基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法，属于电力载波通信技术领域。本发明专利技术包括如下步骤：为各电能表配置载波通信子节点的站点模块STA；为集中器配置主节点协调模块CCO，系统主站将台区下用户档案信息下发给集中器，集中器收到信息后与CCO进行同步，如何再通过CCO根据用户档案信息对STA进行组网并配置组网信息；然后根据各STA与CCO之间的路由关系，为各STA分配时隙号和层次号；当电能表发生掉电时，启动超级电容备电电路供电；STA根据CCO配置的组网信息生成停电事件上报帧并上报；系统主站根据上报帧包含的节点时隙号获得相应停电故障位置；能够实现低压客户停电故障的快速研判和准确定位。

Fast Location of Outage Fault Based on Power Line Carrier Communication

【技术实现步骤摘要】
基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法
本专利技术涉及一种基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法，属于电力载波通信

技术介绍
用电信息采集是国家电网公司近年来一直在开展的工作，是国家建设智能电网的重要一环，是智能用电服务环节的技术基础，对推动智能用电建设有重要意义。建设好用电信息采集系统，符合国网公司发展方式转变的需要，是扩大内需，加快城市和农村电网改造升级的重要措施。当前，在本地通信技术方面，国家电网公司采用的本地通信技术以窄带载波、RS-485通信、微功率无线为主，而窄带载波技术速率和容量的局限性、RS-485运维的复杂性、微功率无线的不稳定性，都成为了迟迟不能突破现有技术发展的瓶颈；电信息采集系统功能及采集策略方面，现执行的采集策略能够保障基本计量抄表业务的开展，但用于更深层次计量业务拓展研究时就显得有所欠缺。停上电事件近年来在用电信息采集系统中已有查询界面，国家电网公司范围内也已经针对停上电事件有一定研究，但系统中停上电事件始终存在漏报误报情况，也无法进行快速的实现客户停电故障研判和准确定位，影响停电抢修和故障处理效率。基于高速载波HPLC的信道传输，该技术是把载有信息的高频信号加载于电流，然后利用各种等级的电力线传输，接受信息的调制解调器再把高频信号从电流中分离出来，并传送到电力线用户终端。因此，针对现有的用电信息采集存在信号传输和处理效率较低的问题，并结合超级电容模块，解决电能表停电事件准确诊断和实时上报的问题。如中国专利(授权公告号CN205656746U)公开了“一种宽带电力线载波抄表集中器”，本技术涉及电力设备，公开了一种宽带电力线载波抄表集中器，包括电源和控制系统，电源用于给控制系统供电，控制系统包括主处理器、数据采集模块、数据发送模块、宽带电力线载波通信模块、上行通信模块、温度传感器、存储器和显示屏，主处理器分别与数据采集模块、数据发送模块、温度传感器、存储器、显示屏连接，数据采集模块与宽带电力线载波通信模块连接，数据发送模块与上行通信模块连接。本技术具有数据传输更快、传输信号稳定、传输数据量大的效果。如中国专利(申请公布号CN107769818A)公开了“一种宽带电力载波方法及装置”，所述方法包括：基于目标电网中电力线所传输的电力信号统计当前用户的用电信息并进行记录，以及从所述电力信息号中分离得到电力载波信号；基于接收到的所述电力载波信号生成控制信号，以根据所述控制信号控制目标电器设备的运行信息，其中，所述运行信息包括以下至少之一：运行信息、运行状态。本专利技术解决了现有技术中存在基于电网的运行状态对智能电器进行控制时控制精度较低的技术问题。但上述现有技术对电力用电信息采集，如何解决电能表停电事件准确诊断和实时上报的问题，未有涉及。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提出了一种基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法，能够实现低压客户停电故障的快速研判和准确定位。本专利技术所述的一种基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法，包括电力线载波通信系统，该系统包括系统主站、集中器、通讯模块、调制解调器、电力线以及若干电能表，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1.为各电能表配置电力线载波通信子节点的站点模块STA，该站点模块STA设有超级电容备电电路；S2.为集中器配置主节点协调模块CCO，系统主站将台区下用户档案信息通过上行通信信道下发给集中器，集中器收到下发的档案信息后，先与主节点协调模块CCO进行同步，用户档案信息同步成功后，再通过主节点协调模块CCO根据用户档案信息对站点模块STA进行组网并配置组网信息；S3.然后根据各站点模块STA与主节点协调模块CCO之间的路由关系，为各站点模块STA分配时隙号和层次号；S4.当电能表发生掉电时，站点模块STA的掉电检测电路检测到电压异常，切换为通过超级电容备电电路对站点模块STA进行供电；S5.站点模块STA根据主节点协调模块CCO配置的组网信息生成停电事件上报帧，并根据广播发送时隙规则进行上报；S6.系统主站根据上报帧包含的节点时隙号获得相应停电故障位置。进一步地，所述步骤S3中，所述层次号是当前节点所在网络结构层次序号，时隙号按层数的从小到大进行分配。进一步地，所述步骤S3中，所述层次号按照随机方式分配。进一步地，所述步骤S4中，超级电容备电电路设有4只2PF的超级电容。进一步地，所述步骤S4中，通讯模块在抄表或空闲状态下，获取电能表的停电事件，并将停电事件上报至用电信息采集系统主站。