[發明專利]一種電網低壓臺區拓撲識別系統

在審

• 申請號: 202010950214.0
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112054598A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 趙允貴;劉偉;趙立群;牛興斌;楊孝文;潘俊虎;史延凱
• 申請（專利權）人: 煙臺科大正信電氣有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 陳賓賓

本發明提供了一種電網低壓臺區拓撲識別系統，包括主站、融合終端、采集單元和載波通信模塊；所述主站與所述融合終端、所述采集單元以及載波通信模塊電性連接，所述主站向所述融合終端通過載波定期或者主動下發臺區拓撲識別指令，并根據所述融合終端上傳的臺區拓撲識別邏輯關系數據解析并繪制具體的臺區拓撲識別圖，所述融合終端通過載波向臺區所有采集單元發送廣播命令，要求上報ID，形成采集單元設備清單。本發明可保證臺區拓撲識別的實時性和精確度，主站可獲得清晰的臺區拓撲圖；一旦線路發生改動，可實時更新拓撲關系圖，減少人工現場運維成本，并且此系統是附加在采集單元內部，不需要單獨安裝設備，有效降低運維成本。

技術領域

本發明涉及配網低壓拓撲識別技術領域，具體為一種電網低壓臺區拓撲識別系統。

背景技術

智能電網的發展戰略對配網精益化提出更高的要求。臺區拓撲識別顯得尤為重要。目前臺區電低壓拓撲關系的建立，主要是搭建時期留下來的拓撲資料，實時更新性比較差，后期如果出現線路變化很難做到實時更新，導致現場實際配電網拓撲和主站顯示的不一致，使得后期一旦發生故障無法快速定位故障點，無法及時排查問題。后期需要投入大量的人力物力摸查拓撲關系，并人工維護，不是根本解決問題的辦法。因此有必要實時掌握整個臺區的拓撲網絡“配變站-融合終端-用戶”的低壓拓撲關系。

現有與本發明類似技術：

一種是通過開關的停復電技術，通過網絡中各節點在不同時刻停電復電的手段，檢測其余節點狀態來實現檢測各節點的上下級拓撲的關系。這種方法缺點十分明顯，在停電復電的過程中會對用電設備造成影響。

另一種通過電力載波的方式識別。利用特定頻率的載波信號不能穿過變壓器繞組耦合至10kV線路，臺區之間載波信號相互隔離，能夠相互通信的節點必然屬于同一臺變的特點，得到部分用戶節點與臺區變壓器的從屬關系。從屬關系依靠節點上報的電氣量算法實現，計算數據龐大，計算時間長、準確率不高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提出一種電網低壓臺區拓撲識別系統。所述電網低壓臺區拓撲識別系統具有設計新穎、造價低廉和實用性強的特點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種電網低壓臺區拓撲識別系統，包括主站、融合終端、采集單元和載波通信模塊；所述主站與所述融合終端、所述采集單元以及載波通信模塊電性連接，所述主站向所述融合終端通過載波定期或者主動下發臺區拓撲識別指令，并根據所述融合終端上傳的臺區拓撲識別邏輯關系數據解析并繪制具體的臺區拓撲識別圖，所述融合終端通過載波向臺區所有采集單元發送廣播命令，要求上報ID，形成采集單元設備清單，所述采集單元接收到融合終端發來的拓撲發生信號指令后，終端設備通過硬件電路測到電壓過零點之后，通過發送電路發送2K赫茲固定脈沖信號，實現信號發生端的注入，同時線路上的其他設備實時監測是否出現特征波形，沒有出現繼續監測，出現后記錄當前交采電流值，依據同一時刻交采電流值大小判斷所屬一條線路不同層級的拓撲關系。

進一步地，所述融合終端向每一個終端設備發送固定脈沖信號，終端設備檢測到拓撲特征信號會主動上報給所述融合終端，直到全部終端設備輪詢發送一遍。

進一步地，所述的脈沖信號采用開關快速通斷實現脈沖輸入。

進一步地，采用脈沖輸入濾波電路，經過運放放大后進行捕獲，通過快速離散傅里葉算出有效值，通過有效值的變化開始計算特征信號匹配，通過ADC輸入捕獲采集頻率，如果匹配發生端信號的頻率和幅值，則認為檢測到發生信號，識別成功。

進一步地，所述系統工作流程具體包括如下步驟：

S1：所述主站向所述融合終端通過載波定期或者主動下發臺區拓撲識別指令；

S2:所述融合終端通過載波向臺區所有信號接收終端下發廣播召喚設備ID；