【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统管理与监控，具体涉及一种低压配电网拓扑识别系统。
技术介绍
1、电力系统管理与监控一直是能源领域的研究热点，特别是配电网低压台区的管理与监控更是电力系统中的重中之重。当前，随着能源消耗的增加和人们对用电质量和可靠性的要求不断提高，配电网低压台区的可靠性和稳定性成为电力系统管理和监控的关键问题。
2、在电力系统管理与监控领域，末端电网的拓扑结构在线测量和识别一直是一个挑战。现有拓扑结构在线测量在线识别对于末端电网来说，由于其末端终端设备数量巨大，各分支覆盖面广阔，拓扑结构混乱，会造成投资巨大以及能源流失漏电窃电现象以及三相不平衡等问题。由于目前配电网络的广泛覆盖，电源的快速变化以及缺乏在配电变压器下游建立低压网络拓扑的工作资源和有效的技术手段，加上频繁的线路升级和新客户的增加，在线检测拓扑识别装置需要停电安装，且在线检测拓扑识别装置为永久性的，投资巨大，一旦设备出现问题更换十分困难。但是现有的电力使用环境又不允许频繁停电安装或更换在线拓扑识别装置。同时拓扑信号发生必须要在电网中形成回路，故必然涉及带电安装的问题，比如拆卸开关螺丝，安全风险大，如何将拓扑发生安全的接入电网中，也是急需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种低压配电网拓扑识别系统，解决现有技术中拓扑发生装置大范围安装难度高、成本巨大且带电安装作业风险大的技术问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
3、第
4、所述多个离线式拓扑发生器均与对应的所述在线式拓扑感知器通信连接，以及与所述边缘计算装置通信连接；所述离线式拓扑发生器用于触发特征电流信号以及记录特征电流信号的发生时间，并将所述特征电流信号和所述特征电流信号的发生时间发送至对应的所述在线式拓扑感知器和/或所述边缘计算装置；
5、所述多个在线式拓扑感知器均与所述边缘计算装置通信连接；所述多个在线式拓扑感知器用于根据所述特征电流信号，确定低压配电网节点之间的连接关系和拓扑信息，并将所述低压配电网节点之间的连接关系和所述拓扑信息发送至所述边缘计算装置；
6、所述边缘计算装置用于根据所述特征电流信号的发生时间、所述低压配电网节点之间的连接关系和所述拓扑信息，构建低压配电网拓扑。
7、在一些实施例中，所述离线式拓扑发生器包括信号发生模块；
8、所述信号发生模块与终端设备通信连接，用于根据预设信号触发条件触发终端设备产生特征电流信号。
9、在一些实施例中，所述离线式拓扑发生器还包括时钟和对时模块；所述时钟和所述对时模块用于使所述离线式拓扑发生器之间保持时间同步，以及基于所述时钟生成时间同步信号，并基于所述对时模块将所述时间同步信号发送至所述多个在线式拓扑感知器，以使所述多个离线式拓扑发生器和所述多个在线式拓扑感知器保持时间一致。
10、在一些实施例中，所述信号发生模块包括时间记录单元，所述时间记录单元与所述时钟通信连接，用于记录产生特征电流信号的时间戳。
11、在一些实施例中，所述离线式拓扑发生器还包括信号传输选择模块，所述信号传输选择模块与所述在线式拓扑感知器和/或所述边缘计算装置通信连接；
12、所述信号传输选择模块用于将所述特征电流信号的发生时间发送至所述在线式拓扑感知器；或用于获取所述在线式拓扑感知器的状态信息并将所述状态信息和所述电压信号发送至所述边缘计算装置。
13、在一些实施例中，所述在线式拓扑感知器包括信号采集模块、信号处理模块、特征提取模块和信号传输模块；
14、所述信号采集模块与终端设备通信连接，用于采集对应的终端设备的特征电信信号；
15、所述信号处理模块与所述信号采集模块通信连接，用于接收所述特征电流信号，并对所述特征电流信号进行预处理，得到初始信号；
16、所述特征提取模块与所述信号处理模块通信连接，用于对所述初始信号进行特征提取，确定低压配电网节点之间的连接关系和拓扑信息；
17、所述信号传输模块与所述特征提取模块通信连接，用于将所述低压配电网节点之间的连接关系和所述拓扑信息发送至所述边缘计算装置。
18、在一些实施例中，所述在线式拓扑感知器还包括特征筛选模块，所述特征筛选模块与所述特征提取模块和所述边缘计算装置通信连接，用于接收所述低压配电网节点之间的连接关系和所述拓扑信息，并对所述低压配电网节点之间的连接关系和所述拓扑信息进行相关性分析，得到相关特征信号，并将所述相关特征信号发送至所述边缘计算装置。
19、在一些实施例中，所述边缘计算装置用于采用预设的深度优先搜索算法，根据所述特征电流信号的发生时间、所述低压配电网节点之间的连接关系和所述拓扑信息，构建低压配电网拓扑。
20、在一些实施例中，所述边缘计算装置，用于：
21、选择一个终端设备作为起始节点，将其标记为已访问，将其入栈作为起始节点；
22、从栈中弹出一个终端设备节点作为当前节点；遍历所述当前节点的所有相邻节点，判断所述当前节点的任一相邻节点是否被访问；
23、若所述当前节点的任一相邻节点没有被访问过，则将当前节点的相邻节点标记为已访问，记录当前节点到相邻节点的边的时间延迟，并将该相邻节点入栈以供后续遍历；
24、基于该入栈相邻节点，更新拓扑结构，将当前节点连接到该相邻节点，并记录延迟；
25、当栈为空时，遍历结束，得到的拓扑结构包括节点之间的连接和相应的延迟信息。
26、在一些实施例中，在建立拓扑之前，还包括：
27、向网络中的所有终端设备发送时间同步信号，以确保所有设备的时钟保持一致。
