一种低压电气拓扑自动识别方法及系统与流程

本发明涉及属于低压电气，具体涉及一种电压电气拓扑自动识别方法及系统。

背景技术：

1、我国低压供电为380v额定电压，台区是指一台变压器的供电范围或区域。我国低压台区数量庞大，技术参差不齐，发展不平衡。近年来随着配电专业精益化管理的要求逐步提高，智能台区建设发展迅速，智能台区目的是集监测、保护、计量、通信、动态无功补偿控制、谐波抑制和三相不平衡治理于一体，有效完成电网信息采集、状态监测、数据共享、远程监控以及信息处理等工作，支持远方监控和抢险指挥。智能台区的基础是台区电气拓扑，但是，目前我国台区拓扑准确性普遍较低，特别是一些经济不发达地区或农网台区，由于历史因素，设计和管理不规范，图纸缺乏，线路私拉乱接现象普遍。缺乏精确的电气拓扑给停电抢修、线损计算、提高供电可靠性带来了很大挑战，如何在解决大量存量台区拓扑绘制的难题是低压配电当前面临的非常紧迫的需求。

2、针对电气拓扑精确绘制的需求，关键台区普遍采用人工查线核对，手工绘制存档的方法。也有的采用手持式拓扑识别设备，逐点停电验电的方法。均需要耗费大量人力，效率不高。还出现了在线路上安装定位识别设备，通过设备间的配合实现拓扑识别的方法，但普遍准确率不高，目前为止一直未见能够真正工程实用化，方便实施且准确率搞的办法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种低压电气拓扑自动识别方法及系统，实现台区拓扑的自动识别，并且安装实施方便，识别准确率高，技术上实现难度小。

2、为了达成上述目的，本申请采用如下技术方案：

3、作为本申请的第一方面，提出了一种低压电气拓扑自动识别方法，包括：

4、步骤1：在台区配电变压器附近安装主监测终端，在台区线路拓扑识别点安装从监测终端；

5、步骤2：所述主监测终端给所述从监测终端下发产生特征负荷的命令；

6、步骤3：接收所述命令的从监测终端据此产生特征负荷，其他所有从监测终端判断是否能从电网上监测到所述特征负荷产生的的负荷电流特征，并将监测结果上送主监测终端；

7、步骤4：主监测终端根据所述监测结果判断其他从监测终端与产生特征负荷的从监测终端的相对关系；

8、步骤5：所述主监测终端依次对所有从监测终端依次执行步骤2～4的操作；

9、步骤6：主监测终端根据所述相对关系形成台区所有从监测终端的上下级关系电气拓扑结构文件。

10、优选地，所述接收所述命令的从监测终端据此产生特征负荷包括：所述从监测终端收到所述主监测终端发送的产生特征负荷的命令时，立即对电网接入高频开断的负荷，从而使电网的负荷电流体现所述特征负荷的特征；

11、所述其他所有从监测终端判断是否能从电网上检测到所述特征负荷产生的的负荷电流特征，并将监测结果上送主监测终端具体是指：其他从监测终端对流经安装处的电网电流进行监测，判断是否能监测到所述特征负荷产生的负荷电流特征，并将各自的监测结果上送主监测终端；

12、所述主监测终端根据所述监测结果判断其他从监测终端与产生特征负荷的从监测终端的相对关系，具体是指：如果能监测到所述特征负荷产生的负荷电流特征，则说明此从监测终端处于触发者的上游分支，否则说明此从监测终端不在触发者的上游分支；所述触发者指产生特征负荷的从监测终端。

13、优选地，所述从监测终端包括特征负荷发生电路，所述特征负荷发生电路包括串联连接的mos管和一个固定阻抗，或者是包括串联连接的igbt元器件和一个固定阻抗，从监测终端通过控制mos管或igbt元器件的高频开断，产生特征负荷电流。

14、优选地，所述主监测终端和所述从监测终端的通信方式采用电力线载波、无线、串口和网络的其中一种或至少两种混合通信方式。

15、优选地，所述主监测终端通过离线预配置的方法获取所有从监测终端的通信id，主监测终端通过通信id和从监测终端通信下发产生特征负荷的命令。

16、优选地，所述主监测终端通过电力线载波通信的通信拓扑功能获得所有从监测终端的通信id。

17、优选地，所述主监控终端单独设置或者集成在计量集中器里，所述从拓扑终端单独设置或者集成在分支监测单元或电表中。

18、作为本申请的第二方面，提出了一种低压电气拓扑自动识别系统，包括：

19、主监测终端，安装在台区配电变压器附近；

20、从监测终端，安装在台区线路拓扑识别点；

21、所述主监测终端依次给所述从监测终端下发产生特征负荷的命令；

22、接收所述命令的从监测终端据此产生特征负荷，其他所有从监测终端判断是否能从电网上监测到所述特征负荷产生的的负荷电流特征，并将监测结果上送主监测终端，主监测终端根据所述监测结果判断其他从监测终端与产生特征负荷的从监测终端的相对关系；

