CN109217478A - 低压台区拓扑关系识别方法、集中器以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低压台区拓扑关系识别方法、集中器以及计算机可读存储介质，所述方法包括：控制任一终端向其他终端发送户变关系识别信号，采集所述其他终端得到的户变关系识别结果并确定台区变压器所属的终端；依次控制任一终端向其他终端发送拓扑关系识别信号，采集其他终端得到的拓扑关系识别结果并确定任一终端的上级节点终端；确定终端位置并完成低压台区拓扑关系图的绘制。本申请通过确定台区变压器所属的终端，并在确定所有终端的上级节点终端的情况下确定低压台区拓扑关系图中终端位置，完成低压台区拓扑关系图的绘制；可精确的获得低压台区拓扑关系图，减少电网运维维护工作的人工投入。

Description

低压台区拓扑关系识别方法、集中器以及存储介质

技术领域

本申请涉及智能电网技术领域，尤其涉及一种低压台区拓扑关系识别方法、集中器以及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来各电网公司在智能电网建设方面，投入了大量的精力、物力、人力，智能电网建设取得了重大的进展，利用智能电网的基础数据进行大数据分析解决电网的安全、故障抢修、线损管理等实际问题也初现成效。

现阶段利用现有智能电网的采集系统，通过大数据分析解决电网安全、故障抢修、线损管理、反窃电等有一定的作用，主要问题在于，虽然现有智能电网建设的采集系统的计量终端具备丰富的电参数测量和监测及通讯等功能，但由于缺乏实时准确线路拓扑关系，导致安全故障点、线损异常点等涉及线路本身故障的问题排查效率低，周期长成本高。

现行技术下的普遍做法通过移动工具测试台区拓扑关系或者依赖生产部门提供台区建设时保存下来的拓扑资料，现行技术存在如下弊端：

1)、通过移动设备终端测量台区拓扑关系存在的弊端：在识别技术上移动设备识别方式是电网上两点之间点对点的识别，由于台区范围广、线路负载重等原因可能导致部分点之间识别信号弱或识别不出来的情况，往往需要人工干预才能判断其拓扑关系；另外如果全部核查则需要大量人力投入物力进行现场普查，然后后台再绘图，这种方式由于人力投入大，人为因素可能导致各种不确定问题的出现，因此电网公司实施的线路普查工作效果并不理想。

2)、移动设备的应用一般是台区出现异常后，再到现场检测解决异常问题。这种被动式的解决方式，带来的是工作效率的低下以及安全问题难以做到提前预防的作用。

3)、通过在生产部们处获取台区建设时的拓扑信息，通常情况下这种原始的档案由于各种负荷调整和挂牌错误等原因，这种拓扑关系信息可靠性无法保证。

低压台区拓扑关系是治理安全管理问题、台区精细化管理关键部分，是更加高效的应用采集系统数据不可或缺的一个环节。如何获得实时准确的低压台区拓扑关系成为当下迫切解决的重要课题。

发明内容

本申请的主要目的在于提出一种低压台区拓扑关系识别方法、集中器以及计算机可读存储介质，旨在解决如何准确识别出低压台区拓扑关系的问题。

为实现上述目的，本申请实施例第一方面提供一种低压台区拓扑关系识别方法，所述方法包括：

控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送户变关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述户变关系识别信号，根据所述户变关系识别信号得到户变关系识别结果；

采集所述其他终端得到的户变关系识别结果，根据所述户变关系识别结果确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端；

在确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端的情况下，依次控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送拓扑关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述拓扑关系识别信号，根据所述拓扑关系识别信号得到拓扑关系识别结果；

采集所述其他终端得到的拓扑关系识别结果，根据所述拓扑关系识别结果确定所述任一终端的上级节点终端；

在确定所有终端的上级节点终端的情况下，确定所述低压台区拓扑关系图中终端位置，完成所述低压台区拓扑关系图的绘制。

此外，为实现上述目的，本申请实施例第二方面提供一种集中器，所述集中器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的低压台区拓扑关系识别程序，所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器执行时实现第一方面所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤。

