一种利用智能电表、智能终端进行台区拓扑识别的方法与流程

1.本发明涉及电力监测技术领域，尤其涉及一种利用智能电表、智能终端进行台区拓扑识别的方法。


背景技术：

2.电能表及分支开关台区拓扑关系识别，就是识别各电能表及分支节点分别归属于某个分支某台台变压器。通过台区识别可以判断用户是由某台变压器、某条线路、以及某相供电等信息。台区的户
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线
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变信息将会真实反映配电台区下每一个用户的基础数据资料，为电力公司提高台区管理提供手段。
3.现在主流台区低压台区拓扑方案采用信号注入法的方案，即在低压末端用户或者分支发出一脉冲电流信号，在变压器首端如融合终端处进行脉冲电流检测，检测到此脉冲电流信号后，显示出该信号的相别，或者在低压末端用户产生特定的谐波电流，在台区首端及线路侧进行检测，但是有扰的方法易对电网产生污染，不仅增加了产品成本，而且在电力线上投切开关产生信号，增加了风险，鉴于此本发明提出一种利用智能电表、智能终端进行台区拓扑识别的方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种利用智能电表、智能终端进行台区拓扑识别的方法，能够实现台区自动拓扑识别，支撑低压配电分段线路状态监测，线损分析、停电故障定位，本技术使用对电能无影响，且方便现场设备改造。
5.为实现上述目的，本发明采用的一种利用智能电表、智能终端进行台区拓扑识别的方法，包括如下步骤：
6.利用融合终端定期对配置在档案内的智能断路器、电能表进行对时，确保各设备时间同步；
7.基于所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端均循环记录每周波负荷数据，对负荷突变的进行数据统计包括发生时间及突变电能量、电流、相位信息；
8.根据所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端定期进行负荷数据的特征识别，并记录识别结果和时间；
9.基于所述融合终端定期读取所有的所述智能断路器、所述电能表的负荷特征识别结果记录，通过时间、负荷特征匹配度得出父子节点归属关系；
10.通过所述融合终端结合遍历算法分析出所述电能表与之配对的所述智能断路器，以及所述智能断路器之间的前后级关系，最终得出所述融合终端、配电箱出线智能断路器、分支箱智能断路器、表箱智能断路器及所述电能表的拓扑结构。
11.其中，在根据所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端定期进行负荷数据的特征识别，并记录识别结果和时间的步骤中：
12.在所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端监测到相应的负荷的特征后，利
用聚类额机器学习得到负荷的特征，并记录。
13.其中，在通过时间、负荷特征匹配度得出父子节点归属关系的步骤中：
14.父节点包含子节点的负荷特征信息。
15.其中，在通过时间、负荷特征匹配度得出父子节点归属关系的步骤后：
16.若长时间在所融合终端中出现孤点设备，即判断其非本台区设备，进行相应提示。
17.本发明的一种利用智能电表、智能终端进行台区拓扑识别的方法，通过利用融合终端定期对配置在档案内的智能断路器、电能表进行对时，确保各设备时间同步；基于所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端均循环记录每周波负荷数据；根据所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端定期进行负荷数据的特征识别，并记录识别结果和时间；基于所述融合终端定期读取所有的所述智能断路器、所述电能表的负荷特征识别结果记录，通过时间、负荷特征匹配度得出父子节点归属关系；通过所述融合终端结合遍历算法分析出所述电能表与之配对的所述智能断路器，以及所述智能断路器之间的前后级关系，最终得出所述融合终端、配电箱出线智能断路器、分支箱智能断路器、表箱智能断路器及所述电能表的拓扑结构，以此能够实现台区自动拓扑识别，支撑低压配电分段线路状态监测，线损分析、停电故障定位，减小对电网的污染，降低了产品成本及风险。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明的利用智能电表、智能终端进行台区拓扑识别的方法的步骤流程图。
20.图2是本发明的功能应用图。
具体实施方式
