基于双模低压台区的物理拓扑识别方法技术

基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，包括由PLC、RF设备构成的双模模块，所述物理拓扑识别方法包括以下步骤：S1组建台区网络；S2启动拓扑识别，统一向所有RF节点发送消息；S3记录每个RF节点与其一跳关系RF节点的RSSI值，形成电表表号与RSSI关系数据；S4是否全部采集完毕，是则进入下一步，否则返回上一步；S5收集所有RF节点采集的RSSI数据，转换为距离长度信息；S6将距离矩阵转换为坐标矩阵；S7添加PLC中的相位信息，得到物理拓扑；S8获得所有RF节点的坐标信息和线路信息。本发明专利技术基于现有的双模模块台区环境，无需人工干预即可完成拓扑识别，识别精度高，便捷安全，实用性更强。实用性更强。实用性更强。

【技术实现步骤摘要】
基于双模低压台区的物理拓扑识别方法


[0001]本专利技术属于电力通讯
，涉及低压配网物理拓扑识别精度的改进，具体为一种基于双模低压台区的物理拓扑识别方法。

技术介绍

[0002]随着我国电网设备覆盖率的提高和技术的不断发展，对于用电安全和用电数据的采集有了更高的要求。早期低压配网建设时，对于线路未做明确的规划，很多地区的线路没有明确的物理层次关系，对于低压配网的线损计算、用能分析等造成了很大影响，对于后期的线路改造和优化升级也有较大阻碍。
[0003]目前已有的物理拓扑技术中，主要有以下几种方式：
[0004]1、通过增加硬件设备识别表箱拓扑关系。这种方式需要在每个表箱加装表箱终端设备，更换载波模块，对于电表单独安装的情况表箱终端数据随之增加，相当于人工重新梳理了一次电表位置。识别过程中伴有短路电流持续增加变压器负荷，存在安全隐患。
[0005]2、通过线路阻抗计算拓扑层级，这种方式通过采集所有电表同一时刻的电压电流，根据计算结果的相关性评判拓扑关系，这种方式需要测量大量的数据后进行分析，且电流电压受环境影响较大，准确率较低。
[0006]3、通过时延测量计算各节点的距离，构建物理拓扑。这种方法节省了额外设备的部署，除了能提供层级关系外，还增加了节点间距离数据，但无法提供拓扑内各节点的方位，由于线路存在弯曲环绕等情况，计算结果存在错误。
[0007]如中国专利(授权公告号CN110912748B)公开的“一种基于时延测量的低压台站电力供电网络的物理拓扑发现方法”。包括以下步骤：步骤一，获取测量数据；步骤二，处理测量信息；步骤三，节点聚类成簇，即使用聚类算法，按照时延对节点进行聚类，形成簇；步骤四，拟合方程求解，即对聚类之后的簇添加虚拟节点，生成层析方程，从而通过解方程的方法得到簇内物理拓扑；步骤五，生成完整物理拓扑，即将步骤四)中的每个簇看作一个节点，生成层析方程，通过求解方程得到全部拓扑。
[0008]再如中国专利(授权公告号CN113300356B)公开了“一种低压配电台区拓扑识别方法”。包括以下步骤：S1：配电台区组网，并获取各设备的设备地址；
[0009]S2：头端设备将所有设备时间同步；S3：头端设备逐个点名末端设备与中段设备；中段设备实时检测采用2DPSK调制的识别电流信号，记录检测到拓扑识别信号的时间戳；S4：头端设备根据时间戳对比，并根据各设备检测到的拓扑识别命令的设备地址，逐级形成配电台区拓扑。采用2DPSK调制的电流信号作为识别信号，即能准确识别低压配电网的物理拓扑结构，又减少了线路上的大电流对电网产生的干扰。
[0010]上述公开的技术方案，在拓扑识别效果上虽有改进，但在精度上仍有不足。此外，现有的物理拓扑信息中只有线路和层级信息，没有相对位置信息，影响低压配网的管理和使用。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是提供一种基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，用于解决现有的低压配网物理拓扑识别方法存在的问题。
[0012]为了实现本专利技术的目的，采用以下技术方案：
[0013]基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，包括由PLC、RF设备构成的双模模块，所述物理拓扑识别方法包括以下步骤：
[0014]S1组建台区网络；
[0015]S2启动拓扑识别，统一向所有RF节点发送消息；
[0016]S3记录每个RF节点与其一跳关系RF节点的RSSI值，形成电表表号与RSSI关系数据；
[0017]S4是否全部采集完毕，是则进入下一步，否则返回上一步；
[0018]S5收集所有RF节点采集的RSSI数据，转换为距离长度信息；
[0019]S6将距离矩阵转换为坐标矩阵；
[0020]S7添加PLC中的相位信息，得到物理拓扑；
[0021]S8获得所有RF节点的坐标信息和线路信息。
[0022]为了进一步实现本专利技术的目的，还可以采用以下技术方案：
