基于物联网无线通信的智能配电控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于物联网无线通信的智能配电控制方法及系统，包括将配电区域划分成多个片区，将同一个片区的数据通过物联网实现网状拓扑结构连接，不同片区数据交流通过核心层的交换机进行信息传递，控制层通过控制交换机实现对于片区用电的智能管理。以EPON以太网无源光网络技术构建接入网，以SDH光传输网构建通信骨干网，分区分片汇聚接入此设计方案安全可靠、经济高效，适合于我国城市配电网智能配电物联网系统无线通信与网络组网。电物联网系统无线通信与网络组网。电物联网系统无线通信与网络组网。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网无线通信的智能配电控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及无线通信配电
，特别是基于物联网无线通信的智能配电控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着国家电网公司“智能电网”发展计划的实施，“智能电网”和、“智能配电网”对通信网络提出了更高的要求，通信网络是支撑坚强智能电网的重要组成部分，而先进、可靠的通信技术是坚强智能电网通信支撑的关键。
[0003]一个配网物联网系统中，通信网络往往由多种通信技术构建，各个网络层次按实际需求使用合适的通信技术，但从国内外配网物联网系统采用的通信技术看，目前还没有一种通信技术可以很好地满足配电物联网系统所有层次的需求。
[0004]当前欧美等国配电物联网通信网络广泛采用无线通信网络和有线通信相结合的方式；我国配电物联网系统通信网络骨干层广泛采用光传输环网技术，选用光纤环网或光纤以太网作为接入网；对于通信速率和可靠性要求不高、负荷波动和干扰较小，或者光纤无法敷设的场合采用电力线载波通信技术或无线网络通信技术。
[0005]由于以太网无源光网络(EPON)技术网络拓扑能够根据电力配电网环形、链形结构敷设光纤做到结构完全吻合，能节省光纤、实现站点到配电终端之间链路的1+1保护功能并实现50ms保护切换，可在单纤上实现双向高带宽业务承载，全程无源，能够完全满足智能电网坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放的要求，因此EPON成为了通信接入的热门技术选择。此外，工业以太网技术、中压电力线载波技术等也已经在电力配网中广泛应用。在欧美大量应用的无线专网技术如WiMAX，Mobitex等也在电力系统部分地区开展了试点工作，但由于目前国家及国家电网公司对此类技术的支持程度和政策方面都不明朗，存在诸多不确定因素，因此距离大规模实际应用还有很长的路要走，需要一种基于物联网无线通信的智能配电控制方法。

技术实现思路

[0006]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0007]鉴于上述和/或现有的基于物联网无线通信的智能配电控制方法中存在的问题，提出了本专利技术。
[0008]因此，本专利技术所要解决的问题在于如何提供基于物联网无线通信的智能配电控制方法能够实现对于区域配电的精准控制。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：基于物联网无线通信的智能配电控制方法，其包括，将配电区域划分成多个片区；将同一个片区的数据通过物联网实现网状拓扑结构连接；不同片区数据交流通过核心层的交换机进行信息传递；控制层通过控制
交换机实现对于片区用电的智能管理。
[0010]作为本专利技术所述基于物联网无线通信的智能配电控制方法的一种优选方案，其中：所述片区是基于地理条件、SDH网络规划、市区或省区配电终端数量条件进行划分。
[0011]作为本专利技术所述基于物联网无线通信的智能配电控制方法的一种优选方案，其中：所述核心层是由三台高性能交换机组成的，三台交换机都是经过链路与区域内各个片区分别相连，实现物联网无线通信的区别化网络架构；
[0012]当任何一台核心层交换机发生故障时，其他交换机自动形成新的动态配电方式，将故障交换机所需连接片区配电路线进行平均划分；以EPON以太网无源光网络技术构建接入网，以SDH光传输网构建通信骨干网，分区分片汇聚接入。
[0013]作为本专利技术所述基于物联网无线通信的智能配电控制方法的一种优选方案，其中：所述网状拓扑结构是ONU设备采用“拉手”形式进行变电所之间的光路连接，其连接方式为：当线路是两个变电所之间连接时，变电所之间有两条光路连接，分别记作光路A与光路B，每个ONU设备分别与两条光路连接，A光路中首个ONU设备与变电所连接光路断开，B光路末尾ONU设备与变电所连接光路断开；当线路是单个变电所连接时，变电所是通过两条光路连接，分别记作光路A与光路B，每个ONU设备分别与两条光路连接，A光路中首个ONU设备与变电所连接光路断开，光路后段会连到变电所，B光路末尾ONU设备与变电所连接光路断开，结束光路；所述ONU是由核心功能电路、供电和管理公共单元和通信接口组成的设备。
