一种配变台区智能化调控系统及调控方法技术方案

本发明专利技术涉及一种配变台区智能化调控系统及调控方法,其技术特点在于：包括ARM核心处理器、载波通信模块、sub‑G无线通信模块和GPS模块；所述ARM核心处理器与载波通信模块相连接，用于识别台区设备相位的智能配变终端；所述ARM核心处理器与sub‑G无线通信模块相连接，用于将设备的相位、运行状态、故障信息、地理位置信息上传至智能配变终端；所述ARM核心处理器还与GPS模块相连接，实现设备的地理位置定位。

An Intelligent Control System and Method for Distribution Transformer Station Area

The invention relates to an intelligent control system and control method for distribution transformer station area. Its technical characteristics include: an ARM core processor, a carrier communication module, a sub_G wireless communication module and a GPS module; an intelligent distribution transformer terminal connected with a carrier communication module for identifying the phase of equipment in the station area; and an ARM core processor phase with a sub_G wireless communication module. The connection is used to upload the phase, operation status, fault information and geographic location information of the equipment to the intelligent distribution terminal. The ARM core processor is also connected with the GPS module to realize the geographic location of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种配变台区智能化调控系统及调控方法
本专利技术属于配变台区运行调控
，尤其是一种配变台区智能化调控系统及调控方法。
技术介绍
目前，低压配电网二次设备功能繁多、布局分散、相互孤立。研制设备监控、无功补偿、电能质量检查、线损计算、三相不平衡治理等功能的智能配变终端，很难全面感知监控台区下面设备属于台区哪一相和位置等信息，难以监控故障发生点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种配变台区智能化调控系统及调控方法，能够提高配电网智能水平，实现对台区运行状态的感知、监控、位置识别以及故障发生点判断。本专利技术解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：一种配变台区智能化调控系统,包括ARM核心处理器、载波通信模块、sub-G无线通信模块和GPS模块；所述ARM核心处理器与载波通信模块相连接，用于识别台区设备相位的智能配变终端；所述ARM核心处理器与sub-G无线通信模块相连接，用于将设备的相位、运行状态、故障信息、地理位置信息上传至智能配变终端；所述ARM核心处理器还与GPS模块相连接，实现设备的地理位置定位。而且，所述ARM核心处理器的输出端还通过底板信号接口模块与主站相连接，用于将设备的拓扑结构、相位、台区和地理位置信息上传至主站；所述载波通信模块的输出端通过电力线接口模块分别与换相开关、分布式电源、充电桩和总表相连接；所述sub-G无线通信模块的输出端通过天线模块分别与换相开关、分布式电源、充电桩和总表相连接。一种配变台区智能化调控方法，包括以下步骤：步骤1、完成载波台区识别和相位识别；步骤2、通过建立一个PAN个域网，建立Sub-G无线通信组网；步骤3、GPS定位模块定位设备的地理位置，通过宽带载波或者sub-G无线通信上送设备地理位置信息到配变终端，生成设备的拓扑结构、相位、台区以及地理位置信息；步骤4、台区设备正常工作情况下，每隔15分钟刷新一次台区设备的状态量信息和位置等信息。步骤5、当线路发生故障时，根据线路是否断电进行分情况处理，并通知维修人员处理故障信息。而且，所述步骤1的具体步骤包括：(1)发送方发出工频载波调制信号；(2)接收方检测到此工频载波调制信号后，显示出发送方的设备地址和相位信息，同时接收方给发送方发出确认信号；(3)发送方接收到确认信号，显示接收方的设备地址和相位信息，表明接收方和发送方在同一个台区，从而确定该用户的归属台区；如果在6秒内，发送方没有收到接收方发出的确认信号，则说明接收方和发送方不在同一个台区，即用户不属于该台区。而且，所述步骤2的建立一个PAN个域网的具体步骤包括：(1)PAN主协调器将自身设置为一个簇标识符CID为0的簇头；(2)选择一个没有使用的PAN标识符，并向邻近的其它设备以广播的方式发送信标帧，从而形成第一簇网络；(3)接收到信标帧的候选设备可以在簇头中请求加入该网络；(4)如果PAN主协调器允许该设备加入，那么主协调器会将该设备作为结点加入到邻近表中，成为该网络的一个从设备，同时，请求加入的设备将PAN协调器作为它的父结点加到邻近列表中，成为该网络的一个从设备，开始发送周期性的信标帧；其他的候选设备也可以在这台刚加入的设备上加入该网络；(5)如果原始的候选不能加入到该网络中，那么它将寻找其它的父结点。最简单的网络结构是只有一个簇的网络，但是多数网络结构由多个相邻的网络构成。一旦第一簇满足预定的应用或网络需求时，PAN主协调器将会指定一个从设备为另一簇新网络的簇头，使得该从设备成为另一个PAN的主协调器，随后其他的从设备将逐个加入，形成一个多簇网络。而且，所述步骤5根据线路是否断电进行分情况处理的具体步骤包括：(1)没有断电，通过载波将故障设备的故障状态和地理位置信息上送给配变终端，配变终端通过4G公网或者专网/以太网上报给主站，通知维修人员处理故障信息；(2)线路断电，则使用设备的备用电池，通过subG无线通信将出现故障的线路设备信息和地理位置上送给配变终端，配变终端再通过4G或者以太网上送主台，通知维修人员处理故障信息。本专利技术的优点和有益效果：1、本专利技术是以智能配变终端为核心，主要通过低压宽带载波通信技术、sub-G无线通信技术以及GPS系统，整合周边设备以及台区到用户侧的设备，实现对整个台区的运行状态进行户变识别和地理位置识别，进而实现对台区二次设备的精细化智能化调控。2、本专利技术采用Sub-G无线组网技术，增加网络通信的通信距离和通信可靠性。3、本专利技术通过宽带载波，sub-G技术以及GPS定位，无需电表用户信息就可以实现台区下属设备识别，以及地理位置判别，生成设备的拓扑结构以及GIS地理信息等，实现设备状态全管控。4、本专利技术即便在所在地区已经发生停电故障的情况下，仍可以正常工作，提供故障精确地理位置和状态信息，实现信息和业务处理的在线化、透明化、智能化。附图说明图1是本专利技术的系统框图；图2是本专利技术的台区设备信息交换示意图；图3是本专利技术的具体实施方式中多簇网络示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例作进一步详述：一种配变台区智能化调控系统,如图1所示，包括ARM核心处理器、载波通信模块、sub-G无线通信模块和GPS模块；所述ARM核心处理器与载波通信模块相连接，用于识别台区设备相位的智能配变终端；所述ARM核心处理器与sub-G无线通信模块相连接，用于将设备的相位、运行状态、故障信息、地理位置信息上传至智能配变终端；所述ARM核心处理器还与GPS模块相连接，实现设备的地理位置定位。在本实施例中，所述ARM核心处理器的输出端还通过底板信号接口模块与主站相连接，用于将设备的拓扑结构、相位、台区和地理位置信息上传至主站；所述载波通信模块的输出端通过电力线接口模块分别与换相开关、分布式电源、充电桩和总表相连接；所述sub-G无线通信模块的输出端通过天线模块分别与换相开关、分布式电源、充电桩和总表相连接。本专利技术采用的技术方案如图2所示，模块核心采用ARM架构的微处理器，通过以太网连接宽带载波模块，载波模块通过电力线将调制的信号传递到对端实现点对多点通信；sub-G芯片和处理器使用SPI接口连接，并通过无线信号和其他模块组成PAN个域网；GPS模块和微处理器通过UART接口连接，获取设备的地理位置信息；使用该技术方案设计出具有宽带载波通信能力，能够识别设备是否属于台区以及台区内设备相位的智能配变终端；GPS实现设备的地理位置定位，并通过sub-G无线通信将设备的相位、运行状态、故障信息、地理位置信息上送到智能配变终端，实现智能台区的精细化调控。一种配变台区智能化调控方法，包括以下步骤：步骤1、完成载波台区识别和相位识别；低压电力线载波通信以台区变压器为单位，配合智能配变终端使用。在跨变压器台区的情况下，因为存在两个变压器的信号隔离衰减，不同台区的载波信号往往是不能通信成功的，因此可以根据智能配变终端是否能够成功接收到载波模块发送的数据来判定该载波模块是否属于该台区。所述步骤1的具体步骤包括：(1)发送方发出工频载波调制信号；(2)接收方检测到此工频载波调制信号后，显示出发送方的设备地址和相位信息，同时接收方给发送方发出确认信号；(3)发送方接收到确认信号，显示接收方的设备地址和相位信息，表明接收方和发送方在同一个台区，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配变台区智能化调控系统,其特征在于：包括ARM核心处理器、载波通信模块、sub‑G无线通信模块和GPS模块；所述ARM核心处理器与载波通信模块相连接，用于识别台区设备相位的智能配变终端；所述ARM核心处理器与sub‑G无线通信模块相连接，用于将设备的相位、运行状态、故障信息、地理位置信息上传至智能配变终端；所述ARM核心处理器还与GPS模块相连接，实现设备的地理位置定位。

