CN114665602B - 一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法及系统包括：表箱智能断路器为A，出线智能断路器为B，一级电气设备为馈线上智能设备为C已完成电气拓扑关系注册。设备A发出电流脉冲信号，收到回复，设备B发出电流脉冲信号，再收到回复，整体过程所需时间最长为4秒；即可完成这两级设备的电气拓扑关系注册，完成档案登记；所有注册报文到达低压配电台区电气结构的头端设备(顶点设备)后，形成台区完整的电气拓扑关系表，上报或汇总到智能融合终端。智能融合终端再通过电力专网上报智慧物联网平台。本发明解决了识别耗时较长、依赖人工以及依赖原有设备档案信息的技术问题。

Description

一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法及系统

技术领域

本发明涉及低压配电领域，具体涉及一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法及系统。

背景技术

在低压配电领域已有多种实现电气拓扑的方法；有电流法、电压法、谐波合成法；并通过通信低压配电网络进行组网进行信息确认后，由通信网络下发命令，指定某个设备发出特征电流脉冲信号，逐个识别电气结构中各层级设备的位置关系。

电流法：根据通信网络，有主控设备(智能融合终端)发出命令，指定某个设备产生电流脉冲信号；根据戴维南定理，电流向上回流到电源输出端；上级设备能够收到该电流脉冲信号，并发出收到信号命令给到主控设备；主控设备根据接收到的回复命令，解析命令，获得初步关系；关系不明确时，再通过命令指定设备产生电流脉冲信号，上级设备能够收到该电流脉冲信号，并发出收到信号命令给到主控设备；主控设备根据接收到的回复命令，解析命令，获得明确的父子关系。最终形成低压配电台区的电气拓扑关系。例如申请号为CN202110718955.0的发明专利《一种低压台区馈线层次关系识别方法、系统、设备及介质》包括：通过读取装置获取每条馈线的第一脉冲信号，将所述第一脉冲信号发送至分支箱；通过所述读取装置获取每个所述分支箱的第二脉冲信号，将所述第二脉冲信号发送至分支点；通过所述读取装置获取每个所述分支点的第三脉冲信号，将所述第三脉冲信号发送至智能配变终端；根据所述智能配变终端对所述第三脉冲信号进行识别，得到低压台区馈线层次关系。本发明通过在智能台区低压电网馈线不同层次安装读取装置来识别末端设备出发出的脉冲特征信号，从而快速识别出智能台区低压电网馈线层次关系。申请号为CN202111570214.9的发明专利《一种基于电流信号检测的台区拓扑识别方法及系统》包括：设置集中器和若干个分支节点；集中器选择任一分支节点作为目标分支节点，同时向所有分支节点发送包括目标分支节点ID以及待发送的电流信号的模式参数的通知；分支节点判断目标分支节点ID信息是否与自己的ID信息匹配，判定为是时，在时刻T0开始发送对应模式的电流信号，否则切换为电流信号检测模式，在时刻T0开始采集目标分支节点发送的电流信号，判决电流方向，并将判决结果发送至集中器；集中器根据收到的判决结果，进行台区拓扑结构的计算。

电压法：根据电压特性，电压向下流到所有设备末端；主控设备(智能融合终端)通过低压配电网络来发出启动命令，指定某个设备发出电压信号，其下游设备都能收到该电压信号。主控设备(智能融合终端)通过对下级设备逐个发出识别命令，逐个确认下级设备位置信息。最终形成低压配电台区的电气拓扑关系。

谐波注入法：根据谐波合成原理，某个设备。主控设备(智能融合终端)通过对下级设备逐个发出识别命令，收到命令的设备启动谐波合成干扰信号，各级设备分析谐波信号，通过通信告知主控设备，主控设备再逐个确认下级设备位置信息。最终形成低压配电台区的电气拓扑关系。

电流法和谐波合成法非常接近，也是最有效的低压配电台区的电气拓扑识别方法。两种方法都必须通过通信来分析：收到信号的设备所处位置关系。都需要主控设备(智能融合终端)逐个设备进行识别，当低压配电台区存在多级设备时，层级关系复杂时也容易出现识别错误。

