[發(fā)明專利]一種低壓電網臺區(qū)拓撲識別系統(tǒng)及識別方法

在審

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• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114552584A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 朱家訓
• 申請（專利權）人: 珠海多創(chuàng)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

一種低壓電網臺區(qū)拓撲識別系統(tǒng)及識別方法，系統(tǒng)包括設置于抄表端的集中器及設置于用戶端的電表，電表內設置有載波通信模塊，集中器和電表通過電力線連接；設置于電表內的拓撲發(fā)送模塊，拓撲發(fā)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，拓撲特征信號為占空比不等于50％的矩形波信號，拓撲特征信號中包含有表地址；設置于抄表端每一相電力線上的拓撲接收模塊，拓撲接收模塊用于采集由攜帶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轉換及輸出；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，拓撲數據處理模塊用于接收來自拓撲接收模塊的信息并解析計算，得到拓撲結果及臺區(qū)戶變關系。

技術領域

本發(fā)明屬于配電自動化技術領域，尤指涉及一種低壓電網臺區(qū)拓撲識別系統(tǒng)及識別方法。

背景技術

隨著智慧電力和智能電網技術的興起，電網系統(tǒng)管理逐漸走向智能化、遠程化。臺區(qū)是指一個變壓器的供電線路覆蓋區(qū)域。以低壓三相電網為例，變壓器三相電的每一相均有幾十到幾百的電表，整個臺區(qū)電表分布復雜，要想實現電網的精細化管理，必須要正確獲得每個智能電表的臺區(qū)隸屬關系。通過拓撲技術手段配電方可以知道每戶電表位于臺變下哪一相線以及電表網絡前后位置，當電網系統(tǒng)出現故障時，配電方可以及時確定故障點，配合通信技術實現定點斷電，定點維修，不僅降低了日常維護成本，減少事故危害，更縮短了維修時間。

為了便于臺區(qū)拓撲識別，現有技術有通過向供電支路注入特征電流的方式進行拓撲識別，如公開號為CN111030303A的中國發(fā)明專利申請，通過向線路中注入頻率為100kHz矩形波信號實現功能拓撲。但電網環(huán)境中用戶使用的開關電源開關頻率躲在50kHz～150kHz內，使用100kHz矩形波信號進行拓撲識別，容易存在噪聲干擾的問題。使用頻率低于1kHz的信號進行拓撲識別，從圖1可以看出，頻率低于1kHz的信號也會存在被電網工頻諧波干擾的問題。如果使用超低頻率信號進行拓撲識別，為了減小諧波噪聲干擾，就要增加信號電流值來與噪聲抗衡，在增加信號電流量的同時會引入安全風險，減少模塊的使用壽命。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種抗干擾能力強、可以有效實現臺區(qū)識別的低壓電網臺區(qū)拓撲識別系統(tǒng)及識別方法。

為了實現上述目的，本發(fā)明采取如下的技術解決方案：

一種低壓電網臺區(qū)拓撲識別系統(tǒng)，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；還包括：設置于所述電表內的拓撲發(fā)送模塊，所述拓撲發(fā)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(qū)戶變關系。

進一步的，所述拓撲發(fā)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(fā)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(fā)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。

進一步的，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(jié)拆分，字節(jié)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。