基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法及系统，设置冻结电流异动阈值，判断电流异动是否超过设定阈值，如果是则通过广播的方式向所有低压故障传感器发送冻结命令，在同一时间将电流信息冻结；通过轮询的方式依次抄读所有低压故障传感器的带有时间戳的电流冻结数据，并对将本次冻结数据与上次冻结数据做计算，确定包含电流增量、谐波增量和漏电流增量信息的相关参数；根据冻结电流的相关参数，进行数据分组和分支分析，根据不同的主分支识别结果进行层级分析，确定配电网台区拓扑结构。本发明专利技术能够实现低压拓扑自动识别。

【技术实现步骤摘要】
基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法及系统
本专利技术属于用电信息采集
，具体涉及一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。配电台区电气网络拓扑关系的自动识别实质上就是可靠获得园区、小区、楼宇内各电气设备与其供电电源的连接关系，并用一定的方式把这些连接关系进行存储。目前电力公司正在大力开展营配贯通工作，台区网络拓扑结构的准确识别对电力公司线损治理、提高供电可靠性及供电服务能力至关重要。然而，由于低压配电台区数量大、电气接线复杂、个别存在私搭乱建现象，由于历史和管控原因，用户拓扑网络规划无统一标准，电网拓扑结构的准确识别一直是供电服务中的难题，尽管经过计量表计普查及箱表关系核查，要及时准确掌握配电台区的网络拓扑还是存在较大难度。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法及系统，本专利技术以冻结电流为特征量，采用智能配变终端(TTU)和低压故障传感器(LTU)识别“变-箱-户”的拓扑关系，实现低压拓扑自动识别。根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法，在台区侧设置智能配变终端，在分支侧和表箱侧增设低压故障传感器和电流互感器，包括以下步骤：设置冻结电流异动阈值，判断电流异动是否超过设定阈值，如果是则通过广播的方式向所有低压故障传感器发送冻结命令，在同一时间将电流信息冻结；通过轮询的方式依次抄读所有低压故障传感器的带有时间戳的电流冻结数据，并对将本次冻结数据与上次冻结数据做计算，确定包含电流增量、谐波增量和漏电流增量信息的相关参数；根据冻结电流的相关参数，进行数据分组和分支分析，根据不同的主分支识别结果进行层级分析，确定配电网台区拓扑结构。作为可选择的实施方式，通过轮询的方式依次抄读所有低压故障传感器的带有时间戳的电流冻结数据的过程中，利用主动时间补偿的校时方法，确保智能配变终端、低压故障传感器和电能表之间的高精度时钟同步，满足分支线路用电信息特征量以时间片段分组。作为进一步的限定，所述主动时间补偿的校时的具体过程包括预估发送校时报文在各个环节依次传输产生的延迟时间之和，考虑与所述延迟时间之和相匹配的补偿时间，生成相应的校时报文。作为可选择的实施方式，设置冻结电流异动阈值时，对于负荷值小于设定值的用户，根据日常负荷情况动态调整塑壳断路器的电流突变量和持续时间的阈值。作为可选择的实施方式，根据冻结电流的相关参数，进行数据分组和分支分析的具体过程包括：同样电流增量的低压故障传感器属于同一主分支，谐波增量和漏电增量作为辅助分析和验证依据。作为可选择的实施方式，根据不同的主分支识别结果进行层级分析的具体过程包括：同时出现在两个主分支的节点，上调相应的层级作为主分支，并将两个分支进行合并，出现主分支下级的次分支；进行拓扑重构，逐次对分支进行合并和层级调整，绘制出最新的拓扑图。作为可选择的实施方式，所述方法根据台区内的负荷变化趋势，不断调整电流异动的阈值，重复执行，直到所有的节点设备都能调整到拓扑图的相应等级，拓扑识别完成。一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别系统，包括设置于表箱侧的多个电能表、低压故障传感器和电流互感器，设置于分支侧的多个低压故障传感器和电流传感器以及设置于变压器侧的智能配变终端；所述智能配变终端和低压故障传感器之间通过宽带电力载波通信，各低压故障传感器和电流互感器分别用于实现相应的电能数据采集和特征电流冻结的冻结；所述智能配变终端被配置为设置冻结电流异动阈值，判断电流异动是否超过设定阈值，如果是则通过广播的方式向所有低压故障传感器发送冻结命令，在同一时间将电流信息冻结；通过轮询的方式依次抄读所有低压故障传感器的带有时间戳的电流冻结数据，并对将本次冻结数据与上次冻结数据做计算，确定包含电流增量、谐波增量和漏电流增量信息的相关参数；根据冻结电流的相关参数，进行数据分组和分支分析，根据不同的主分支识别结果进行层级分析，确定配电网台区拓扑结构。作为可选择的实施方式，所述表箱侧各表箱内的低压故障传感器与相应的电能表通信，若干表箱内的低压故障传感器与分支侧对应的低压故障传感器之间通信，所有分支侧对应的低压故障传感器均和所述智能配变终端通信。作为可选择的实施方式，所述智能配变终端被配置为预估发送校时报文在各个环节依次传输产生的延迟时间之和，考虑与所述延迟时间之和相匹配的补偿时间，生成相应的校时报文。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术采用了基于主动时间补偿的校时方法，定时广播校时，确保智能配变终端与低压故障传感器和电能表之间的高精度时钟同步，满足分支线路用电信息特征量以时间片段分组。本专利技术用电信息特征量冻结，以电流突变冻结增量、电流突变冻结增量持续时间为基础，满足既定条件的冻结电流突变、谐波、暂态波形等多维的用电信息，该方案的准确度等级高，为拓扑重构提供精确的数据基础。本专利技术能够实现台区户表关系精准识别，实现电能表、计量箱的运行状态等实时在线监测，主动计量设备“全时态”管理，实现计量资产可视化管理。低压居民用电拓扑结构可清晰、直观、准确的在营销系统中展现出来，大幅提高营销贯通成效。本专利技术能够展现实时真实的“变-分-箱”拓扑关系，结合台区线损健康诊断技术指导线损治理，提高采集成功率，提高了计量器具的精度，满足了结算对计量装置的要求，提高了客户侧供电能力，有效地改善计量环境。实现封闭计量，增强了计量设施的防窃可靠性，最大程度的遏制窃电现象的发生，为降损增效提供强有力的技术支撑。本专利技术将低压配电网台区拓扑关系、停复电实时态势与电网GIS相结合，快速定位故障位置，合理安排抢修力量，使报修服务由被动变为主动，有效缩短客户停电时间，大幅度降低95598报修工单数量，更能避免因抢修不及时造成的不必要投诉。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本实施例的系统架构图；图2是本实施例的广播校时路径示意图；图3是本实施例的拓扑自动识别示意图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法，其特征是：包括以下步骤：/n设置冻结电流异动阈值，判断电流异动是否超过设定阈值，如果是则通过广播的方式向所有低压故障传感器发送冻结命令，在同一时间将电流信息冻结；/n通过轮询的方式依次抄读所有低压故障传感器的带有时间戳的电流冻结数据，并对将本次冻结数据与上次冻结数据做计算，确定包含电流增量、谐波增量和漏电流增量信息的相关参数；/n根据冻结电流的相关参数，进行数据分组和分支分析，根据不同的主分支识别结果进行层级分析，确定配电网台区拓扑结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法，其特征是：包括以下步骤：
设置冻结电流异动阈值，判断电流异动是否超过设定阈值，如果是则通过广播的方式向所有低压故障传感器发送冻结命令，在同一时间将电流信息冻结；
通过轮询的方式依次抄读所有低压故障传感器的带有时间戳的电流冻结数据，并对将本次冻结数据与上次冻结数据做计算，确定包含电流增量、谐波增量和漏电流增量信息的相关参数；
根据冻结电流的相关参数，进行数据分组和分支分析，根据不同的主分支识别结果进行层级分析，确定配电网台区拓扑结构。