其中，电流法和谐波合成法都是一种信号发生，类似于一个脉冲信号。

最接近技术存在以下缺陷：

需要主控设备(智能融合终端)逐个设备进行识别，需消耗时间较长。

主控设备(智能融合终端)首先需要获得低压配电台区的所有设备档案信息；若没有档案信息，无法启动识别。若某设备不在档案信息内，也无法识别。

以上技术缺陷，最终导致低压配电台区。

综上所述，现有技术存在识别耗时较长、依赖人工以及依赖原有设备档案信息的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何解决识别耗时较长、依赖人工以及依赖原有设备档案信息的技术问题。

本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法包括：

S1、头端设备及一级设备C上电运行，二级设备B及三级设备A依据台区有序上电原则上电，对所述一级设备C、所述二级设备B及所述三级设备A进行拓扑关系注册并完成档案登记；

S2、所述三级设备A中的MCU产生地址队列，根据所述地址队列中的按位信息控制所述三级设备A的高频开关依次在过零点发出三级电流脉冲信号；

S3、在所述二级设备B接收到所述三级电流脉冲信号时，由已注册的所述二级设备B发出二级回复电压脉冲信号以回复所述三级设备A，并通过预置通信网络上报第一档案注册信息；

S4、所述三级设备A收到所述二级回复电压脉冲信号，停止任务并设置已注册标准，等待所述预置通信网络组网；

S5、所述二级设备B中的MCU根据所述三级设备A的地址加上自身地址形成二级新队列，据以启动发报任务，根据所述二级新队列中的按位信息控制所述二级设备中的高频开关依次在过零点发出二级电流脉冲信号；

S6、在所述一级设备C接收到所述二级电流脉冲信号时，由已注册的所述一级设备C发出一级回复电压脉冲信号以回复所述二级设备B，同时通过通信网络上报第二档案注册信息；

S7、在所述二级设备B收到所述一级回复电压脉冲信号时，停止任务并设置已注册标准，等待所述预置通信网络组网，所述一级设备C将第三档案注册信息上报所述头端设备，在其下一级增加所述二级设备B；

S8、头端设备根据所述第一档案注册信息、所述第二档案注册信息及所述第三档案注册信息形成并更新台区电气拓扑关系表。

本发明依据台区有序上电的原则，确保台区内所有电气设备不同时上电运行，电气拓扑关系识别是采取自下而上的方法，最终可实现智能设备即插即用。

本发明是依据现场配电台区停电后，遵循有序上电原则来实现，因此，台区内不需要设置不同的地址，只需要同一个配电分支箱的出线设备(如4～5台智能断路器)需要不同的拓扑信号地址(即设备地址)。本发明自下而上实现电气拓扑识别，识别时间短、速度快；运行过程中断电，再上电后，立即自动执行电气识别，无需运维人员操作；最终实现免运维。

在更具体的技术方案中，步骤S1包括：

S11、上电运行所述头端设备；

S12、根据台区有序上电的原则，上电运行所述一级设备C并设置一级设备拓扑信号地址；

S13、根据所述台区有序上电的原则，上电运行所述二级设备B并配置二级设备拓扑信号地址，注册所述二级设备B并完成档案登记；

S14、上电运行所述三级设备A。

在更具体的技术方案中，所述步骤S2包括：

S21、以所述三级设备A中的MCU读取设备地址，据以产生一个34位的队列，其中，所述队列中包括：起始位、地址位及停止位；

S22、以所述三级设备A中的MCU根据队列发出所述三级电流脉冲信号；

S23、设备A上电并达到启动信号条件时，以所述三级设备A中的MCU控制所述高频开关在根据预设周期及断开时段持续产生所述三级直流脉冲信号。

在更具体的技术方案中，所述步骤S3包括：

S31、以所述二级设备B接收所述三级直流脉冲信号；

S32、使所述二级设备B等待32个电流周期；

S33、解析该所述三级直流脉冲信号中的脉冲序列，据以获得三级发报设备地址；

S34、以所述二级设备B产生所述二级回复电压脉冲信号，根据所述三级发包设备地址发送所述二级回复电压脉冲信号至所述三级设备A。

本发明采用电流脉冲信号法(类同电报)，向上一级智能设备B发出携带设备地址的电流脉冲信号，称为发电报；上一级设备B收到正确信号后，采用电压信号法，回复电压信号给到发报设备A，完成设备A电气拓扑关系注册，完成档案登记。