[0023]如上所述的基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，所述步骤S2中，所述拓扑识别期间，向相邻的RF节点发送消息，供接收RF节点测量出与周围一跳节点的RSSI值。
[0024]如上所述的基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，所述一跳节点指与该RF节点通过RF信道可以直接通信的相邻RF节点。
[0025]如上所述的基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，所述步骤S3中，每个RF节点都记录n次与其他RF节点的RSSI值，每启动一次记录一次，待主站或集中器采集；
[0026]如上所述的基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，所述步骤S5中，主站或集中器收集所有RF节点的RSSI数据，汇总后对n组数据使用拉依达法筛选，再成对对数据用中位值平均滤波法处理，获得唯一可用值，如两个RF节点互为接收方时，RSSI数据最终是相同的唯一值。
[0027]如上所述的基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，所述步骤S5中，采用公式d'＝10(A
‑
RSSI(d))/10m将RSSI数据转换为距离长度信息，公式中，d'表示对RSSI(d)值的估计距离，A表示距离信号发送端1m时的RSSI值，RSSI(d)表示距离信号发送端dm时的RSSI值，m表示路径损耗指数。
[0028]如上所述的基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，所述RF设备为移动RF设备。所述移动RF设备为RF抄控器。
[0029]本专利技术基于国网双模模块台区，默认模块采用全向天线，在360度的方向上都能接收来自其他RF节点的RF信号，不受方向性的限制。RF信号接收强度RSSI与传输距离之间存在变化关系，根据不同RF节点间的RSSI值推导出节点间的距离，由于RF信号不受电力线的分支限制，因此，除了能获得本线路各节点间的距离外，也可以推导出本RF节点与其他分支RF节点的距离，根据三点定位法，可以推导出整个台区各RF节点的相对位置关系。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0031]本专利技术基于现有的双模模块台区环境，无需人工干预即可完成拓扑识别，识别精
度高，便捷安全，实用性更强。
[0032]本专利技术利用了RF的无线通讯功能，在现有的物理拓扑识别方法中都没有用到过RF相关内容，并结合识别措施的改进，能大幅提高。拓扑识别结果中有坐标信息，即不同节点的相对位置信息，而现有的物理拓扑信息中只有线路和层级信息，没有相对位置信息。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。
[0034]图1是本实施例的流程图；
[0035]图2是本实施例的物理拓扑图；
[0036]图3是本实施例通过移动辅助设备优化后的物理拓扑图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，包括由PLC、RF设备构成的双模模块，其特征在于，所述物理拓扑识别方法包括以下步骤：S1组建台区网络；S2启动拓扑识别，统一向所有RF节点发送消息；S3记录每个RF节点与其一跳关系RF节点的RSSI值，形成电表表号与RSSI关系数据；S4是否全部采集完毕，是则进入下一步，否则返回上一步；S5收集所有RF节点采集的RSSI数据，转换为距离长度信息；S6将距离矩阵转换为坐标矩阵；S7添加PLC中的相位信息，得到物理拓扑；S8获得所有RF节点的坐标信息和线路信息。2.根据权利要求1所述的基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述拓扑识别期间，向相邻的RF节点发送消息，供接收RF节点测量出与周围一跳节点的RSSI值。3.根据权利要求2所述的基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，其特征在于，所述一跳节点指与该RF节点通过RF信道可以直接通信的相邻RF节点。4.根据权利要求1所述的基于双模低压台区的物理拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤S3中，每个RF节点都记...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞生，吕永东，杨志萌，张磊，
申请(专利权)人：青岛乾程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：