[發明專利]一種低壓電網臺區拓撲識別系統及識別方法

在審

• 申請號: 202210043493.1
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114552584A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 朱家訓
• 申請（專利權）人: 珠海多創科技有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J13/00
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所 44291
• 代理人: 楊煥軍

1.一種低壓電網臺區拓撲識別系統，包括設置于抄表端的集中器以及設置于用戶端的電表，所述電表內設置有載波通信模塊，所述集中器和所述電表通過電力線連接；其特征在于，還包括：

設置于所述電表內的拓撲發送模塊，所述拓撲發送模塊用于將攜帶有拓撲特征信號的電流注入到電力線中，所述拓撲特征信號為占空比不等于50％的矩形波信號，所述拓撲特征信號中包含有表地址信息；

設置于抄表端每一相電力線上的拓撲接收模塊，所述拓撲接收模塊用于采集由攜帶有拓撲特征信號的電流產生的磁場信息，并將采集到的磁場信息進行轉換并輸出；

設置于抄表端的拓撲數據處理模塊，每三相電力線對應設置一個拓撲數據處理模塊，所述拓撲數據處理模塊用于接收來自所述拓撲接收模塊的信息并解析及計算，得到拓撲結果以及臺區戶變關系。

2.如權利要求1所述的低壓電網臺區拓撲識別系統，其特征在于：所述拓撲發送模塊包括信息接收與處理控制模塊、數模轉換模塊、強弱電耦合級聯模塊以及為以上模塊供電的第一供電模塊；

所述信息接收與處理控制模塊與所述載波通信模塊連接，用于偵聽所述載波通信模塊與所述電表的交互信息并提取出表地址信息，然后將表地址信息轉換為所述拓撲特征信號發送給所述數模轉換模塊；

所述數模轉換模塊用于將所述拓撲特征信號轉換為模擬信號并發送給所述強弱電耦合級聯模塊；

所述強弱電耦合級聯模塊用于將所述數模轉換模塊輸出的模擬信號耦合注入至電力線中。

3.如權利要求2所述的低壓電網臺區拓撲識別系統，其特征在于：所述信息接收與處理控制模塊采用PWM編碼的方式產生所述拓撲特征信號：所述信息接收與處理控制模塊將表地址按字節拆分，字節中每位數據基于物理層邏輯處理，每固定時間長度的PWM波表示數據1，每固定時間長度無PWM波表示數據0，或者用兩種不同頻PWM波分別表征數據1和0。

4.如權利要求1所述的低壓電網臺區拓撲識別系統，其特征在于：所述拓撲接收模塊包括信號采集模塊、信號處理模塊以及為前述模塊供電的第二供電模塊，所述信號采集模塊包括用于采集所述電力線上電流信號的TMR芯片。

5.如權利要求4所述的低壓電網臺區拓撲識別系統，其特征在于：所述信號采集模塊還包括與所述TMR芯片相連的差分信號處理電路以及與所述差分信號處理電路相連的濾波電路；所述TMR芯片將感應到的磁場以差分電壓的形式輸出至所述差分處理電路；所述差分處理電路將所述TMR芯片輸出的差分電壓放大后轉換為對地電壓，輸出至所述濾波電路；所述濾波電路將對差分處理電路輸出的電壓信號進行濾波。

6.如權利要求4所述的低壓電網臺區拓撲識別系統，其特征在于：所述信號處理模塊包括依次連接的高通濾波電路、帶通濾波電路及加法電路。

7.一種低壓電網臺區拓撲識別方法，其特征在于：電網的抄表端設置有集中器，用戶端設置有電表，在電表端設置拓撲發送模塊，在抄表端每一相電力線上設置拓撲接收模塊，在抄表端設置拓撲數據處理模塊，每三相電力線對應設置一個拓撲數據處理模塊，所述電表內設置有載波通信模塊，所述集中器和所述電表通過電力線連接；

臺區識別方法的步驟如下：

所述集中器發出拓撲命令，啟動電表拓撲，拓撲命令經電力線傳播至所述電表；

所述載波通信模塊接收到來自所述集中器的拓撲命令后，向所述拓撲發送模塊發送指令，所述拓撲發送模塊編制拓撲特征信號，所述拓撲特征信號為占空比不等于50％的矩形波信號，所述拓撲特征信號中包含有表地址信息，所述拓撲發送模塊將攜帶有所述拓撲特征信號的電流注入到電力線中；

所述拓撲接收模塊從電力線采集由攜帶有拓撲特征信號的電流產生的磁場信號，并將采集到的磁場信息轉換輸出至所述拓撲信號處理模塊；

所述拓撲信號處理模塊對接收來自所述拓撲接收模塊的信息進行反編譯，解析表地址并計算拓撲結果，確定臺區戶變關系。

8.如權利要求7所述的臺區識別方法，其特征在于：所述拓撲特征信號采用頻率為46875Hz、正占空比等于75％的矩形波信號。