进一步地，所述步骤S6中，当上报帧长度超过255字节时进行分帧上报。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法，综合利用了“HPLC通信单元+超级电容”技术优势，能够实现低压客户停电故障的快速研判和准确定位，支撑基于智能电能表的智能化“主动抢修”服务；结合电力系统的“滴滴打车抢单式”采集运维模式，能够提高停电抢和采集故障消缺修效率，节省抢修的人力物力，带来直接经济效益，同时，客户停电的主动精准抢修能够提高客户满意度，增加客户粘性，带来间接经济效益、较大的社会效益和管理效益。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术目的、技术方案更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本实施例公开的一种基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法，包括电力线载波通信系统，该系统包括系统主站、集中器、通讯模块、调制解调器、电力线以及若干电能表，所述方法包括如下步骤：S1.为各电能表配置电力线载波通信子节点的站点模块STA，该站点模块STA设置有超级电容备电电路；S2.为集中器配置主节点协调模块CCO，系统主站将台区下用户档案信息通过上行通信信道下发给集中器，集中器收到下发的档案信息后，先与主节点协调模块CCO进行同步，用户档案信息同步成功后，再通过主节点协调模块CCO根据用户档案信息对站点模块STA进行组网并配置组网信息；S3.然后根据各站点模块STA与主节点协调模块CCO之间的路由关系，为各站点模块STA分配时隙号和层次号；S4.当电能表发生掉电时，站点模块STA的掉电检测电路检测到电压异常，切换为通过超级电容备电电路对站点模块STA进行供电；S5.站点模块STA根据主节点协调模块CCO配置的组网信息生成停电事件上报帧，并根据广播发送时隙规则进行上报；S6.系统主站根据上报帧包含的节点时隙号获得相应停电故障位置。具体而言，本实施例公开的所述方法，判断电能表停电后发停电事件上报操作，经本地通讯信道(HPLC)上报至集中器模块，超级电容备电电路可以掉电后可维持模块正常工作30s以上；电能表与通讯模块的接口中两个VSS脚选取一个，作为模块拔出的识别脚，上拉到5V，通信模块芯片根据该管脚判定是否模块拔出。集中器通信模块在抄表或空闲状态下，获取电能表的停电事件，并将停电事件上报至用电信息采集系统主站。扩充AFN＝06HFN＝05H的从节点事件上报报文上报从节点事件数据单元格式见下表1。表1事件数据单元格式数据内容数据格式字节数从节点设备类型BIN1通信协议类型BIN1报文长度LBIN1报文内容-L从节点设备类型：00H为采集器；01H为电能表；02H：高速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法，包括电力线载波通信系统，该系统包括系统主站、集中器、通讯模块、调制解调器、电力线以及若干电能表，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1.为各电能表配置电力线载波通信子节点的站点模块STA，该站点模块STA设有超级电容备电电路；S2.为集中器配置主节点协调模块CCO，系统主站将台区下用户档案信息通过上行通信信道下发给集中器，集中器收到下发的档案信息后，先与主节点协调模块CCO进行同步，用户档案信息同步成功后，再通过主节点协调模块CCO根据用户档案信息对站点模块STA进行组网并配置组网信息；S3.然后根据各站点模块STA与主节点协调模块CCO之间的路由关系，为各站点模块STA分配时隙号和层次号；S4.当电能表发生掉电时，站点模块STA的掉电检测电路检测到电压异常，切换为通过超级电容备电电路对站点模块STA进行供电；S5.站点模块STA根据主节点协调模块CCO配置的组网信息生成停电事件上报帧，并根据广播发送时隙规则进行上报；S6.系统主站根据上报帧包含的节点时隙号获得相应停电故障位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于电力线载波通信实现停电故障快速定位的方法，包括电力线载波通信系统，该系统包括系统主站、集中器、通讯模块、调制解调器、电力线以及若干电能表，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1.为各电能表配置电力线载波通信子节点的站点模块STA，该站点模块STA设有超级电容备电电路；S2.为集中器配置主节点协调模块CCO，系统主站将台区下用户档案信息通过上行通信信道下发给集中器，集中器收到下发的档案信息后，先与主节点协调模块CCO进行同步，用户档案信息同步成功后，再通过主节点协调模块CCO根据用户档案信息对站点模块STA进行组网并配置组网信息；S3.然后根据各站点模块STA与主节点协调模块CCO之间的路由关系，为各站点模块STA分配时隙号和层次号；S4.当电能表发生掉电时，站点模块STA的掉电检测电路检测到电压异常，切换为通过超级电容备电电路对站点模块STA进行供电；S5.站点模块STA根据主节点协调模块CCO配置的组网信息生成停电事件上报帧，并根...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜思卓，程超，王强，胡洋，庞西品，夏晖，石立国，王海涛，苏加照，胡少康，魏振，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司青岛供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37