再者，为实现上述目的，本申请实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有低压台区拓扑关系识别程序，所述低压台区拓扑关系识别程序被处理器执行时实现第一方面所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤。

本申请实施例提供的一种低压台区拓扑关系识别方法、集中器以及计算机可读存储介质，通过确定台区变压器所属的终端，并在确定所有终端的上级节点终端的情况下确定低压台区拓扑关系图中终端位置，完成低压台区拓扑关系图的绘制；可精确的获得低压台区拓扑关系图，减少电网运维维护工作的人工投入。

附图说明

图1为本申请第一实施例的低压台区拓扑关系识别方法流程示意图；

图2为本申请实施例的过零检测电路结构示意图；

图3为本申请实施例的电压采样电路结构示意图；

图4为本申请实施例识别前的电流采样电路结构示意图；

图5为本申请实施例识别前的低压台区拓扑关系结构示意图；

图6为本申请实施例识别后的低压台区拓扑关系结构示意图；

图7为本申请第二实施例的集中器结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

现在将参考附图描述实现本申请各个实施例的。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身并没有特定的意义。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1所示，本申请第一实施例提供一种低压台区拓扑关系识别方法，该方法用于集中器，所述方法包括：

步骤S11、控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送户变关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述户变关系识别信号，根据所述户变关系识别信号得到户变关系识别结果。

在本实施例中，集中器可在台区变压器侧发送具有一定规律的扰动脉冲信号，在居民用户侧和供电线路分支开关测通过过零检测电路以及AD采样电路获取脉冲扰动信号来识别低压用户、分支开关和变压器的户变关系，可以判断出哪些用户属于本台区变压器。

如图2所示，在一种实施方式中，过零检测电路包括U15、U16、U17及其周边电路组成，用于检测电力线工频信号过零点。

AD采样电路包括电压采样电路和电流采样电路。

如图3所示，在一种实施方式中，电压采样电路包括分压网络、采样电阻和滤波网络。R66至R81一组电阻(R67至R82、R68至R83与此类似)组成的分压网络将三相电压信号值降至合理区间，分压后的信号由采样电阻R104(R105、R106)完成采样功能，再经由R96和C81(R97和C82、R98和C83)组成的一阶RC网络、M1磁珠元件滤波后可接入ADC芯片信号输入端。

如图4所示，在一种实施方式中，电流采样电路包括采样电阻和滤波网络。三相电流信号经由采样电阻R39(R40、R41)采样后，再通过R42和C17(R43和C18、R44和C19)组成的一阶RC网络完成滤波，最后接入ADC芯片信号输入端。

ADC芯片可采用Analog Devices公司的16位六通道同步采样芯片AD73360。该芯片支持四种可选的信号采样速率，最高可达64kS/s。AD73360内嵌采样基准电压产生电路，基准电压作用于待采样信号，再以差分模式接入芯片模拟输入管脚。芯片通过专用SPORT串行接口与DSP处理器实现连接，一次性传输所有通道的采样数据。

DSP处理器采用Analog Devices公司的Blackfin系列芯片BF532，该芯片内嵌16位定点DSP内核，可以实现400MHz的持续高性能工作。BF532特有的dual-MAC信号处理引擎具备高速数据处理能力，再结合高效的DMA控制器，能够完成大数据量的自动传输、快速运算。

信号解调算法充分运用AD73360和BF532芯片的性能优势，解调特定信号，辅以一定的限定条件，有效剔除电力线干扰噪声。不同的信号组合，携带了不同的电网信息，通过算法解析得到这些信息，再对信息进行判定处理，最后给出电网识别结果。电计量算法以傅里叶运算为基础，配合恰当的计量常数，对三相采样信号进行高频次计量。然后结合一定量数学运算，输出高精度的电参量计量数据。

步骤S12、采集所述其他终端得到的户变关系识别结果，根据所述户变关系识别结果确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端。

步骤S13、在确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端的情况下，依次控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送拓扑关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述拓扑关系识别信号，根据所述拓扑关系识别信号得到拓扑关系识别结果。

