一种低压台区电气拓扑辨识装置的制作方法

本实用新型涉及电气拓扑辨识装置，尤其涉及一种低压台区电气拓扑辨识装置。

背景技术：

目前低压台区变压器存在如下几个问题，1)老旧台区用户布线复杂，资料不全或者未更新； 2)新建台区相邻交叉，往往同一配电室内有多台变压器，由于相邻很近，又是同一组高压母线，无法正确确定用户电表台区归属；3）低压台区电气拓扑结构资料更是不全，更新不及时，出现故障时，无法迅速故障定位。

台区电气拓扑关系自动生成目前没有应用，实现台区识别，目前台区识别原理常采用相线与中线短时间短路，进行电压过零点信号调制方式，这种方案存在相线和中性线长时间短路风险，造成设备烧毁或导致台区故障停电。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种低压台区电气拓扑辨识装置，以达到识别台区电气拓扑关系的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种低压台区电气拓扑辨识装置，包括：设于配变首端线路侧的检测终端主机，设于分支点或表箱侧的线路检测终端从机、与线路检测终端从机相连的无功脉冲或无功电流脉冲的信号生成电路；所述的检测终端主机与线路检测终端从机之间通过无线相连，所述的线路检测终端从机与对应的集中器之间通讯相连，所述检测终端主机和从机均带有GPS、北斗定位模块。线路检测终端主机通过微功率无线广播配电台区周边线路检测终端从机地址查询，收集线路检测终端从机地址，让线路检测终端从机动作产生无功脉冲序列，通过检测母线上的无功脉冲序列进行台区识别判断，通过分析各节点逻辑关系，形成电气拓扑逻辑关系。

作为优选技术手段：线路检测终端主机与线路检测终端从机之间通过本地无线通信实现无线网络相连，线路检测终端从机通过RS485通讯接口与表箱内的集中器通讯相连。

作为优选技术手段：所述的信号生成电路包括功率继电器J1、功率继电器J2、功率继电器J3、与功率继电器J3串联的可控硅T1及电力电容器C1、与可控硅T1并联的磁保持继电器J4，所述的功率继电器J1、功率继电器J2、功率继电器J3依次相连。

作为优选技术手段：线路检测终端从机具备故障电流检测和遥信量采集模块，通过遥信量采集分支箱体内断路器开关状态来判断故障点位置或者在线路分支处采集故障电流来判断故障点位置。

有益效果：本技术方案能够自动生成台区电气拓扑，实现用户电表台区识别和故障定位，为低压线路警和分析提供数据支撑，有助于支撑低压侧线损精益化分析、低压线路阻抗分析，可以提高低压配网运检工作效率。

本技术方案不受电力线信道恶劣环境、高噪声和高衰减的影响，无需断电，自动生成线路各分支节点电气拓扑逻辑关系。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

图2是本实用新型的产生无功脉冲序列电气原理图。

图3是本实用新型的台区显示树形图。

图4是本实用新型的台区电气拓扑图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型包括：设于配变首端线路侧的检测终端主机，设于分支点或表箱侧的线路检测终端从机、与线路检测终端从机相连的用于生成无功脉冲或无功电流脉冲的的信号生成电路；所述的检测终端主机与线路检测终端从机之间通过无线相连，所述的线路检测终端从机与对应的集中器之间通讯相连。所述检测终端主机和从机均带有GPS、北斗定位模块。

本技术方案在在无需停电的情况下，可以描绘台区电气拓扑逻辑关系，查清每个变压器下用户，实现户变关系自动识别，能够真实反映配电台区下基础数据资料，成为实现电网智能化管理的基础。

为避免发生短路风险，在本技术方案中采用投切电容器的方式生成脉冲序列。如图2所示，线路检测终端从机的信号生成电路，包括功率继电器J1、功率继电器J2、功率继电器J3、与功率继电器J3串联的可控硅T1及电力电容器C1、与可控硅T1并联的磁保持继电器J4，所述的功率继电器J1、功率继电器J2串联、功率继电器J3依次相连，所述的功率继电器J1的触点包括第二触点、与第二触点择一电连接的第一触点和第三触点；所述的功率继电器J2的触点包括第五触点、与第二触点择一电连接的第四触点和第六触点，所述的功率继电器J3的触点包括第七触点及能与第七触点电连接的第八触点；所述的第五触点与第七触点电连接，所述的第二触点与第四触点电连接，所述的第一触点、第三触点、第六触点与相线连接；所述的第八触点与可控硅T1电连接；所述的电力电容器C1一端与可控硅T1电连接，另一端与中性线电连接。本技术方案采用投切电容器的方式生成脉冲序列，工作可靠，稳定，不存在短路风险；避免采用相线和零线短路产生脉冲序列而出现的短路风险。线路检测终端从机根据指令按指定规律快速投切电力电容器，产生一定规律的无功脉冲序列，由线路检测终端主机和各点线路检测终端从机可检测到对应的无功脉冲序列，利用脉冲序列相识度来确定收到检测信号，脉冲序列相似程度高表示正相关，即准确检测到信号，脉冲序列相似程度低表示没有检测到相应信号。

由于配变台区典型设计供电半径不超过500米，采用LORA微功率无线，可搜索至少1公里内线路检测终端从机设备，对这些从机依次产生信号脉冲，来判断其和主机是否同属一个台区。线路检测终端从机通过和表箱集中器或用户表进行通讯，获取用户表信息，实现户变关系识别，当每个线路检测终端从机收到地址查询命令后，根据地址不同，在一定时间内，错时上报各自地址信息；线路检测终端从机通过与表箱内的集中器进行RS485通讯。检测终端主机和从机产生和检测信号方法：按照一定规律投切电容器，该规律可设置，如投入100ms，切除100ms，共持续1S时间，线路检测终端主机在开始动作时记录波形，记录时间大于动作时间，如4S.，之后循环读取一次动作周期(截取1S数据)据进行比对。为确保台区识别的准确率，产生和识别无功功率变化计算进行特殊处理。线路检测终端主机和线路检测终端从机检测无功脉冲，根据线路检测终端主机和各分支点的线路检测终端从机是否检测到相应的无功脉冲序列，来判断线路检测终端从机台区归属关系和它们之间前后逻辑关系，识别台区下所有的线路检测终端从机，如此，多次重复，识别新增线路检测终端从机设备；生成台区电气拓扑结构。

为了方便信号的采集，可增设过零检测电路，采样起始点采用同向电压过零方式：线路检测终端从机电压过零点动作，线路检测终端主机电压过零点采样。这样优点有电压过零点比电压峰值点要好找；动作点与采样点同步，使得采样得到的无功值不会有中间值，避免采样可控硅方式投入电容，导致第一个无功值为中间值的情况。

线路检测终端主机根据线路检测终端从机检测结果，台区自动生成电气拓扑图。最后形成的图类似如下图3和图4所示。图3中，A1-A6为低压分支箱，A5B1为A5下面子分支箱，其余为各表计箱体，图4中，小圆形为电表箱末端线路检测终端从机设备，大圆形处表示分支点。

在低压台区拓扑关系自动识别时，采用电流检测方式，通过每线路检测终端从机产生的无功电流脉冲序列，根据每个分支线路的线路检测终端从机检测到对应的脉冲序列信号，进行前后逻辑关系的判断，由遍历搜索算法，定拓扑网络节点前后关系和并行关系。线路检测终端从机可以与至表箱的用户表信息进行关联，可以准确实现整个台区电气图。

以上图1、2、3、4所示的一种低压台区电气拓扑辨识装置是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。