[發明專利]基于雙模低壓臺區的物理拓撲識別方法

在審

• 申請號: 202310051266.8
• 申請日: 2023-02-02
• 公開（公告）號: CN116131457A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 李瑞生;呂永東;楊志萌;張磊
• 申請（專利權）人: 青島乾程科技股份有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/00;G01S11/06
• 代理公司: 山東重諾律師事務所 37228
• 代理人: 任仰輝

基于雙模低壓臺區的物理拓撲識別方法，包括由PLC、RF設備構成的雙模模塊，所述物理拓撲識別方法包括以下步驟：S1組建臺區網絡；S2啟動拓撲識別，統一向所有RF節點發送消息；S3記錄每個RF節點與其一跳關系RF節點的RSSI值，形成電表表號與RSSI關系數據；S4是否全部采集完畢，是則進入下一步，否則返回上一步；S5收集所有RF節點采集的RSSI數據，轉換為距離長度信息；S6將距離矩陣轉換為坐標矩陣；S7添加PLC中的相位信息，得到物理拓撲；S8獲得所有RF節點的坐標信息和線路信息。本發明基于現有的雙模模塊臺區環境，無需人工干預即可完成拓撲識別，識別精度高，便捷安全，實用性更強。

技術領域

本發明屬于電力通訊技術領域，涉及低壓配網物理拓撲識別精度的改進，具體為一種基于雙模低壓臺區的物理拓撲識別方法。

背景技術

隨著我國電網設備覆蓋率的提高和技術的不斷發展，對于用電安全和用電數據的采集有了更高的要求。早期低壓配網建設時，對于線路未做明確的規劃，很多地區的線路沒有明確的物理層次關系，對于低壓配網的線損計算、用能分析等造成了很大影響，對于后期的線路改造和優化升級也有較大阻礙。

目前已有的物理拓撲技術中，主要有以下幾種方式：

1、通過增加硬件設備識別表箱拓撲關系。這種方式需要在每個表箱加裝表箱終端設備，更換載波模塊，對于電表單獨安裝的情況表箱終端數據隨之增加，相當于人工重新梳理了一次電表位置。識別過程中伴有短路電流持續增加變壓器負荷，存在安全隱患。

2、通過線路阻抗計算拓撲層級，這種方式通過采集所有電表同一時刻的電壓電流，根據計算結果的相關性評判拓撲關系，這種方式需要測量大量的數據后進行分析，且電流電壓受環境影響較大，準確率較低。

3、通過時延測量計算各節點的距離，構建物理拓撲。這種方法節省了額外設備的部署，除了能提供層級關系外，還增加了節點間距離數據，但無法提供拓撲內各節點的方位，由于線路存在彎曲環繞等情況，計算結果存在錯誤。

如中國專利(授權公告號CN110912748B)公開的“一種基于時延測量的低壓臺站電力供電網絡的物理拓撲發現方法”。包括以下步驟：步驟一，獲取測量數據；步驟二，處理測量信息；步驟三，節點聚類成簇，即使用聚類算法，按照時延對節點進行聚類，形成簇；步驟四，擬合方程求解，即對聚類之后的簇添加虛擬節點，生成層析方程，從而通過解方程的方法得到簇內物理拓撲；步驟五，生成完整物理拓撲，即將步驟四)中的每個簇看作一個節點，生成層析方程，通過求解方程得到全部拓撲。

再如中國專利(授權公告號CN113300356B)公開了“一種低壓配電臺區拓撲識別方法”。包括以下步驟：S1：配電臺區組網，并獲取各設備的設備地址；

S2：頭端設備將所有設備時間同步；S3：頭端設備逐個點名末端設備與中段設備；中段設備實時檢測采用2DPSK調制的識別電流信號，記錄檢測到拓撲識別信號的時間戳；S4：頭端設備根據時間戳對比，并根據各設備檢測到的拓撲識別命令的設備地址，逐級形成配電臺區拓撲。采用2DPSK調制的電流信號作為識別信號，即能準確識別低壓配電網的物理拓撲結構，又減少了線路上的大電流對電網產生的干擾。

上述公開的技術方案，在拓撲識別效果上雖有改進，但在精度上仍有不足。此外，現有的物理拓撲信息中只有線路和層級信息，沒有相對位置信息，影響低壓配網的管理和使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于雙模低壓臺區的物理拓撲識別方法，用于解決現有的低壓配網物理拓撲識別方法存在的問題。

為了實現本發明的目的，采用以下技術方案：

基于雙模低壓臺區的物理拓撲識別方法，包括由PLC、RF設備構成的雙模模塊，所述物理拓撲識別方法包括以下步驟：

S1組建臺區網絡；

S2啟動拓撲識別，統一向所有RF節點發送消息；