步骤S14、采集所述其他终端得到的拓扑关系识别结果，根据所述拓扑关系识别结果确定所述任一终端的上级节点终端；

步骤S15、在确定所有终端的上级节点终端的情况下，确定所述低压台区拓扑关系图中终端位置，完成所述低压台区拓扑关系图的绘制。

在本实施例中，当完成户变关系识别后，台区变压器侧的集中器会把用户处和分支开关处计量设备的电流、电压、功率、功率因数、电能等数据采集上来；集中器通过载波、无线、双模等通讯信道逐个控制用户处和分支开关处计量设备按一定的编码规则加载一个负载电路，同时各分支开关处的计量设备实时采集电流、电压、功率、功率因数、电能等数据，可以根据测试到的负载变化判断出哪些计量设备属于本分支开关的下级子节点，按此方案逐个计量点重复加载解调的过程，进行一轮后集中器把所有结果及参数采集上来。

根据本计量点负载变化其所有上级的负载电流会同步变化，下级及旁路负载电流不会变化的特性逐个排列绘制出整个台区的计量点拓扑关系。

为了更好地阐述低压台区拓扑关系识别过程，以下结合图5和图6进行说明：

图5为本申请实施例识别前的低压台区拓扑关系结构示意图。如图5所示，低压台区拓扑关系识别过程包括：

a)、集中器控制1#终端发送具有一定规律的扰动脉冲信号，2#终端至9#终端依据是否获取正确的脉冲信号来识别户变关系。

b)、集中器采集2#终端至9#终端的户变关系识别结果，判断出哪些终端属于本台区变压器。

c)、集中器控制1#终端发送拓扑关系识别信号，2#终端至9#终端依据是否获取正确的信号来识别拓扑关系。

d)、集中器采集2#终端至9#终端的拓扑关系识别结果，判断出哪些终端属于1#终端的上级节点。

e)、集中器依次控制2#终端至9#终端发送拓扑关系识别信号，其它终端依据是否获取正确的信号来识别拓扑关系。例如控制4#终端发送信号，1#终端至3#终端、5#终端至9#终端依据是否获取正确的信号来识别拓扑关系。

f)、集中器采集其它终端的拓扑关系识别结果，判断出哪些终端分属2#至9#终端的上级节点。

g)、根据汇总的全部拓扑关系结果，集中器按照终端的上级数量及编号，逐个确定低压台区拓扑关系图中终端位置，最终完成低压台区拓扑关系图的绘制。

绘制后的低压台区拓扑关系图如图6所示。

本申请实施例提供的一种低压台区拓扑关系识别方法，通过确定台区变压器所属的终端，并在确定所有终端的上级节点终端的情况下确定低压台区拓扑关系图中终端位置，完成低压台区拓扑关系图的绘制；可精确的获得低压台区拓扑关系图，减少电网运维维护工作的人工投入。

第二实施例

参照图7，图7为本申请第二实施例提供的一种集中器，所述集中器包括：存储器21、处理器22及存储在所述存储器21上并可在所述处理器22上运行的低压台区拓扑关系识别程序，所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器22执行时，用于实现以下所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤：

控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送户变关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述户变关系识别信号，根据所述户变关系识别信号得到户变关系识别结果；

采集所述其他终端得到的户变关系识别结果，根据所述户变关系识别结果确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端；

在确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端的情况下，依次控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送拓扑关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述拓扑关系识别信号，根据所述拓扑关系识别信号得到拓扑关系识别结果；

采集所述其他终端得到的拓扑关系识别结果，根据所述拓扑关系识别结果确定所述任一终端的上级节点终端；

在确定所有终端的上级节点终端的情况下，确定所述低压台区拓扑关系图中终端位置，完成所述低压台区拓扑关系图的绘制。

所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤：

所述户变关系识别信号为具有一定规律的脉冲扰动信号。

所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤：

所述其他终端通过过零检测电路以及AD采样电路获取所述脉冲扰动信号。

所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤：

通过通信信道控制所述任一终端按照一定的编码规则加载预设的负载电路。

所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤：

所述通信信道包括载波通信信道、无线通信信道、双模通信信道中的一种。

本申请实施例提供的一种集中器，通过确定台区变压器所属的终端，并在确定所有终端的上级节点终端的情况下确定低压台区拓扑关系图中终端位置，完成低压台区拓扑关系图的绘制；可精确的获得低压台区拓扑关系图，减少电网运维维护工作的人工投入。

