[發明專利]一種采用三相智能戶用感知裝置的拓撲識別系統及方法

有效

• 申請號: 202110508695.4
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113300462B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 白樺;王正用;孔王鶯;邱益林;李海龍;駱侃;劉臻;宋靖濤;王韜樾;林斌;褚如旭;蔡旭鋒;李亞勝;鄧非凡;樊銅勝
• 申請（專利權）人: 浙江華云電力工程設計咨詢有限公司;杭州易和互聯軟件技術有限公司;杭州智微易聯電力科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/00;H02H7/26
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種采用三相智能戶用感知裝置的拓撲識別系統，其特征在于，包括

頭端設備，安裝在變壓器次級處；

中段設備，安裝在內置斷路器的分支箱處；

末端設備，采用三相智能戶用感知裝置，安裝在內置用戶三相電表的電表箱處，三相智能戶用感知裝置分別獲取三相輸電線路上拓撲識別信號；

頭端設備、中段設備和末端設備通過電力線路依次連接；其內均設置有檢測和發送采用2DPSK調制的識別電流信號的拓撲識別模塊；

系統采用的一種采用三相智能戶用感知裝置的拓撲識別方法，包括以下步驟：

S1：獲取拓撲識別系統中各設備的設備地址和設備類型；

S2：所有中段設備和末端設備與頭端設備進行時間同步；

S3：頭端設備點名末端設備或中段設備，同一時間段分別通過輸電線路的三相向不同設備下達發送拓撲識別信號命令，并分別記錄下達命令的時間戳、應答時間戳以及對應的相位；中段設備實時檢測拓撲識別信號，記錄檢測到拓撲識別信號的時間戳以及對應的相位；

S4：頭端設備根據三相輸電線路上不同相位檢測到的拓撲識別信號的時間戳與下達發送拓撲識別命令的時間戳對比，并根據頭端設備以及各中段設備檢測到的拓撲識別命令，形成配電臺區拓撲；

S5：通過三相輸電線路不同相位上頭端設備下達命令的時間戳、各末端設備或中段設備應答的時間戳以及各中段設備檢測到拓撲識別信號的時間戳的先后順序，驗證配電臺區拓撲；

所述的步驟S4包括以下步驟：

S401：頭端設備分別讀取各相輸電線路所有中段設備成功檢測到拓撲識別信號的時間戳，與下達命令的時間戳對比，獲得應答該命令的末端設備或中段設備對應的設備地址集合IP；

S402：頭端設備根據每個末端設備對應的設備地址集合IP中包含的中段設備的設備地址，判斷末端設備所屬的中段設備和頭端設備；

S403：頭端設備根據中段設備對應的設備地址集合IP判斷進一步判斷各中段設備所屬的上級中段設備或頭端設備；

S404：以各末端設備對應的設備地址集合IP為全集，對集合中的各中段設備對應的設備地址集合IP求補集，若求得的補集中僅有一個元素，則該設備地址集合IP對應的中段設備為該末端設備的上級；

S405：以該中段設備的設備地址集合IP為全集，對集合中的各中段設備對應的設備地址集合IP求補集，若求得的補集中僅有一個元素，則該設備地址集合IP對應的中段設備為上級；

S406：重復步驟S405，直至最終的中段設備對應的設備地址集合IP中的元素僅為自身與頭端設備；根據獲得的上下級順序，確定臺區拓撲中的一條支路；

S407：重復步驟S404~S406，直至確定所有末端設備對應的支路；融合各支路，確定最終的配電臺區拓撲。

2.根據權利要求1所述的一種采用三相智能戶用感知裝置的拓撲識別系統，其特征在于，所述的三相智能戶用感知裝置包括：

三相破皮取電模塊，獲取輸電線路任意一相上的電能，為三相智能戶用感知裝置整機供電；

電壓/電流感知模塊，包括若干電壓/電流互感器和采樣電阻，采樣電阻對電壓/電流互感器輸出的三相輸電線路上的電壓/電流信號分別進行采樣；

三相測量模塊，獲取通過采樣電阻采樣的電壓/電流信號，進行電表側三相電壓、電流、功率、電能量的計量；

主控模塊，接收三相測量模塊的計量信息；應答頭端設備下達的命令，并記錄應答的時間戳，控制三相智能戶用感知裝置的拓撲識別模塊向其中一相發送拓撲識別信號，并記錄相位。

3.根據權利要求1或2所述的一種采用三相智能戶用感知裝置的拓撲識別系統，其特征在于，所述的三相智能戶用感知裝置的主控模塊連接有：

微功率無線模塊，為采用GFSK調制方式的收發一體的模塊，工作頻率范圍為471MHz~486MHz；

HPLC模塊，采用OFDM調制方式，載波頻率范圍為0.7MHz~12MHz；

電源模塊，將三相破皮取電模塊從三相輸電線路任意一相上獲取的交流電轉換為三相智能戶用感知裝置內部所需的直流電；電源模塊包括超級電容和斷電檢測單元，超級電容用于斷電檢測單元檢測到裝置斷電時為裝置供電。