基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法及系统，通过对特征电流的实时分析检测，可以有效的对拓扑关系实现动态识别，主要采取了特征电流在各个节点负荷或用户负荷产生的频率信息的变化来实现拓扑关系的获取，由于在电气设备运行过程中频率会因为外界的影响而变化，通常电力系统的频率在50Hz到60Hz之间，采用在此范围以外的特征电流可以更好的实现检测，其特征电流在经过不同的负荷时。频率也会有相应的变化，通过监测该变化的幅度和时机则可以有效的计算距离等拓扑关系所需要的数据，最后得出所需的拓扑数据。由于是通过自发生成的特征电流也可以避免电力系统不稳定因素。统不稳定因素。统不稳定因素。

【技术实现步骤摘要】
基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力技术、电网管理等
，具体涉及基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法及系统。

技术介绍

[0002]低压配电台区指在变压器或配电站低压侧到其终端服务用户侧的供电区域或范围，经过社会与经济的不断发展，电力公司需要在提高电力质量、可靠性、持续性的前提下，满足用户对持续供电的需求；由于配电系统故障造成的事故在整个电力系统中占比较高，所以一般情况配电系统对用户供电可靠性的影响最大，为了有效的提高在配电端的监控，并实时掌控配电系统的运行情况，需要从自动化和智能化的方向稳步发展。
[0003]现有的配电系统中，输电和中压配电网的自动化和智能化建设水平较高，低压配电还较为落后，对电网中低压配电的拓扑实时生成还没有高效的措施，现有的拓扑方式多依靠人力勘察或原始建设资料，以上方式效率低下且匹配度极低，容易造成经济损失且效果非常不理想，导致电力管线等发展速度缓慢，影响用户端的使用，在极端天气或故障发生时，不能快速反应，大大提高了维修和检修的成本，不利于社会发展。
[0004]所以现需要一种高效且准确度高的拓扑方法，并提高电网整体检修和维修效率。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法及系统，提高了对低压配电台区拓扑的动态识别的效率，减少了识别过程中的成本，并通过一系列算法提高了拓扑的准确度。
[0006]基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法，包括：用于发送、收集以及分析所有指令、数据的数据中心；设置在低压配电台区的配电支路，所述配电支路上设置有若干节点，所述节点均设置有节点负荷；每个配电支路上设置有配电支路终端；连接于所述配电支路上的用户负荷设备；所述配电支路终端、配电支路以及用户负荷设备均与所述数据中心通信连接；所述数据中心生成拓扑识别指令，并将所述拓扑识别指令发送至任意一个所述配电支路终端；当所述配电支路终端收到所述拓扑识别指令时，降低下一次收到该拓扑识别指令的优先级，并生成特征电流并注入所述配电支路中；检测并采集所述配电支路、所述节点负荷以及所述用户负荷设备中的所述特征电流的动态数值，并且根据所述动态数值计算分析得出所述配电支路、所述节点以及所述用户负荷设备中的关联度；所述配电支路终端根据所述关联度生成所述配电支路的拓扑连接关系；当每个配电支路终端均生成了至少一次所述拓扑连接关系后，根据所述拓扑连接关系生成低压配电台区的拓扑图。
[0007]本专利技术基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法及系统，通过对特征电流的实时分析检测，可以有效的对拓扑关系实现动态识别，主要采取了特征电流在各个节点负荷或用户负荷产生的频率信息的变化来实现拓扑关系的获取，由于在电气设备运行过程中频率会因为外界的影响而变化，通常电力系统的频率在50Hz到60Hz之间，采用在此范围
以外的特征电流可以更好的实现检测，其特征电流在经过不同的负荷时。频率也会有相应的变化，通过监测该变化的幅度和时机则可以有效的计算距离等拓扑关系所需要的数据，最后得出所需的拓扑数据。由于是通过自发生成的特征电流也可以避免电力系统不稳定因素。
