[發明專利]一種智能的低壓臺區電力線路自動拓撲系統

有效

• 申請號: 201811188439.6
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109390934B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 孫侃;張長祥
• 申請（專利權）人: 江蘇佳源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J13/00
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.一種智能的低壓臺區電力線路自動拓撲系統，其特征在于，包括：線路采集終端、集中器、處理終端和顯示終端，其中，

所述線路采集終端，安裝在臺區電力線上，與所述集中器連接，用于根據由集中器發送的控制指令，對電力線上信號進行采集，對采集的信號進行解調及處理生成識別信號；

所述集中器，與所述處理終端連接，用于根據由所述處理終端發送的拓撲指令，生成并發送所述控制指令到所述線路采集終端；獲取所述線路采集終端生成的識別信號，并根據所述識別信號生成臺區電力線路拓撲的邏輯關系；

所述處理終端，用于生成所述拓撲指令；獲取所述集中器生成的臺區電力線路拓撲的邏輯關系，并根據所述臺區電力線路拓撲的邏輯關系生成臺區電力線路拓撲圖；

所述顯示終端，與所述處理終端連接，用于顯示所述臺區電力線路拓撲圖；

其中，所述線路采集終端和集中器上分別設有載波通信模塊；

所述線路采集終端通過其上的所述載波通信模塊獲取所述集中器下發的所述控制指令及向所述集中器發送生成的識別信號；

所述集中器通過其上的所述載波通信模塊向所述線路采集終端發送所述控制指令及獲取所述線路采集終端發送的所述識別信號；

所述載波通信模塊采用基于OFDM正交頻分復用的多載波傳輸方式進行電力線載波通信，其中所述載波通信模塊進一步包括調制單元、解調單元和載波接口；

所述調制單元進一步包括依次連接的：信道編碼子單元、數字調制子單元、串/并轉換子單元、導頻插入子單元、IFFT子單元、并/串轉換子單元、加循環前后綴子單元和加窗子單元，分別對待調制的信號進行信道編碼、數字調制、串/并轉換、插入導頻、快速傅里葉逆變換IFFT、并/串轉換、加循環前后綴和加窗處理，輸出調制信號；其中所述待調制信號包括所述線路采集終端生成的識別信號和所述集中器生成的控制指令；

所述解調單元進一步包括依次連接的：刪循環前后綴子單元、串/并轉換子單元、FFT子單元、信道估計子單元、并/串轉換子單元、數字解調子單元和信道譯碼子單元，分別對待解調信號進行刪循環前后綴、串/并轉換、快速傅里葉變換FFT、信道估計、并/串轉換、數字解調和信道譯碼處理，輸出解調信號；其中所述待解調信號包括所述線路采集終端接收的控制指令、線路采集終端從電力線上采集的信號、及所述集中器接收的所述識別信號；

所述載波接口與電力線連接，用于從電力線上獲取所述待解調信號，及將所述調制信號傳輸到電力線；

所述線路采集終端還包括：

生成模塊，用于對從電力線上采集并經所述載波通信模塊解調后的信號進行運算處理，生成所述識別信號；

所述信道估計子單元，對待解調的信號進行基于壓縮感知的信道估計處理，其中，具體包括：

對待解調的子載波信號進行提取導頻處理，提出子載波的導頻；

提取子載波信號的信道頻率響應；

對獲取的子載波信號的信道頻率響應進行加權處理，其中，具體采用的加權函數為：

式中，表示加權后的第x子載波的信道頻率響應，F_x表示第x子載波的信道頻率響應，v_x+i表示高斯白噪聲，F_x+i表示與F_x間隔為i的子載波的信道頻率響應，U表示設定的加權系數；

分別對各個子載波信號進行加權處理；

對加權處理后頻率響應進行去噪處理，獲取最終信道頻率響應。

2.根據權利要求1所述的一種智能的低壓臺區電力線路自動拓撲系統，其特征在于，所述處理終端進一步包括：根據臺區自動拓撲計劃生成拓撲指令，所述臺區自動拓撲計劃包括定期更新臺區拓撲及根據人工指令更新臺區拓撲。

3.根據權利要求1所述的一種智能的低壓臺區電力線路自動拓撲系統，其特征在于，所述線路采集終端還包括：電壓采集模塊和電流采集模塊；

所述電壓采集模塊用于采集電力線路的電壓信息，其中所述電壓信息包括電力線路的三相電壓、母線的電壓和零序電壓；

所述電流采集模塊用于采集電力線路的電流信息，其中所述電流信息包括電力線路的三相電流、電力線路的電流和零序電流；

所述處理終端進一步包括：

整合模塊，用于將獲取的電力線路的電壓信息和電流信息整合到電力線路拓撲圖中。

4.根據權利要求1所述的一種智能的低壓臺區電力線路自動拓撲系統，其特征在于，所述信道估計子單元中，所述加權系數U具體采用下列函數確定：

U＝argmax(z(U))

其中，

式中，U表示加權系數，P_a,b表示第a個載波和第b個載波之間的相關系數，表示加權處理前第x子載波的信噪比；表示第x+m個子載波和第個子載波之間的相關系數，P_x+i,x表示第x+i個子載波和第x個子載波之間的相關系數，其中m、n分別屬于集合且m≠n,m≠0,n≠0。