[0014]作为本专利技术所述基于物联网无线通信的智能配电控制方法的一种优选方案，其中：智能配电控制需要对于电压进行频率测量，要先预设频率的上下限度，定义采样的时间为t，选取A相电压进行频率测量，相邻的采样点时间确定为2.5
×
10
‑4秒，当检测到正向过0时则记录U
t
，当检测出相邻两个采样点数据U
t1
×
U
t2
＜0时，记录该采样数据U
t1
与U
t2
，假设第一个正向过0的采样时刻为T
Ut2
记作t1，T
Ut3
到下一个正向过0的时间为t2，则有：
[0015][0016][0017]假设电压周期检测的频率是F，E是从第一个正向过0开始到相邻的下一个正向过0为止的采样点数，则可以得到频率的计算公式为：
[0018][0019]在计算后，将频率测算结果与预设的频率上下限制进行对比，去除超过频率上下限度的频率计算值。
[0020]鉴于上述和/或现有的基于物联网无线通信的智能配电控制系统中存在的问题，提出了本专利技术。
[0021]因此，本专利技术所要解决的另一个问题在于如何提供基于物联网无线通信的智能配电控制系统能够对于片区配电进行区分化处理，实现最低成本的最优配电方案选择。
[0022]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：基于物联网无线通信的智能配电控制方法，其包括，本地网段模块，汇聚层模块，核心层模块，控制模块；所述本地网段模块是经过分片处理后，在固定区域内进行配电控制的数据处理模块；所述汇聚层模块是本
地网段模块与核心层模块连接的中介模块，汇聚本地网段模块的数据，减轻核心层模块的负荷效果；所述核心层模块是由交互机组连接成的数据处理模块，接受来自控制模块的智能配电信号进行对于指定片区的本地网络模块进行信号传递；所述控制模块收集核心层模块传递的片区配电状态信息，并根据这些实时进行精准片区配电控制。
[0023]作为本专利技术所述基于物联网无线通信的智能配电控制系统的一种优选方案，其中：所述本地网段模块，汇聚层模块，核心层模块在同一平面，本地网段模块在最外围，汇聚层模块在中间，核心层模块在核心区域，控制模块在核心层模块往上的垂直平面内。
[0024]作为本专利技术所述基于物联网无线通信的智能配电控制系统的一种优选方案，其中：在汇聚层模块中，选择三层交换技术与VLAN的三层交换机设备。
[0025]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于物联网无线通信的智能配电控制方法，其特征在于：包括将配电区域划分成多个片区；将同一个片区的数据通过物联网实现网状拓扑结构连接；不同片区数据交流通过核心层的交换机进行信息传递；控制层通过控制交换机实现对于片区用电的智能管理。2.如权利要求1所述的基于物联网无线通信的智能配电控制方法，其特征在于：所述片区是基于地理条件、SDH网络规划、市区或省区配电终端数量条件进行划分。3.如权利要求1或2所述的基于物联网无线通信的智能配电控制方法，其特征在于：所述核心层是由三台高性能交换机组成的，三台交换机都是经过链路与区域内各个片区分别相连，实现物联网无线通信的区别化网络架构；当任何一台核心层交换机发生故障时，其他交换机自动形成新的动态配电方式，将故障交换机所需连接片区配电路线进行平均划分；并且以EPON以太网无源光网络技术构建接入网，以SDH光传输网构建通信骨干网，分区分片汇聚接入。4.如权利要求3所述的基于物联网无线通信的智能配电控制方法，其特征在于：所述网状拓扑结构是ONU设备采用“拉手”形式进行变电所之间的光路连接，其连接方式为：当线路是两个变电所之间连接时，变电所之间有两条光路连接，分别记作光路A与光路B，每个ONU设备分别与两条光路连接，A光路中首个ONU设备与变电所连接光路断开，B光路末尾ONU设备与变电所连接光路断开；当线路是单个变电所连接时，变电所是通过两条光路连接，分别记作光路A与光路B，每个ONU设备分别与两条光路连接，A光路中首个ONU设备与变电所连接光路断开，光路后段会连到变电所，B光路末尾ONU设备与变电所连接光路断开，结束光路；所述ONU是由核心功能电路、供电和管理公共单元和通信接口组成的设备。5.如权利要求1、2和4任一所述的基于物联网无线通信的智能配电控制方法，其特征在于：智能配电控制需要对于电压进行频率测量，要先预设频率的上下限度，定义采样的时间为t，选取A相电压进行频率测量，相邻的采样点时间确定为2.5
×
10
‑4秒，当检测到正向过0时则记录U
t
，当检测出相邻两个采样点数据U
t1
×
U
t2
＜0时，记录该采...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘远彬，
申请(专利权)人：深圳市源来智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：