本发明根据戴维南定理，电流向上回流到电源输出端。上一级设备B收到该脉冲信号后，等待32个电流周期，不到一秒，再解析该脉冲序列，以获得发报设备地址。

在更具体的技术方案中，所述步骤S4包括：

S41、在发报的所述三级设备A收到所述二级回复电压脉冲信号时，停止发送所述三级电流脉冲信号；

S42、将所述三级设备A标注为已注册；

S43、在所述三级设备A在3秒内未收到所述二级回复电压脉冲信号时，重新开始发送所述三级电流脉冲信号。

在更具体的技术方案中，所述步骤S5包括：

S51、当所述二级设备B已注册时，通过所述预置通信网络发送通信报文以告知所述头端设备；

S52、在所述二级设备B的下一级增加电气设备A；

S53、当所述二级设备B未注册时，以所述二级设备的MCU设置自身为电流脉冲信号发生者，将已收到的所述三级设备A的地址加上该所述二级设备B的地址，以形成所述二级新队列。

在更具体的技术方案中，所述步骤S6包括：

S61、以所述一级设备C接收所述二级电流脉冲信号；

S62、等待预置周期，解析该脉冲序列，据以获得发报二级设备地址；

S63、所述一级设备C产生一级回复电压信号并发送至所述二级设备B。

在更具体的技术方案中，所述步骤S7包括：

S71、发报的所述二级设备B收到所述一级回复电压信号时，停止发送所述二级电流脉冲信号；

S72、在所述一级设备C未接收和解析到所述一级回复电压信号时，不发出一级回复电压信号；

S73、在所述一级设备C已注册时，通过所述预置通信网络发送通信报文以告知所述头端设备在所述一级自身设备C的下一级增加所述二级设备B。

在更具体的技术方案中，所述步骤S8包括：

S81、以低压配电台区电气结构的所述头端设备接收所有所述第一档案注册信息、所述第二档案注册信息；

S82、根据所有所述第一档案注册信息、所述第二档案注册信息形成所述低压配电台区电气结构的完整电气拓扑关系表并上报到智能融合终端；

S83、所述智能融合终端再通过预置电力专网上报智慧物联网平台。

本发明所有注册报文到达低压配电台区电气结构的头端设备(顶点设备)后，形成台区完整的电气拓扑关系表，上报或汇总到智能融合终端。智能融合终端再通过电力专网上报智慧物联网平台。本发明完成电气拓扑关系识别后，正确接收到设备地址，自动完成档案登记，通过智能融合终端加入台区通信组网。

在更具体的技术方案中，一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用系统包括：

上电模块，用以使头端设备及一级设备C上电运行，二级设备B及三级设备A依据台区有序上电原则上电，对所述一级设备C、所述二级设备B及所述三级设备A进行拓扑关系注册并完成档案登记；

三级信号模块，用于以所述三级设备A中的MCU产生地址队列，根据所述地址队列中的按位信息控制所述三级设备A的高频开关依次在过零点发出三级电流脉冲信号，所述三级信号模块与所述上电模块连接；

二级回复模块，用以在所述二级设备B接收到所述三级电流脉冲信号时，由已注册的所述二级设备B发出二级回复电压脉冲信号以回复所述三级设备A，并通过预置通信网络上报第一档案注册信息，所述二级回复模块与所述三级信号模块连接；

