswer和检测到拓扑识别信号的时间戳ttest，确定同一识别过程的时间戳。
同一识别过程的时间戳满足以下条件：
ttest∈[trequest-T，trequest+T]
tanswer∈[trequest-T，trequest+T]
S502：根据应答的时间戳tanswer和检测到拓扑识别信号的时间戳ttest的先后顺序将对应的末端设备和/或中段设备排序，获得以时间顺序为依据的拓扑支路。
S503：将以时间顺序为依据的拓扑支路与原拓扑支路相比较，判断是否一致；若是，则拓扑校验无误，进入步骤S504；若否，则进入步骤S505。
S504：选取另一支路，重复步骤S501～S503，直至所有支路校验无误，结束。
S505：选取该支路的其他若干识别过程的时间戳，重复步骤S501～S503，统计其进入步骤S504的次数与进入步骤S505的次数。
若进入步骤S505的次数大于等于总次数的二分之一，则进行告警，通知相关人员现场验证，确定拓扑关系；
如果相关人员确定的拓扑关系是原拓扑关系，则拓扑关系正确，判断为设备时间为同步，对相应的设备进行时间同步。如果相关人员确定的拓扑关系与原拓扑关系不同，手动更新拓扑关系。
若进入步骤S505的次数小于总次数的二分之一，则判断原拓扑正确，对应设备时间未同步，再次进行时间同步。
对于判定为时间为同步的设备，进行人工的拓扑验证，识别其上级与下级的设备是否有遗漏；若是，则更新拓扑后重新进行拓扑识别，若否，则结束。
通过时间戳顺序进行拓扑关系的验证，校验拓扑关系是否正确，同时验证各设备的时间是否同步，以防该设备在拓扑识别过程中被遗漏。
本实施例增加了以时间戳校验配电台区拓扑的步骤，其他内容同实施例一。
应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种低压配电台区拓扑识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：配电台区中头端设备、中段设备和末端设备进行组网，并获取各设备的设备地址和设备类型；
S2：头端设备将所有中段设备和末端设备与头端设备进行时间同步；
S3：头端设备逐个点名末端设备与中段设备，下达发送拓扑识别信号命令，并分别记录其时间戳；中段设备实时检测拓扑识别信号，记录检测到拓扑识别信号的时间戳；拓扑识别信号为采用2DPSK调制的识别电流信号；
S4：头端设备根据检测到的拓扑识别信号的时间戳与下达发送拓扑识别命令的时间戳对比，并根据头端设备以及各中段设备检测到的拓扑识别命令，形成配电台区拓扑。
2.根据权利要求1所述的一种低压配电台区拓扑识别方法，其特征在于，所述的组网由上级到下级包括通过电力线路连接的头端设备、若干中段设备和末端设备；头端设备安装在变压器次级处，中段设备安装在内置断路器的分支箱处，末端设备安装在内置用户电表的电表箱处；头端设备、中段设备和末端设备中均设置有用于检测和发送拓扑识别信号的拓扑识别模块。
3.根据权利要求1或2所述的一种低压配电台区拓扑识别方法，其特征在于，所述的步骤S3包括以下步骤：
S301：头端设备间隔额定时间T，对各末端设备逐个下达发送拓扑识别信号命令，并绑定记录下达命令的时间戳trequest以及该末端设备的设备地址；
S302：末端设备接收到发送拓扑识别信号命令后，进行对头端设备进行应答，并执行向上级发送拓扑识别信号；
S303：头端设备判断是否收到应答，若是，则记录该末端设备应答的时间戳tanswer；若否，则记录该末端设备的设备地址；
S304：所有中段设备实时检测拓扑识别信号，分别将成功检测到拓扑识别信号的时间戳ttest与该中段设备的设备地址绑定保存；
S305：头端设备判断是否所有末端设备均应答并执行发送拓扑识别信号命令，若是，则进入下一步；若否，则返回步骤S301；
S306：头端设备间隔额定时间T，对各中段设备逐个下达发送拓扑识别信号命令，并绑定记录下达命令的时间戳trequest和该中段设备的设备地址；
S307：中段设备接收到发送拓扑识别信号命令后，进行对头端设备进行应答，并执行向上级发送拓扑识别信号；
