一种监测低压配电台区拓扑结构的方法、系统技术方案

本发明专利技术公开了一种监测低压配电台区拓扑结构的方法、系统，S1、上行终端模块接收后台终端定时发送的检测指令信号，释放特定频率的电流；S2、下行扩展模块接收后台终端定时发送的检测指令信号，收集每相用户的电压和电流数据，经DFT离散傅里叶变换获得电压值和电流值以及电压相角，对获得的数据进行储存后，发送到上行终端模块；S3、上行终端模块接收数据，通过SOM神经网络计算获得被测低压台区的拓扑结构，对获得的拓扑结构保存并发送到后台终端；S4、后台终端接收拓扑结构并进行显示；本专利通过直流潮流法理论拓扑的动态识别方法，建立配电台区支路开断状态关系，用SOM神经网络算法生成配电台区的拓扑结构，进而达到对配电台区拓扑结构的监测。区拓扑结构的监测。区拓扑结构的监测。

【技术实现步骤摘要】
一种监测低压配电台区拓扑结构的方法、系统


[0001]本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种监测低压配电台区拓扑结构的方法、系统。

技术介绍

[0002]随着时代的发展，越来越多的用电设备出线在居民的家中，用电量逐年提升，使得用电用户对电能质量和用电可靠性的需求增加。而输配电系统的规划比较落后，低压配电台区的监测手段不足，出现故障时不能及时准确地对故障进行修复，对用户的用电造成大量影响，造成经济损失。
[0003]目前对于配电台区的维修有以下问题，一是电能质量差，二是维修不及时，对于配电台区内出现的故障不能及时发现，比较依靠出现故障时用户主动上报故障，三是台区的拓扑结构更新不及时，低压配电台区分布比较广，户变关系复杂，台区内的拓扑结构无法准确更新，对于台区内的管理造成影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种监测低压配电台区拓扑结构的方法，通过安装获取线路中的有功功率和电压相角装置，获取台区的拓扑结构信息，并发送到后台终端进行显示，由此来判断低压配电台区是否发生故障，能够及时进行维修，保证电网运行的稳定性和维修的准确性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种技术方案是：一种监测低压配电台区拓扑结构的方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0006]S1、上行终端模块通过无线网络接收后台终端每天定时发送的测量低压台区的检测指令信号，并释放特定频率的电流；
[0007]S2、下行扩展模块通过无线网络接收后台终端每天定时发送的测量低压台区的检测指令信号，并收集每相用户的电压和电流数据，经过DFT离散傅里叶变换获得电压值和电流值以及电压相角，对获得的电压值和电流值以及电压相角进行储存后，并将获得的数据发送到上行终端模块中；
[0008]S3、上行终端模块通过无线网络接收下行扩展模块发送的数据后，通过SOM神经网络计算获得被测低压台区的拓扑结构，对获得的被测低压台区的拓扑结构保存并发送到后台终端；
[0009]S4、后台终端通过无线网络接收上行终端模块发送的拓扑结构并进行显示。
[0010]进一步的，所述的步骤S1中，所述特定频率的电流为激励电流源发送出的激励电流。
[0011]进一步的，所述步骤S2中，每相用户的电压和电流数据的收集方式为：通过三相电压电流采集器对电压电流数据进行收集。
[0012]进一步的，所述步骤S2中，电压值和电流值以及电压相角的获得方式为：数据经过滤波降噪和信号放大后，将模拟信号转换成数字信号后进行DFT离散傅里叶变换得到该相
电压和电流值以及电压相角。
[0013]进一步的，所述步骤S3中，上行终端模块接收的数据和计算出的被测低压台区的拓扑结构通过显示屏幕进行显示。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术提供的另一种技术方案是：一种监测低压配电台区拓扑结构的系统，其特征在于：包括后台终端、上行终端模块和下行扩展模块，其中：所述上行终端模块装置安装在低压配电台区的分支箱出线处，所述下行扩展模块装置安装在低压配电台区的智能电表进线处，所述后台终端、上行终端模块和下行扩展模块三者通过无线模块进行信息传递和通信；
[0015]后台终端：定时发送检测指令信号；接收上行终端模块发送的低压台区的拓扑结构，并通过计算机进行显示；
[0016]上行终端模块：接收后台终端发送的检测指令信号，并释放特定频率的电流；接收下行扩展模块发送的数据，通过SOM神经网络计算获得被测低压台区的拓扑结构，并将计算数据保存并发送到后台终端；对接收的数据和发送的数据进行显示；
[0017]下行扩展模块：接收后台终端发送的检测指令信号，并收集每相用户的电压和电流数据，经过DFT离散傅里叶变换并且储存后，将数据发送到上行终端模块。
[0018]进一步的，所述后台终端包括计算机和与计算机连接的人机交互设备。