三级设置模块，用于以所述三级设备A收到所述二级回复电压脉冲信号，停止任务并设置已注册标准，等待所述预置通信网络组网，所述三级设置模块与所述二级回复模块连接；

二级新队列模块，用于以所述二级设备B中的MCU根据所述三级设备A的地址加上自身地址形成二级新队列，据以启动发报任务，根据所述二级新队列中的按位信息控制所述二级设备中的高频开关依次在过零点发出二级电流脉冲信号，所述二级信号模块与所述三级设置模块连接；

一级回复模块，用以在所述一级设备C接收到所述二级电流脉冲信号时，由已注册的所述一级设备C发出一级回复电压脉冲信号以回复所述二级设备B，同时通过通信网络上报第二档案注册信息，所述一级回复模块与所述二级信号模块连接；

二级设备增加模块，用以在所述二级设备B收到所述一级回复电压脉冲信号时，停止任务并设置已注册标准，等待所述预置通信网络组网，所述一级设备C将第三档案注册信息上报所述头端设备，在其下一级增加所述二级设备B，所述二级设备增加模块与所述一级回复模块连接；

头端数据模块，用于以头端设备根据所述第一档案注册信息、所述第二档案注册信息及所述第三档案注册信息形成并更新台区电气拓扑关系表，所述头端数据模块与所述二级回复模块、所述一级回复模块及所述二级设备增加模块连接。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明依据台区有序上电的原则，确保台区内所有电气设备不同时上电运行，电气拓扑关系识别是采取自下而上的方法，最终可实现智能设备即插即用。

本发明是依据现场配电台区停电后，遵循有序上电原则来实现，因此，台区内不需要设置不同的地址，只需要同一个配电分支箱的出线设备(如4～5台智能断路器)需要不同的拓扑信号地址(即设备地址)。本发明自下而上实现电气拓扑识别，识别时间短、速度快；运行过程中断电，再上电后，立即自动执行电气识别，无需运维人员操作；最终实现免运维。

本发明采用电流脉冲信号法(类同电报)，向上一级智能设备B发出携带设备地址的电流脉冲信号，称为发电报；上一级设备B收到正确信号后，采用电压信号法，回复电压信号给到发报设备A，完成设备A电气拓扑关系注册，完成档案登记。

本发明根据戴维南定理，电流向上回流到电源输出端。上一级设备B收到该脉冲信号后，等待32个电流周期，不到一秒，再解析该脉冲序列，以获得发报设备地址。

本发明所有注册报文到达低压配电台区电气结构的头端设备(顶点设备)后，形成台区完整的电气拓扑关系表，上报或汇总到智能融合终端。智能融合终端再通过电力专网上报智慧物联网平台。本发明完成电气拓扑关系识别后，正确接收到设备地址，自动完成档案登记，通过智能融合终端加入台区通信组网。本发明解决了现有技术中存在的识别耗时较长、依赖人工以及依赖原有设备档案信息的技术问题。

附图说明

图1为设备即插即用示意图示意图；

图2为电流脉冲信号法和电压信号走向示意图；

图3为同一回路中两个以上设备上电拓扑识别流程图；

图4为单个设备上电拓扑识别流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明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作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。

实施例1

如图1及图3所示，在本实施例中，一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法包括以下步骤：

S1设备上电运行；

S2、MCU根据地址队列、按位信息，控制高频开关依次在过零点发出电流脉冲；本发明通过设备自身产生一种电流脉冲信号(类同于电报)，该电流脉冲信号是通过MCU控制完成，MCU发报任务是首先读取设备地址(32位数值)，产生一个34位的队列，第一位始终为1，作为启始位，最后一位为1，作为停止位，中间32位，作为地址位，32位地址位中分别是1或0。MCU根据队列中的1或0发出电流脉冲信号(类同电报)；设备A上电后，达到启动信号条件时，首先MCU控制高频开关在经过电流一个周期(20ms)的过零点快速闭合，经2毫秒后断开，产生第一个直流启动脉冲，MCU判断队列中地址位为1或0，如果是0，则等待一个电流周期(20ms)，如果是1，则在电流第二个周期(20ms)的过零点快速闭合，经2毫秒后断开，产生第二个直流脉冲信号；

