CN111262340A - 一种基于电力线载波n线电流监测的低压配网拓扑识别***及方法 - Google Patents

一种基于电力线载波n线电流监测的低压配网拓扑识别***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***，所述***由集中器和若干拓扑识别装置构成，所述拓扑识别装置分别装设于待识别拓扑关系的电网的分支箱之上；所述拓扑识别装置包括：N线载波信号传感器和拓扑识别处理终端，所述拓扑识别处理终端设置于所述分支箱的母线端，用于完成监听信号的处理；所述N线载波信号传感器设置于各分支线路的N线之上，完成过往电力载波电流信号监听；所述拓扑识别处理终端与所述集中器电性连接。通过本发明***的结构设置，使得本发明***只需要在分支节点上安装成套装置，不要在电表侧安装任何装置，既减少安装复杂度，提高了准确率，又降低了投资成本。

Description

一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别*** 及方法
技术领域
本发明属于拓扑识别技术领域，尤其涉及一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***及方法。
背景技术
在智能电网“输-变-配-用”各个环节中，低压台区直接面向广大国家经济各部分和人民生活提供所需电力需要。为了有效提高供电可靠性、改善供电质量、提升运行管理水平和供电服务能力，近年来电网公司加强了台区建设和投资。各地城市、乡村规划改造建设，伴随电网的新建、改扩建及运维检修过程中，配电网络中配电设备的变动会导致台区配电网络拓扑关系的改变。为了提高供电质量，有必要实时掌握整个台区网络***“户-线-变”的网络拓扑关系。
传统配变台区电网络拓扑关系，主要依赖台区建设时留下来的拓扑资料，这种方式，初始安装时需要人工录入档案，工作量巨大，后期如果出现设备更换或线路变化也需要人工录入更新。实际使用时也经常会出现录入错误或者更新档案不及时，导致现场实际配电网拓扑和主站显示的不一致。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前有很多基于电力线载波应用实现拓扑的技术方案，但在实际应用环境中效果不理想，拓扑识别成功率不能满足需要的问题。提供了一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***及方法，该***极大提高了拓扑识别的准确性，同时降低了实施成本。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***，所述拓扑识别***由集中器和若干拓扑识别装置构成，所述拓扑识别装置分别装设于待识别拓扑关系的电网的分支箱之上；所述拓扑识别装置至少包括：N线载波信号传感器和拓扑识别处理终端，所述N线载波信号传感器与所述拓扑识别处理终端电性连接，其中，所述拓扑识别处理终端设置于所述分支箱的母线端，用于完成监听信号的处理；所述N线载波信号传感器设置于各分支线路的N线之上，完成过往电力载波电流信号监听；所述拓扑识别处理终端与所述集中器电性连接。
根据一个优选的实施方式，所述N线载波信号传感器与拓扑识别处理终端之间设有RS485总线，所述N线载波信号传感器将检测得到的电力载波电流信号经RS485总线发送至拓扑识别处理终端。
根据一个优选的实施方式，所述***工作流程具体包括如下步骤：S1：基于电网上设置的集中器完成台区各用户电表编号和总用户电表数量信息的获取；S2：集中器基于步骤S1获得的用户电表信息分别完成向各智能电表发送召测指令，且各智能电表上的载波模块基于接收的召测指令进行电信号回应，同时，所述集中器通过载波特定广播命令得到各分支箱装置ID和分支数量信息；S3：所述N线载波信号传感器于步骤S2中集中器向各智能电表发送召测指令时，进行信号监听，并将监听结构发送至拓扑识别处理终端；S4：集中器或TTU基于拓扑识别处理终端收集的各分支线路的信号监听报送结果，分析判断出该电表用户的拓扑结果，并形成整个台区的拓扑结构。
根据一个优选的实施方式，所述步骤S3中所述N线载波信号传感器进行信号监听时具体包括：所述N线载波信号传感器依次完成台区各智能电表的载电流的监听，并在检测到N线回应电流通过分直接点时，即经拓扑识别处理终端上报分支箱的ID和分支线的编号信息。
根据一个优选的实施方式，所述步骤S4中，集中器基于接收的上报信息，形成对应电表的关系表。
根据一个优选的实施方式，步骤S4中，所述集中器基于拓扑算法完成各个电表关系表的统计和分析生成整个台区的拓扑关系结构。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：通过本发明***的结构设置，使得本发明***只需要在分支节点上安装成套装置，不要在电表侧安装任何装置，既减少安装复杂度，提高了准确率，又降低了投资成本。
附图说明
图1是本发明***的结构示意图；
图2是本发明***的工作流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1：
参考图1所示，本发明公开了一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***。本***极大提高了拓扑识别的准确性，同时降低了实施成本。