S308：头端设备判断是否收到应答，若是，则记录该中段设备应答的时间戳tanswer；若否，则记录该中段设备的设备地址；
S309：所有中段设备实时检测拓扑识别信号，并分别将成功检测到拓扑识别信号的时间戳ttest与该中段设备的设备地址绑定保存；
S310：头端设备判断是否所有中段设备均应答并执行发送拓扑识别信号命令，若是，则结束；若否，则返回步骤S306。
4.根据权利要求3所述的一种低压配电台区拓扑识别方法，其特征在于，所述的步骤S4包括以下步骤：
S401：头端设备读取所有中段设备成功检测到拓扑识别信号的时间戳ttest，与下达命令的时间戳trequest对比，获得应答该命令的末端设备或中段设备对应的设备地址集合IP；
S402：头端设备根据每个末端设备对应的设备地址集合IP中包含的中段设备的设备地址，判断末端设备所属的中段设备和头端设备；
S403：头端设备根据中段设备对应的设备地址集合IP判断进一步判断各中段设备所属的上级中段设备或头端设备；
S404：以各末端设备对应的设备地址集合IP为全集，对集合中的各中段设备对应的设备地址集合IP求补集，若求得的补集中仅有一个元素，则该设备地址集合IP对应的中段设备为该末端设备的上级；
S405：以该中段设备的设备地址集合IP为全集，对集合中的各中段设备对应的设备地址集合IP求补集，若求得的补集中仅有一个元素，则该设备地址集合IP对应的中段设备为上级；
S406：重复步骤S405，直至最终的中段设备对应的设备地址集合IP中的元素仅为自身与头端设备；根据获得的上下级顺序，确定台区拓扑中的一条支路；
S407：重复步骤S404～S406，直至确定所有末端设备对应的支路；融合各支路，确定最终的配电台区拓扑。
5.根据权利要求4所述的一种低压配电台区拓扑识别方法，其特征在于，所述的设备地址集合IP中包括下达命令的头端设备的设备地址、应答该命令的末端设备或中段设备的设备地址以及检测到该末端设备或中段设备发送的拓扑识别信号的中段设备的设备地址；
设备地址集合IP中中段设备的设备地址对应绑定的时间戳ttest满足以下条件：ttest∈[trequest-T，trequest+T]。
6.根据权利要求4或5所述的一种低压配电台区拓扑识别方法，其特征在于，所述的末端设备或中段设备为其对应的设备地址集合IP中的中段设备的下属分支；所述的末端设备或中段设备为对应下达发送拓扑识别信号命令的头端设备的下属分支。
7.根据权利要求1所述的一种低压配电台区拓扑识别方法，其特征在于，还包括以下步骤：S5：通过头端设备下达命令的时间戳trequest、各末端设备或中段设备应答的时间戳tanswer以及各中段设备检测到拓扑识别信号的时间戳ttest的先后顺序，验证配电台区拓扑。
8.根据权利要求7所述的一种低压配电台区拓扑识别方法，其特征在于，所述的步骤S5包括以下步骤：
S501：获取并比较同一支路各设备下达命令时间戳trequest、应答的时间戳tanswer和检测到拓扑识别信号的时间戳ttest，确定同一识别过程的时间戳；
同一识别过程的时间戳满足以下条件：
ttest∈[trequest-T，trequest+T]
tanswer∈[trequest-T，trequest+T]
S502：根据应答的时间戳tanswer和检测到拓扑识别信号的时间戳ttest的先后顺序将对应的末端设备和/或中段设备排序，获得以时间顺序为依据的拓扑支路；
S503：将以时间顺序为依据的拓扑支路与原拓扑支路相比较，判断是否一致；若是，则拓扑校验无误，进入步骤S504；若否，则进入步骤S505；
S504：选取另一支路，重复步骤S501～S503，直至所有支路校验无误，结束；
S505：选取该支路的其他若干识别过程的时间戳，重复步骤S501～S503，统计其进入步骤S504的次数与进入步骤S505的次数；
若进入步骤S505的次数大于等于总次数的二分之一，则进行告警，通知相关人员现场验证，确定拓扑关系；若进入步骤S505的次数小于总次数的二分之一，则判断原拓扑正确，对应设备时间未同步，再次进行时间同步。
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