S3、判断上一级设备B是否接收到电流脉冲信号；在本实施例中，根据戴维南定理，电流向上回流到电源输出端。

S4、已注册设备B发出电压脉冲信号，回复设备A，同时通过通信网络上报档案信息；上一级设备B收到该脉冲信号后，等待32个电流周期，不到一秒，再解析该脉冲序列，获得发报设地址。上一级设备B通过产生电压信号(类同于回电报)，回答下一级设备A已正确收到设备地址电报；

S5、设备A收到回复信号后，停止任务，设置已注册标准，等待通信网络组网；在本实施例中，原发报设备A收到回复命令后，立即停止发送电流脉冲信号；同时标注：已注册。原发报设备A在3秒内没有收到回复电报，重新启动任务。回复电报为一个4～8位(可设)的位队列，全部置为高位1；上一级设备B没有接收和解析到正确的地址报文，不发出回复电压信号。

S6、设备B的MCU根据设备A的地址，加上自身地址形成新队列，启动发报任务，按位信息控制高频开关依次在过零点发出电流脉冲；上一级设备B接收和解析到正确的设备地址报文，发出回复电压信号之后。如果设备B为已注册设备，则可以通过通信网络发送通信报文直接告知主控设备(智能融合终端)，自身设备B下一级增加电气设备A。否则，间隔两秒，MCU设置自身为电流脉冲信号发生者，获取已收到设备A地址(判断为32位)，加上自身设备B地址(32位)，形成一个新的地址队列；加上起始位和停止位，共66位。该队列的地址区域长度有设备所在层级决定长度，倒数第二级为66位，倒数第三级为98位，倒数第四级为130位，倒数第五级为162位；通常，低压配电台区设备电气层级最大为5级；所需队列长度最大为162位；发出每一位信号所需时间为一个电流周期，总共所需时间为3240毫秒。

S7、判断上一级设备C是否接收到电流脉冲信号；同理，上一级设备C收到该脉冲信号后，等待162个电流周期，大致3.3秒，再解析该脉冲序列，获得发报设地址。

S8、已注册设备C发出电压脉冲信号，回复设备B；同时通过通信网络上报档案信息；上一级设备C通过产生电压信号(类同于回电报)，回答下一级设备B已正确收到设备地址电报；

S9、设备B收到回复信号后，停止任务。设置已注册标准；等待通信网络组网。原发报设备B收到回复命令后，立即停止发送电流脉冲信号。回复电报为一个4～8位(可设)的位队列，全部置为高位1；上一级设备C没有接收和解析到正确的地址报文，不发出回复电压信号。如果设备C为已注册设备，则可以通过通信网络发送通信报文直接告知主控设备(智能融合终端)，自身设备C下一级增加电气设备B。

本发明主要用于解决低压配电台区电气设备即插即用问题。首先，主控设备(智能融合终端)如果具备检测该电流脉冲信号(类同电报)的功能，则直接由主控设备(智能融合终端)作为最终接收者，并分析电气拓扑关系。如果主控设备(智能融合终端)没有具备检测该电流脉冲信号(类同电报)的功能，则需要增加一种具备检测该电流脉冲信号(类同电报)功能的设备，在此，称之为电流脉冲信号收集单元。信号收集单元同时具备分析电气拓扑关系的功能，并将分析结果上报台区智能融合终端。

如图2所示，图2中不带箭头的黑色实线表示电力线；线上安装各级分支线智能设备，图中短虚线箭头表示电流脉冲信号流动方向，长虚线箭头表示电压信号流动方向。当智能感知设备A302满足发出特征电流脉冲信号时，发出的脉冲信号沿电力线经过智能感知设备A3，再经过智能感知设备A，最后经过电流脉冲识别单元，回到电源(变压器)中。