优选地，所述拓扑识别***由集中器和若干拓扑识别装置构成，所述拓扑识别装置分别装设于待识别拓扑关系的电网的分支箱之上。所述拓扑识别处理终端与所述集中器电性连接。
优选地，所述拓扑识别装置至少包括：N线载波信号传感器和拓扑识别处理终端，所述N线载波信号传感器与所述拓扑识别处理终端电性连接。其中，所述拓扑识别处理终端设置于所述分支箱的母线端，用于完成监听信号的处理；所述N线载波信号传感器设置于各分支线路的N线之上，完成过往电力载波电流信号监听。
进一步地，所述N线载波信号传感器与拓扑识别处理终端之间设有RS485总线，所述N线载波信号传感器将检测得到的电力载波电流信号经RS485总线发送至拓扑识别处理终端。
参考图2所示，所述***工作流程具体包括如下步骤：
S1：基于电网上设置的集中器完成台区各用户电表编号和总用户电表数量信息的获取。
S2：集中器基于步骤S1获得的用户电表信息分别完成向各智能电表发送召测指令，且各智能电表上的载波模块基于接收的召测指令进行电信号回应，同时，所述集中器通过载波特定广播命令得到各分支箱装置ID和分支数量信息。
S3：所述N线载波信号传感器于步骤S2中集中器向各智能电表发送召测指令时，进行信号监听，并将监听结构发送至拓扑识别处理终端。
优选地，所述步骤S3中所述N线载波信号传感器进行信号监听时具体包括：所述N线载波信号传感器依次完成台区各智能电表的载电流的监听，并在检测到N线回应电流通过分直接点时，即经拓扑识别处理终端上报分支箱的ID和分支线的编号信息。
S4：集中器或TTU基于拓扑识别处理终端收集的各分支线路的信号监听报送结果，分析判断出该电表用户的拓扑结果，并形成整个台区的拓扑结构。
优选地，所述步骤S4中，集中器基于接收的上报信息，形成对应电表的关系表。
按照国家电网和南方电网关于电力线载波通信的规范，窄带载波通信的频率在10-500KHz,宽带载波通信的频率在2-2MHz。不同于工频电流，对于这些频率的高频信号电流，低压台区变压器等效电路中表现为低阻抗，所以N线上的电流大部分将流向台区变压器侧，通过变压器侧的接地汇入大地。即是，依据N线上电流的流向，可以准确判断出各分支线路的拓扑结构。
优选地，步骤S4中，所述集中器基于拓扑算法完成各个电表关系表的统计和分析生成整个台区的拓扑关系结构。
通过本发明***的结构设置，使得本发明***只需要在分支节点上安装成套装置，不要在电表侧安装任何装置，既减少安装复杂度，提高了准确率，又降低了投资成本。
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***，其特征在于，所述拓扑识别***由集中器和若干拓扑识别装置构成，所述拓扑识别装置分别装设于待识别拓扑关系的电网的分支箱之上；
所述拓扑识别装置至少包括：N线载波信号传感器和拓扑识别处理终端，所述N线载波信号传感器与所述拓扑识别处理终端电性连接，
其中，所述拓扑识别处理终端设置于所述分支箱的母线端，用于完成监听信号的处理；
所述N线载波信号传感器设置于各分支线路的N线之上，完成过往电力载波电流信号监听；
所述拓扑识别处理终端与所述集中器电性连接。
2.如权利要求1所述的一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***，其特征在于，所述N线载波信号传感器与拓扑识别处理终端之间设有RS485总线，
所述N线载波信号传感器将检测得到的电力载波电流信号经RS485总线发送至拓扑识别处理终端。
3.如权利要求1所述的一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***，其特征在于，所述***工作流程具体包括如下步骤：
S1：基于电网上设置的集中器完成台区各用户电表编号和总用户电表数量信息的获取；
S2：集中器基于步骤S1获得的用户电表信息分别完成向各智能电表发送召测指令，且各智能电表上的载波模块基于接收的召测指令进行电信号回应，同时，所述集中器通过载波特定广播命令得到各分支箱装置ID和分支数量信息；
S3：所述N线载波信号传感器于步骤S2中集中器向各智能电表发送召测指令时，进行信号监听，并将监听结构发送至拓扑识别处理终端；
S4：集中器或TTU基于拓扑识别处理终端收集的各分支线路的信号监听报送结果，分析判断出该电表用户的拓扑结果，并形成整个台区的拓扑结构。
4.如权利要求3所述的一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***，其特征在于，所述步骤S3中所述N线载波信号传感器进行信号监听时具体包括：
所述N线载波信号传感器依次完成台区各智能电表的载电流的监听，并在检测到N线回应电流通过分直接点时，即经拓扑识别处理终端上报分支箱的ID和分支线的编号信息。
5.如权利要求4所述的一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***，其特征在于，所述步骤S4中，集中器基于接收的上报信息，形成对应电表的关系表。
6.如权利要求5所述的一种基于电力线载波N线电流监测的低压配网拓扑识别***，其特征在于，步骤S4中，所述集中器基于拓扑算法完成各个电表关系表的统计和分析生成整个台区的拓扑关系结构。
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