28、与现有技术相比，本专利技术提供的低压配电网拓扑识别系统，包括边缘计算装置、离线式拓扑发生器和多个在线式拓扑感知器，通过离线式拓扑发生器与终端设备的可拆卸连接，移动式的触发各个终端设备的产生特征电流信号，从而随时用于普查电网台区拓扑情况，并且离线式拓扑发生器为阶段性检测装置，检测完成后可随时拆除，解决了在线安装覆盖面广成本巨大问题。进一步的，通过与每个终端设备通信连接的在线式拓扑感知器获取各个对应的终端设备的特征电流信号，根据特征电流信号确定低压配电网节点之间的连接关系和拓扑信息，并将所述低压配电网节点之间的连接关系、所述拓扑信息和特征电流信号发生的时间发送至所述边缘计算装置；从而使得各个终端设备均具有特征电流信号的发生和识别功能，通过边缘计算装置根据所述低压配电网节点之间的连接关系、所述拓扑信息和特征电流信号发生的时间构建终端设备拓扑结构，既能够保证在线式拓扑感知器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，包括：边缘计算装置、多个离线式拓扑发生器和多个在线式拓扑感知器；所述多个离线式拓扑发生器与所述多个在线式拓扑感知器一一对应，所述多个离线式拓扑发生器和所述多个在线式拓扑感知器与终端设备一一对应设置且分别安装于各个终端设备；
2.根据权利要求1所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述离线式拓扑发生器包括信号发生模块；
3.根据权利要求2所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述离线式拓扑发生器还包括时钟和对时模块；所述时钟和所述对时模块用于使所述离线式拓扑发生器之间保持时间同步，以及基于所述时钟生成时间同步信号，并基于所述对时模块将所述时间同步信号发送至所述多个在线式拓扑感知器，以使所述多个离线式拓扑发生器和所述多个在线式拓扑感知器保持时间一致。
4.根据权利要求3所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述信号发生模块包括时间记录单元，所述时间记录单元与所述时钟通信连接，用于记录产生特征电流信号的时间戳。
5.根据权利要求1所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述离线式拓
6.根据权利要求1所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述在线式拓扑感知器包括信号采集模块、信号处理模块、特征提取模块和信号传输模块；
7.根据权利要求6所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述在线式拓扑感知器还包括特征筛选模块，所述特征筛选模块与所述特征提取模块和所述边缘计算装置通信连接，用于接收所述低压配电网节点之间的连接关系和所述拓扑信息，并对所述低压配电网节点之间的连接关系和所述拓扑信息进行相关性分析，得到相关特征信号，并将所述相关特征信号发送至所述边缘计算装置。
8.根据权利要求1所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述边缘计算装置用于采用预设的深度优先搜索算法，根据所述特征电流信号的发生时间、所述低压配电网节点之间的连接关系和所述拓扑信息，构建低压配电网拓扑。
9.根据权利要求8所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述边缘计算装置，用于：
10.根据权利要求8所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，在建立拓扑之前，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，包括：边缘计算装置、多个离线式拓扑发生器和多个在线式拓扑感知器；所述多个离线式拓扑发生器与所述多个在线式拓扑感知器一一对应，所述多个离线式拓扑发生器和所述多个在线式拓扑感知器与终端设备一一对应设置且分别安装于各个终端设备；
2.根据权利要求1所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述离线式拓扑发生器包括信号发生模块；
3.根据权利要求2所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述离线式拓扑发生器还包括时钟和对时模块；所述时钟和所述对时模块用于使所述离线式拓扑发生器之间保持时间同步，以及基于所述时钟生成时间同步信号，并基于所述对时模块将所述时间同步信号发送至所述多个在线式拓扑感知器，以使所述多个离线式拓扑发生器和所述多个在线式拓扑感知器保持时间一致。
4.根据权利要求3所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述信号发生模块包括时间记录单元，所述时间记录单元与所述时钟通信连接，用于记录产生特征电流信号的时间戳。
5.根据权利要求1所述的低压配电网拓扑识别系统，其特征在于，所述离线式拓扑发生器还包括信号传输选...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪泓，
申请(专利权)人：武汉长禹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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