当智能感知设备A3检测到智能感知设备A302发出的电流脉冲信号时，发出电压信号，将经过如图上橙色箭头表示流动方向；设备A302收到后停止动作。

当智能感知设备A检测到智能感知设备A302发出的电流脉冲信号时，发出电压信号，将经过如图上橙色箭头表示流动方向；设备A302收到后停止动作。

为了解决多个设备同时上电，同时发生电流脉冲信号引起冲突的问题。需要设置设备的拓扑信号地址为不同的16比特位地址，即地址范围为1～65534的数字。每个设备根据地址计算电流脉冲信号发生时间，通常台区下设备数量为200～500台电气设备，同时上电，所需时间最长为1000秒；非常消耗时间。本发明是依据现场配电台区停电后，遵循有序上电原则来实现，因此，台区内不需要设置不同的地址，只需要同一个配电分支箱的出线设备(如4～5台智能断路器)需要不同的拓扑信号地址(即设备地址)，例如分别为1～5，最长所需时间为15秒。一级电气设备为馈线柜，所有馈线上的智能设备同时上电，需要设置不同的拓扑信号地址，范围为1～30的数字。一级馈线上的设备完全满足图1，单台设备自动识别时间小于2秒，可设置等待间隔为2秒；按30条馈线计算最长时间为60秒。二级电气设备为分支箱，一个配电分支箱的进线设备为智能设备，上电时，依据台区有序上电的原则，所有出线保持断开状态，等待3秒后，即可给分支箱的出线设备依次上电。三级电气设备为表箱内智能设备，表箱智能断路器和分支箱的出线智能断路器同时上电，单台设备自动识别时间小于3秒，可设置等待间隔为3秒。

实施例2

如图4所示，单个设备上电拓扑识别工作流程包括以下步骤：

S1’、设备上电运行；

S2’、MCU根据地址队列，按位信息，控制高频开关依次在过零点发出电流脉冲；

S3’、判断上一级设备B是否接收电流脉冲信号；

S4’、已注册设备B发出电压脉冲信号，回复设备A；同时通过通信网络上报档案信息；

S5’、设备A收到回复信号后，停止任务。设置已注册标准，等待通信网络组网。

1.主控设备(智能融合终端)上电运行，如已安装电流脉冲信号收集单元，则一同上电运行；作为低压配电台区电气结构的头端设备，或者称为顶点设备。

2.依据台区有序上电的原则，一级电气设备为馈线柜，所有馈线上的智能设备同时上电，需要设置不同的拓扑信号地址，范围为1～30的数字，最长时间为60秒。

3.依据台区有序上电的原则，二级电气设备为分支箱，同一个配电分支箱的出线设备(如4～5台智能断路器)需要配置不同的拓扑信号地址，分别为1～5，最长所需时间为10秒。一个配电分支箱的进线设备上电运行后，等待2秒，即可完成电气拓扑关系注册。即可全部完成电气拓扑关系注册，完成档案登记。

4.三级电气设备为表箱内智能设备，表箱智能断路器和分支箱的出线智能断路器同时上电，采用本发明的方法，表箱智能断路器为A，出线智能断路器为B，一级电气设备为馈线上智能设备为C已完成电气拓扑关系注册。设备A发出电流脉冲信号，收到回复，设备B发出电流脉冲信号，再收到回复，整体过程所需时间最长为4秒；即可完成这两级设备的电气拓扑关系注册，完成档案登记。

所有注册报文到达低压配电台区电气结构的头端设备(顶点设备)后，形成台区完整的电气拓扑关系表，上报或汇总到智能融合终端。智能融合终端再通过电力专网上报智慧物联网平台。

综上，本发明依据台区有序上电的原则，确保台区内所有电气设备不同时上电运行，电气拓扑关系识别是采取自下而上的方法，最终可实现智能设备即插即用。

本发明是依据现场配电台区停电后，遵循有序上电原则来实现，因此，台区内不需要设置不同的地址，只需要同一个配电分支箱的出线设备(如4～5台智能断路器)需要不同的拓扑信号地址(即设备地址)。本发明自下而上实现电气拓扑识别，识别时间短、速度快；运行过程中断电，再上电后，立即自动执行电气识别，无需运维人员操作；最终实现免运维。