[0019]进一步的，所述上行终端模块包括第一MCU、显示屏幕、激励电流源、断路器、数据存储器、无线模块和电源，第一MCU分别与显示屏幕、激励电流源、电源、数据存储器和无线模块连接。
[0020]进一步的，所述下行扩展模块包括第二MCU、三相电压电流采集器、转换电路、数据存储器、无线模块和电源，第二MCU分别与转换电路、数据存储器、无线模块和电源连接，转换电路与三相电压电流采集器连接。
[0021]进一步的，所述转换电路包括将模拟信号转换成数字信号的A/D转换器、对信号进行放大的信号放大器和对信号进行滤波降噪的滤波器。
[0022]本专利技术具有的优点：
[0023]基于直流潮流法原理，把上行终端模块装置安装在分支器的出线处，通过每天定时释放小电流信号，收集下行扩展模块的检测出的电压电流数据，在下行拓展模块的MCU中进行离散傅里叶变换(DFT)计算出电压相角，利用电压电流数据算出有功功率，基于有功功率和电压相角使用SOM神经网络算法计算出拓扑结构，下行拓展模块装置安装在用户的智能电表进线处，拓展模块来收集用户侧的电压电流数据并利用无线网络传输到上行终端模块中，利用无线网络上传数据，可以将数据传输到电网公司，利于及时掌握低压台区的拓扑结构，达到对支路拓扑结构监测的作用。
[0024]本专利通过直流潮流法理论拓扑的动态识别方法，建立配电台区支路开断状态关系，利用SOM神经网络算法实现生成配电台区的拓扑结构，进而达到对配电台区拓扑结构的监测。
[0025]为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点更能明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。
附图说明
[0026]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的实施例，因此，不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他相关的附图。
[0027]图1为一种监测低压配电台区拓扑结构的方法的流程框图。
[0028]图2为一种监测低压配电台区拓扑结构的系统的结构示意图。
[0029]图3为上行终端模块的示意框图。
[0030]图4为下行扩展模块的示意框图。
[0031]图中：1
‑
变压器、2
‑
配电房、3
‑
进线开关、4
‑
低压出线开关、5
‑
分支箱、6
‑
上行终端模块、7
‑
下行扩展模块、8
‑
智能电表、9
‑
电表箱；
[0032]61
‑
无线模块、62
‑
第一MCU、63
‑
显示屏幕、64
‑
激励电流源、65
‑
断路器、66
‑
数据存储装置、67
‑
电源；
[0033]71
‑
无线模块、72
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种监测低压配电台区拓扑结构的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、上行终端模块通过无线网络接收后台终端每天定时发送的测量低压台区的检测指令信号，并释放特定频率的电流；S2、下行扩展模块通过无线网络接收后台终端每天定时发送的测量低压台区的检测指令信号，并收集每相用户的电压和电流数据，经过DFT离散傅里叶变换获得电压值和电流值以及电压相角，对获得的电压值和电流值以及电压相角进行储存后，并将获得的数据发送到上行终端模块中；S3、上行终端模块通过无线网络接收下行扩展模块发送的数据后，通过SOM神经网络计算获得被测低压台区的拓扑结构，对获得的被测低压台区的拓扑结构保存并发送到后台终端；S4、后台终端通过无线网络接收上行终端模块发送的拓扑结构并进行显示。2.根据权利要求1所述的一种监测低压配电台区拓扑结构的方法，其特征在于：所述的步骤S1中，所述特定频率的电流为激励电流源发送出的激励电流。3.根据权利要求1所述的一种监测低压配电台区拓扑结构的方法，其特征在于：所述步骤S2中，每相用户的电压和电流数据的收集方式为：通过三相电压电流采集器对电压电流数据进行收集。4.根据权利要求1所述的一种监测低压配电台区拓扑结构的方法，其特征在于：所述步骤S2中，电压值和电流值以及电压相角的获得方式为：数据经过滤波降噪和信号放大后，将模拟信号转换成数字信号后进行DFT离散傅里叶变换得到该相电压和电流值以及电压相角。5.根据权利要求1所述的一种监测低压配电台区拓扑结构的方法，其特征在于：所述步骤S3中，上行终端模块接收的数据和计算出的被测低压台区的拓扑结构通过显示屏幕进行显示。6.一种监测低压配电台区拓扑结构的系统，其特征在于：包括后台终端、上行终端模块和下行扩展模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑琰，张延辉，朱莉，陈一潇，郝庆水，
申请(专利权)人：山东国信电力科技有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：