23、所述主监测终端根据所述相对关系形成台区所有从监测终端的上下级关系电气拓扑结构文件。

24、优选地，所述从监测终端包括特征负荷发生电路，所述特征负荷发生电路包括串联连接的mos管和一个固定阻抗，或者是包括串联连接的igbt元器件和一个固定阻抗，从监测终端通过控制mos管或igbt元器件的高频开断，产生特征负荷电流。

25、优选地，所述主监测终端和所述从监测终端的通信方式采用电力线载波、无线、串口和网络的其中一种或至少两种混合通信方式。

26、本申请所达到的有益效果：

27、1、本申请通过采用特征负荷作为媒介，对拓扑识别点之间的关系进行判断，从而实现台区拓扑的自动识别，并且安装实施方便，识别准确率高。

28、2、优选的特征负荷产生电路设计简单，所用元器件少，可靠性高，适合长期运行，电流特征容易识别，可以通过简单的数字信号处理技术实现，并且该功能可直接利用现在常用的ttu和ltu的载波模块实现生成，不会对台区用电产生干扰。

技术特征：

1.一种低压电气拓扑自动识别方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的低压电气拓扑自动识别方法，其特征在于，所述接收所述命令的从监测终端据此产生特征负荷包括：所述从监测终端收到所述主监测终端发送的产生特征负荷的命令时，立即对电网接入高频开断的负荷，从而使电网的负荷电流体现所述特征负荷的特征；

3.根据权利要求1所述的低压电气拓扑自动识别方法，其特征在于，所述从监测终端包括特征负荷发生电路，所述特征负荷发生电路包括串联连接的mos管和一个固定阻抗，或者是包括串联连接的igbt元器件和一个固定阻抗，从监测终端通过控制mos管或igbt元器件的高频开断，产生特征负荷电流。

4.根据权利要求1所述的低压电气拓扑自动识别方法，其特征在于，所述主监测终端和所述从监测终端的通信方式采用电力线载波、无线、串口和网络的其中一种或至少两种混合通信方式。

5.根据权利要求1所述的低压电气拓扑自动识别方法，其特征在于：所述主监测终端通过离线预配置的方法获取所有从监测终端的通信id，主监测终端通过通信id和从监测终端通信下发产生特征负荷的命令。

6.根据权利要求1所述的低压电气拓扑自动识别方法，其特征在于：所述主监测终端通过电力线载波通信的通信拓扑功能获得所有从监测终端的通信id。

7.根据权利要求1所述的低压电气拓扑自动识别方法，其特征在于：所述主监控终端单独设置或者集成在计量集中器里，所述从拓扑终端单独设置或者集成在分支监测单元或电表中。

8.一种低压电气拓扑自动识别系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的低压电气拓扑自动识别系统，其特征在于，所述从监测终端包括特征负荷发生电路，所述特征负荷发生电路包括串联连接的mos管和一个固定阻抗，或者是包括串联连接的igbt元器件和一个固定阻抗，从监测终端通过控制mos管或igbt元器件的高频开断，产生特征负荷电流。

10.根据权利要求8所述的低压电气拓扑自动识别系统，其特征在于，所述主监测终端和所述从监测终端的通信方式采用电力线载波、无线、串口和网络的其中一种或至少两种混合通信方式。

技术总结
本申请公开了一种低压电气拓扑自动识别方法，包括：在台区配电变压器附近安装主监测终端，在台区线路拓扑识别点安装从监测终端；所述主监测终端依次给所述从监测终端下发产生特征负荷的命令；接收所述命令的从监测终端据此产生特征负荷，其他所有从监测终端判断是否能从电网上监测到所述特征负荷产生的的负荷电流特征，并将监测结果上送主监测终端；主监测终端根据所述监测结果判断其他从监测终端与产生特征负荷的从监测终端的相对关系；主监测终端根据所述相对关系形成台区所有从监测终端的上下级关系电气拓扑结构文件。本方案实现了台区拓扑的自动识别，并且安装实施方便，识别准确率高，技术上实现难度小。

技术研发人员：胡绍谦,丁浩川,李俊,吴文昌,汤震宇,刘明慧,冯进通
受保护的技术使用者：南京南瑞继保电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12