【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统和电网，具体涉及一种基于gnss与同步相量的拓扑识别方法及系统。
技术介绍
1、在我国，10kv配电网作为主干网架，其拓扑连接关系随着多年的配网建设投资而日渐复杂。配网中存在着不同的接线方式和多变的运行方式，这不仅加大了配网的运行管理难度，而且为诸如定值整定、馈线自动化等维护管理带来了重大的工作量，同时也造成了许多操作隐患。在这种情况下，如何对10kv配电网拓扑进行精准识别，成为了电力部门面临的一个长期且棘手的问题。
2、全球卫星导航系统(gnss)能够提供精准的时间和位置信息，其中包括中国的北斗卫星导航系统(bds)、美国的全球定位系统(gps)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(glonass)和欧盟的伽利略卫星导航系统(galileo)。这些系统可以为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。尤其是中国的北斗系统，作为国家自主建设运行的全球卫星导航系统，为国内电力系统提供了重要的技术支持。
3、在配电网中，自动化控制设备如ftu(馈线自动化终端)、dtu(站房终端)和ttu(配变台区融合终端)已广泛部署，它们是配电网自动化的重要组成部分。然而，由于配网拓扑结构的复杂性和运行方式的多变性，如何准确识别10kv配电网的实时拓扑结构以及如何判别电气设备间的实际连接关系，仍然是一个未得到充分解决的问题。
4、相量测量是电力系统中一种常用的测量技术，能够提供电流和电压的幅值以及相位信息，为电网的实时监控和分析提供了重要的数据支持。通常，相量测量会采用离散傅立叶变换
5、综上所述，10kv配电网拓扑识别的问题尚未得到充分解决，需要寻找新的技术方案来提高配电网拓扑识别的准确性和效率，以满足现代电力系统运行管理的需求。
技术实现思路
1、为克服现有技术的不足，本专利技术提出一种基于gnss与同步相量的拓扑识别方法及系统，能够实时识别10kv配电网的拓扑结构，包括设备的位置、电气连接关系等，为电力系统的运行和维护提供准确的拓扑信息，能够有效减少操作隐患、优化定值整定和馈线自动化。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种基于gnss与同步相量的拓扑识别方法，包括：
3、步骤s1：通过全球导航卫星系统(gnss)获取时间同步信号，确保系统中的所有设备都能在同一时间基准下工作；
4、步骤s2：使用硬件控制器(如fpga)控制模拟至数字转换器(adc)按照规定的采样率进行数据采样；
5、步骤s3：在控制终端中，利用软件处理采样数据，执行相量测量算法，获取同步相量数据；
6、步骤s4：在多核处理器架构中，一个核负责管理任务(如任务调度、配置解析、通讯等)，另一个核负责实时运算任务；执行必要的数据处理任务，包括数据分析、错误检测和修正等；将处理好的同步相量数据通过网络上传至主控站，以供进一步分析和监控；
7、步骤s5：主站接收从配网终端上送的同步相量数据和gnss信息，基于接收到的gnss信息，执行初步的拓扑识别，确定可能的电气连接关系和设备位置
8、步骤s6：利用同步相量数据进一步精细化拓扑识别，确定电网的实时拓扑结构，并判别电气设备间的实际连接关系；
9、步骤s7：将识别出的拓扑信息更新到主站系统中，为后续的监控和控制提供实时准确的电网拓扑信息。
10、进一步地，步骤s1包括：
11、步骤s11：配置并启动gnss接收器，以从全球导航卫星系统(gnss)接收时间同步信号。
12、步骤s12：解析gnss信号，获取精确的时间信息，并将此时间信息设置为系统的时间基准。
13、步骤s13：将时间同步信号传播至系统中的所有设备，确保所有设备都能在同一时间基准下工作。
14、进一步地，步骤s3包括：
15、步骤s31：在控制终端中，实现相量测量算法，准备处理采样数据。
16、步骤s32：利用实现的算法，处理采样数据，获取同步相量数据。
17、步骤s33：对获取的同步相量数据进行校验，确保数据的准确性和完整性。
18、进一步地，步骤s4包括：
19、步骤s41：在多核处理器架构中，配置并分配核心任务，一个核负责管理任务(如任务调度、配置解析、通讯等)，另一个核负责实时运算任务。
20、步骤s42：在指定的核中执行必要的数据处理任务，包括数据分析、错误检测和修正等。
21、步骤s43：将处理好的同步相量数据通过网络上传至主控站，准备进行进一步的分析和监控。
22、步骤s44：确认数据已成功上传至主控站，并在必要时提供上传状态的反馈。
23、进一步地，步骤s5包括：
24、步骤s51：主站通过网络接收配网终端上送的同步相量数据和gnss信息；
25、步骤s52：验证接收到的数据的完整性和准确性，确保数据没有在传输过程中丢失或损坏；
26、步骤s53：对接收到的数据执行必要的预处理操作，如去噪、格式转换、时间戳校正等，以准备进一步的拓扑识别；
27、步骤s54：利用接收到的gnss信息，执行初步的电气设备位置和连接关系的识别，构建初步的拓扑模型；
28、步骤s55：根据地理信息和电气设备的基本属性，确定可能的电气连接关系和潜在的电气联络点。
29、进一步地，步骤s6包括：
30、步骤s61：利用同步相量数据的幅值和相位信息，进一步分析电气设备之间的实际连接关系。
31、步骤s62：通过比较不同设备之间的相量数据，确定设备之间的实际电气连接状态。
32、步骤s63：根据相量数据分析的结果，优化和修正初步识别的拓扑模型，得到更为准确的电网拓扑结构。
33、进一步地，步骤s7包括：
34、步骤s71：将精细拓扑识别的结果更新到主站的拓扑数据库中，确保拓扑信息的实时准确性；
35、步骤s72：将识别出的拓扑信息保存在数据库中，并执行必要的备份操作，以防数据丢失或损坏；
36、步骤s73：当检测到电网拓扑结构发生变化时，及时通知相关的监控和控制系统，以保证系统操作的准确性和安全性。
37、进一步地，还包括数据质量评估与异常检测，具体如下：
38、步骤s81：设计数据质量评估标准，例如缺失率、噪声水平、一致性等，以评估采集的同步相量数据质量；
39、步骤s82：实时监控数据质量，并在发现数据质量下降时发送警报；
40、步骤s83：构建异常检测模型，如下：
41、[s(x,n)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤S1包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤S3包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤S4包括：
5.根据权利要求3所述的一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤S5包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤S6包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤S7包括；
8.根据权利要求1所述的一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，还包括数据质量评估与异常检测，具体如下：
9.一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别系统，适用于上述权利要求1-8所述的一种基于GNSS与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于gnss与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于gnss与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤s1包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于gnss与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤s3包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于gnss与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤s4包括：
5.根据权利要求3所述的一种基于gnss与同步相量的拓扑识别方法，其特征在于，步骤s5包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：张哲，李鹏，林浩，谢小永，赵飞，葛春，王树森，惠准先，
申请(专利权)人：南京荣泰电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。