21.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.请参阅图1和图2，本发明提供了一种利用智能电表、智能终端进行台区拓扑识别的方法，包括如下步骤：
24.s1：利用融合终端定期对配置在档案内的智能断路器、电能表进行对时，确保各设备时间同步；
25.s2：基于所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端均循环记录每周波负荷数据；
26.s3：根据所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端定期进行负荷数据的特征识别，并记录识别结果和时间；
27.s4：基于所述融合终端定期读取所有的所述智能断路器、所述电能表的负荷特征识别结果记录，通过时间、负荷特征匹配度得出父子节点归属关系；
28.s5：通过所述融合终端结合遍历算法分析出所述电能表与之配对的所述智能断路器，以及所述智能断路器之间的前后级关系，最终得出所述融合终端、配电箱出线智能断路器、分支箱智能断路器、表箱智能断路器及所述电能表的拓扑结构。
29.在根据所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端定期进行负荷数据的特征识别，并记录识别结果和时间的步骤中：
30.在所述智能断路器、所述电能表和所述融合终端监测到相应的负荷的特征后，利用聚类额机器学习得到负荷的特征，并记录。
31.在通过时间、负荷特征匹配度得出父子节点归属关系的步骤中：
32.父节点包含子节点的负荷特征信息。
33.在通过时间、负荷特征匹配度得出父子节点归属关系的步骤后：
34.若长时间在所融合终端中出现孤点设备，即判断其非本台区设备，进行相应提示。
35.其中，在最终得出所述融合终端、配电箱出线智能断路器、分支箱智能断路器、表箱智能断路器及所述电能表的拓扑结构的步骤后：随着时间加长，同样可得出其余分支的拓扑结构，最终将得出整个台区拓扑树结构。在通过所述融合终端结合遍历算法分析出所述电能表与之配对的所述智能断路器，以及所述智能断路器之间的前后级关系的步骤中：所述融合终端作为边缘计算。
36.通过融合终端定期对配置在档案内的智能断路器、电能表进行对时，使得各设备时间同步；智能断路器、电能表、融合终端设备都循环记录每周波负荷数据；智能断路器、电能表、融合终端定期进行负荷数据的特征识别，并记录识别结果和时间；如用户在时间10:00启动热水壶负载，在电能表，表箱智能断路器、分支箱智能断路器、配电箱智能断路器和融合终端在时间10：00均监测到该负荷的特征，利用聚类、和机器学习得到负荷的特征，记录下来；融合终端定期读取所有智能断路器、电能表负荷特征识别结果记录，通过时间、负荷特征匹配度得出父子节点归属关系，父节点包含子节点的负荷特征信息；如果长时间在融合终端中出现存在孤点设备，即可判断其非本台区设备，进行相应提示。融合终端再通过遍历算法分析出电能表归属哪个智能断路器，以及智能断路器之间的前后级关系；最终得出融合终端(变压器)、配电箱出线智能断路器、分支箱智能断路器、表箱智能断路器、电能表表的拓扑结构。随着时间加长，同样可得出其余分支的拓扑结构，最终可将得出整个台区拓扑树结构。
37.通过以智能融合终端、智能断路器、分支箱监测单元、表箱监测单元、物联网表作为物联感知节点，每个点具备负荷识别功能，根据用电能表、表箱监测单元以及分支箱监测单元、智能断路器、融合终端，是否在同一时间检测到相同的负荷特征作或者负荷功率突变即为同一分支线路的判断依据，实现户、线、变之间的关系，实现台区自动拓扑识别，支撑低压配电分段线路状态监测，线损分析、停电故障定位。
38.如图2，用户负荷启动时会负荷特征波形，利用负荷识别方法识别该特征信号，并记录产生的时间，由于负荷电流流向变压器，同样可以在表箱智能断路器、分支箱智能断路
器、配电箱融合终端进行负荷特征信号的检测识别。融合终端作为边缘计算，定时读取电能表、表箱智能断路器、分支箱智能断路器单元的负荷特征识别结果，根据同一时间检测到同一负荷特征信号，则认为在同一分支下，表箱负荷识别单元监测同一表箱下所有的电能表。
39.随着小信号采样技术以及芯片算力提高，在融合终端中实现用户特征负荷识别是可行的。本发明利用现有设备负荷特征信号，进行相应的识别，作为拓扑信号进行分析；负荷识别方法采用负荷功率突变的办法，设置负荷突变阈值如1kw，所有负荷识别单元实时采样负荷数据，如果负荷功率突变大于1kw即可认为目前有个特征负荷记录下来；在融合终端中增加负荷识别单元功能。
40.综上所述：提供一种利用智能电表、智能终端进行台区拓扑识别的方法，能够实现台区自动拓扑识别，支撑低压配电分段线路状态监测，线损分析、停电故障定位，减小对电网的污染，降低了产品成本及风险。
41.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。