第三实施例

本申请第三实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有低压台区拓扑关系识别程序，所述低压台区拓扑关系识别程序被处理器执行时实现第一实施例所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤。

本申请实施例提供的计算机可读存储介质，通过确定台区变压器所属的终端，并在确定所有终端的上级节点终端的情况下确定低压台区拓扑关系图中终端位置，完成低压台区拓扑关系图的绘制；可精确的获得低压台区拓扑关系图，减少电网运维维护工作的人工投入。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种低压台区拓扑关系识别方法，其特征在于，所述方法包括：

控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送户变关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述户变关系识别信号，根据所述户变关系识别信号得到户变关系识别结果；

采集所述其他终端得到的户变关系识别结果，根据所述户变关系识别结果确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端；

在确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端的情况下，依次控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送拓扑关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述拓扑关系识别信号，根据所述拓扑关系识别信号得到拓扑关系识别结果；

采集所述其他终端得到的拓扑关系识别结果，根据所述拓扑关系识别结果确定所述任一终端的上级节点终端；

在确定所有终端的上级节点终端的情况下，确定所述低压台区拓扑关系图中终端位置，完成所述低压台区拓扑关系图的绘制。

2.根据权利要求1所述的低压台区拓扑关系识别方法，其特征在于，所述户变关系识别信号为具有一定规律的脉冲扰动信号。

3.根据权利要求2所述的低压台区拓扑关系识别方法，其特征在于，所述其他终端获取所述户变关系识别信号包括：

所述其他终端通过过零检测电路以及AD采样电路获取所述脉冲扰动信号。

4.根据权利要求1所述的低压台区拓扑关系识别方法，其特征在于，所述控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送拓扑关系识别信号包括：

通过通信信道控制所述任一终端按照一定的编码规则加载预设的负载电路。

5.根据权利要求4所述的低压台区拓扑关系识别方法，其特征在于，所述通信信道包括载波通信信道、无线通信信道、双模通信信道中的一种。

6.一种集中器，其特征在于，所述集中器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的低压台区拓扑关系识别程序，所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器执行时用于实现以下所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤：

控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送户变关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述户变关系识别信号，根据所述户变关系识别信号得到户变关系识别结果；

采集所述其他终端得到的户变关系识别结果，根据所述户变关系识别结果确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端；

在确定所述低压台区拓扑关系图中台区变压器所属的终端的情况下，依次控制低压台区拓扑关系图中任一终端向其他终端发送拓扑关系识别信号，以使得所述其他终端获取所述拓扑关系识别信号，根据所述拓扑关系识别信号得到拓扑关系识别结果；

采集所述其他终端得到的拓扑关系识别结果，根据所述拓扑关系识别结果确定所述任一终端的上级节点终端；

在确定所有终端的上级节点终端的情况下，确定所述低压台区拓扑关系图中终端位置，完成所述低压台区拓扑关系图的绘制。

7.根据权利要求6所述的集中器，其特征在于，所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器执行时用于实现以下所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤：

所述户变关系识别信号为具有一定规律的脉冲扰动信号。

8.根据权利要求7所述的集中器，其特征在于，所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器执行时用于实现以下所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤：

所述其他终端通过过零检测电路以及AD采样电路获取所述脉冲扰动信号。

9.根据权利要求6所述的集中器，其特征在于，所述低压台区拓扑关系识别程序被所述处理器执行时用于实现以下所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤：

通过通信信道控制所述任一终端按照一定的编码规则加载预设的负载电路。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有低压台区拓扑关系识别程序，所述低压台区拓扑关系识别程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的低压台区拓扑关系识别方法的步骤。