【技术特征摘要】
1.一种配变台区智能化调控系统,其特征在于：包括ARM核心处理器、载波通信模块、sub-G无线通信模块和GPS模块；所述ARM核心处理器与载波通信模块相连接，用于识别台区设备相位的智能配变终端；所述ARM核心处理器与sub-G无线通信模块相连接，用于将设备的相位、运行状态、故障信息、地理位置信息上传至智能配变终端；所述ARM核心处理器还与GPS模块相连接，实现设备的地理位置定位。2.根据权利要求1所述的一种配变台区智能化调控系统,其特征在于：所述ARM核心处理器的输出端还通过底板信号接口模块与主站相连接，用于将设备的拓扑结构、相位、台区和地理位置信息上传至主站；所述载波通信模块的输出端通过电力线接口模块分别与换相开关、分布式电源、充电桩和总表相连接；所述sub-G无线通信模块的输出端通过天线模块分别与换相开关、分布式电源、充电桩和总表相连接。3.如权利要求1或2所述的一种配变台区智能化调控系统的调控方法，包括以下步骤：步骤1、完成载波台区识别和相位识别；步骤2、通过建立一个PAN个域网，建立Sub-G无线通信组网；步骤3、GPS定位模块定位设备的地理位置，通过宽带载波或者sub-G无线通信上送设备地理位置信息到配变终端，生成设备的拓扑结构、相位、台区以及地理位置信息；步骤4、台区设备正常工作情况下，每隔15分钟刷新一次台区设备的状态量信息和位置等信息。步骤5、当线路发生故障时，根据线路是否断电进行分情况处理，并通知维修人员处理故障信息。4.根据权利要求3所述的一种配变台区智能化调控系统的调控方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：(1)发送方发出工频载波调制信号；(2)接收方检测到此工频载波调制信号后，显示出发送方的设备地址和相位信息，同时接收方给发送方发出确认信号；(3)发送方接收到确认信号，显示接收方的设备地址和相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁一，张磐，张愉，唐萍，姜宁，温彦军，王海彪，王旭东，胡庆虎，霍现旭，黄朝，戚艳，薛旺喜，李国栋，徐科，焦秋良，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司电力科学研究院，国网天津市电力公司，国家电网有限公司，上海金智晟东电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12