本发明采用电流脉冲信号法(类同电报)，向上一级智能设备B发出携带设备地址的电流脉冲信号，称为发电报；上一级设备B收到正确信号后，采用电压信号法，回复电压信号给到发报设备A，完成设备A电气拓扑关系注册，完成档案登记。

本发明根据戴维南定理，电流向上回流到电源输出端。上一级设备B收到该脉冲信号后，等待32个电流周期，不到一秒，再解析该脉冲序列，以获得发报设备地址。

本发明所有注册报文到达低压配电台区电气结构的头端设备(顶点设备)后，形成台区完整的电气拓扑关系表，上报或汇总到智能融合终端。智能融合终端再通过电力专网上报智慧物联网平台。本发明完成电气拓扑关系识别后，正确接收到设备地址，自动完成档案登记，通过智能融合终端加入台区通信组网。本发明解决了现有技术中存在的识别耗时较长、依赖人工以及依赖原有设备档案信息的技术问题。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、头端设备及一级设备C上电运行，二级设备B及三级设备A依据台区有序上电原则上电，对所述一级设备C、所述二级设备B及所述三级设备A进行拓扑关系注册并完成档案登记；

S2、所述三级设备A中的MCU产生地址队列，根据所述地址队列中的按位信息控制所述三级设备A的高频开关依次在过零点发出三级电流脉冲信号；

S3、在所述二级设备B接收到所述三级电流脉冲信号时，由已注册的所述二级设备B发出二级回复电压脉冲信号以回复所述三级设备A，并通过预置通信网络上报第一档案注册信息；

S4、所述三级设备A收到所述二级回复电压脉冲信号，停止任务并设置已注册标准，等待所述预置通信网络组网；

其中，所述步骤S4包括：

S41、在发报的所述三级设备A收到所述二级回复电压脉冲信号时，停止发送所述三级电流脉冲信号；

S42、将所述三级设备A标注为已注册；

S43、在所述三级设备A在3秒内未收到所述二级回复电压脉冲信号时，重新开始发送所述三级电流脉冲信号；

S5、所述二级设备B中的MCU根据所述三级设备A的地址加上自身地址形成二级新队列，以启动发报任务，根据所述二级新队列中的按位信息控制所述二级设备中的高频开关依次在过零点发出二级电流脉冲信号；

其中，所述步骤S5包括：

S51、当所述二级设备B已注册时，通过所述预置通信网络发送通信报文以告知所述头端设备；

S52、在所述二级设备B的下一级增加电气设备A；

S53、当所述二级设备B未注册时，以所述二级设备的MCU设置自身为电流脉冲信号发生者，将已收到的所述三级设备A的地址加上该所述二级设备B的地址，以形成所述二级新队列；

S6、在所述一级设备C接收到所述二级电流脉冲信号时，由已注册的所述一级设备C发出一级回复电压脉冲信号以回复所述二级设备B，同时通过通信网络上报第二档案注册信息；

S7、在所述二级设备B收到所述一级回复电压脉冲信号时，停止任务并设置已注册标准，等待所述预置通信网络组网，所述一级设备C将第三档案注册信息上报所述头端设备，在其下一级增加所述二级设备B；

S8、头端设备根据所述第一档案注册信息、所述第二档案注册信息及所述第三档案注册信息形成并更新台区电气拓扑关系表。

2.根据权利要求1所述的一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、上电运行所述头端设备；

S12、根据台区有序上电的原则，上电运行所述一级设备C并设置一级设备拓扑信号地址；

S13、根据所述台区有序上电的原则，上电运行所述二级设备B并配置二级设备拓扑信号地址，注册所述二级设备B并完成档案登记；

S14、上电运行所述三级设备A。

3.根据权利要求1所述的一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、以所述三级设备A中的MCU读取设备地址，据以产生一个34位的队列，其中，所述队列中包括：起始位、地址位及停止位；

S22、以所述三级设备A中的MCU根据队列发出所述三级电流脉冲信号；

S23、设备A上电并达到启动信号条件时，以所述三级设备A中的MCU控制所述高频开关在根据预设周期及断开时段持续产生所述三级电流脉冲信号。

4.根据权利要求1所述的一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、以所述二级设备B接收所述三级电流脉冲信号；