2.如权利要求1所述的一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法，其特征是：通过轮询的方式依次抄读所有低压故障传感器的带有时间戳的电流冻结数据的过程中，利用主动时间补偿的校时方法，确保智能配变终端、低压故障传感器和电能表之间的高精度时钟同步，满足分支线路用电信息特征量以时间片段分组。


3.如权利要求2所述的一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法，其特征是：所述主动时间补偿的校时的具体过程包括预估发送校时报文在各个环节依次传输产生的延迟时间之和，考虑与所述延迟时间之和相匹配的补偿时间，生成相应的校时报文。


4.如权利要求1所述的一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法，其特征是：设置冻结电流异动阈值时，对于负荷值小于设定值的用户，根据日常负荷情况动态调整塑壳断路器的电流突变量和持续时间的阈值。


5.如权利要求1所述的一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法，其特征是：根据冻结电流的相关参数，进行数据分组和分支分析的具体过程包括：同样电流增量的低压故障传感器属于同一主分支，谐波增量和漏电增量作为辅助分析和验证依据。


6.如权利要求1所述的一种基于冻结电流的配电网台区拓扑关系自动识别方法，其特征是：根据不同的主分支识别结果进行层级分析的具体过程包括：同时出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志，郭亮，荆臻，陈祉如，赵曦，刘亚骑，王者龙，李琮琮，梁波，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司营销服务中心计量中心，国网山东省电力公司，
类型：发明
国别省市：山东;37