S32、使所述二级设备B等待32个电流周期；

S33、解析该所述三级电流脉冲信号中的脉冲序列，据以获得三级发报设备地址；

S34、以所述二级设备B产生所述二级回复电压脉冲信号，根据所述三级发报设备地址发送所述二级回复电压脉冲信号至所述三级设备A。

5.根据权利要求1所述的一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法，其特征在于，所述步骤S6包括：

S61、以所述一级设备C接收所述二级电流脉冲信号；

S62、等待预置周期，解析该所述二级电流脉冲信号，据以获得发报二级设备地址；

S63、所述一级设备C产生一级回复电压脉冲信号并发送至所述二级设备B。

6.根据权利要求1所述的一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法，其特征在于，所述步骤S7包括：

S71、发报的所述二级设备B收到所述一级回复电压脉冲信号时，停止发送所述二级电流脉冲信号；

S72、在所述一级设备C未接收和解析到所述一级回复电压脉冲信号时，不发出一级回复电压脉冲信号；

S73、在所述一级设备C已注册时，通过所述预置通信网络发送通信报文以告知所述头端设备在所述一级设备C的下一级增加所述二级设备B。

7.根据权利要求1所述的一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法，其特征在于，所述步骤S8包括：

S81、以低压配电台区电气结构的所述头端设备接收所有所述第一档案注册信息、所述第二档案注册信息；

S82、根据所有所述第一档案注册信息、所述第二档案注册信息形成所述低压配电台区电气结构的完整电气拓扑关系表并上报到智能融合终端；

S83、所述智能融合终端再通过预置电力专网上报智慧物联网平台。

8.一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用系统，用于实现所述权利要求1至7任一项所述的一种低压配电快速电气拓扑实现设备即插即用方法，其特征在于，所述系统包括：

上电模块，用以使头端设备及一级设备C上电运行，二级设备B及三级设备A依据台区有序上电原则上电，对所述一级设备C、所述二级设备B及所述三级设备A进行拓扑关系注册并完成档案登记；

三级信号模块，用于以所述三级设备A中的MCU产生地址队列，根据所述地址队列中的按位信息控制所述三级设备A的高频开关依次在过零点发出三级电流脉冲信号，所述三级信号模块与所述上电模块连接；

二级回复模块，用以在所述二级设备B接收到所述三级电流脉冲信号时，由已注册的所述二级设备B发出二级回复电压脉冲信号以回复所述三级设备A，并通过预置通信网络上报第一档案注册信息，所述二级回复模块与所述三级信号模块连接；

三级设置模块，用于以所述三级设备A收到所述二级回复电压脉冲信号，停止任务并设置已注册标准，等待所述预置通信网络组网，所述三级设置模块与所述二级回复模块连接；

二级信号模块，用于以所述二级设备B中的MCU根据所述三级设备A的地址加上自身地址形成二级新队列，据以启动发报任务，根据所述二级新队列中的按位信息控制所述二级设备中的高频开关依次在过零点发出二级电流脉冲信号，所述二级信号模块与所述三级设置模块连接；

一级回复模块，用以在所述一级设备C接收到所述二级电流脉冲信号时，由已注册的所述一级设备C发出一级回复电压脉冲信号以回复所述二级设备B，同时通过通信网络上报第二档案注册信息，所述一级回复模块与所述二级信号模块连接；

二级设备增加模块，用以在所述二级设备B收到所述一级回复电压脉冲信号时，停止任务并设置已注册标准，等待所述预置通信网络组网，所述一级设备C将第三档案注册信息上报所述头端设备，在其下一级增加所述二级设备B，所述二级设备增加模块与所述一级回复模块连接；

头端数据模块，用于以头端设备根据所述第一档案注册信息、所述第二档案注册信息及所述第三档案注册信息形成并更新台区电气拓扑关系表，所述头端数据模块与所述二级回复模块、所述一级回复模块及所述二级设备增加模块连接。