[0008]基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别系统，基于所述的基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法，还包括数据中心、配电支路、配电支路终端、用户负荷设备以及节点负荷，所述配电支路终端包括通信模块、电流发生模块、采集识别模块以及数据分析模块，所述配电支路中设置若干所述节点负荷，其中：所述数据中心用于生成拓扑识别指令并发送至任意一个所述配电支路终端；所述配电支路终端的通信模块接受所述拓扑识别指令后，根据所述拓扑识别指令通过电流发生模块生成特征电流并注入所述配电支路中；所述采集识别模块采集所述配电支路中特征电流的动态数值；所述数据分析模块根据所述动态数值计算得出拓扑连接关系或拓扑图。
[0009]进一步的，所述的基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法，检测并采集所述动态数值的具体方法包括：
[0010]采集所述特征电流在经过所述节点负荷时的节点频率变化；
[0011]采集所述特征电流在经过所述用户负荷设备时的终点频率变化；
[0012]所述节点频率变化和终点频率变化均包括幅度和时间。
[0013]进一步的，所述的基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法，其特征在于，所述关联度的具体计算分析方法包括：
[0014]获得所述节点频率变化、终点频率变化；
[0015]根据所述节点负荷本身的属性为所述节点频率变化的幅度和时间赋值，得到所述配电支路各个节点之间的节点关联度；
[0016]根据所述用户负荷设备本身的属性为所述终点频率变化的幅度和时间赋值，得到所述配电支路与所述用户负荷设备之间的终点关联度。
[0017]进一步的，生成所述拓扑连接关系的具体方法包括：
[0018]根据所述节点关联度、所述终点关联度生成所述配电支路终端、配电支路的节点以及所述用户负荷设备的拓扑连接关系。
[0019]进一步的，所述配电支路终端还包括蚁群算法，所述蚁群算法用于剔除所述配电支路中的无效节点。
[0020]进一步的，所述数据中心包括本地服务器、云服务器以及分布式服务器。
[0021]进一步的，所述配电支路终端包括但不限于电流发生设备、电路采样识别设备、处理器以及通讯设备。
[0022]进一步的，所述配电支路、用户负荷设备包括但不限于变压设备、输电线缆。
[0023]进一步的，所述通信连接包括但不限于移动通讯网络、有线通讯网络。
[0024]本专利技术的有益效果体现在：
[0025]本专利技术基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法及系统，提高了对低压配电台区拓扑的动态识别的效率，减少了识别过程中的成本，并通过一系列算法提高了拓扑的准确度；通过对特征电流的实时分析检测，可以有效的对拓扑关系实现动态识别，主要采取了特征电流在各个节点负荷或用户负荷产生的频率信息的变化来实现拓扑关系的获取，
由于在电气设备运行过程中频率会因为外界的影响而变化，通常电力系统的频率在50Hz到60Hz之间，采用在此范围以外的特征电流可以更好的实现检测，其特征电流在经过不同的负荷时。频率也会有相应的变化，通过监测该变化的幅度和时机则可以有效的计算距离等拓扑关系所需要的数据，最后得出所需的拓扑数据。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0027]图1为本专利技术实施例中低压配电台区配电系统的架构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例中一配电支路的节点示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例中低压配电台区的拓扑图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法，其特征在于，包括：用于发送、收集以及分析所有指令、数据的数据中心；设置在低压配电台区的配电支路，所述配电支路上设置有若干节点，所述节点均设置有节点负荷；每个配电支路上设置有配电支路终端；连接于所述配电支路上的用户负荷设备；所述配电支路终端、配电支路以及用户负荷设备均与所述数据中心通信连接；所述数据中心生成拓扑识别指令，并将所述拓扑识别指令发送至任意一个所述配电支路终端；当所述配电支路终端收到所述拓扑识别指令时，降低下一次收到该拓扑识别指令的优先级，并生成特征电流并注入所述配电支路中；检测并采集所述配电支路、所述节点负荷以及所述用户负荷设备中的所述特征电流的动态数值，并且根据所述动态数值计算分析得出所述配电支路、所述节点以及所述用户负荷设备中的关联度；所述配电支路终端根据所述关联度生成所述配电支路的拓扑连接关系；当每个配电支路终端均生成了至少一次所述拓扑连接关系后，根据所述拓扑连接关系生成低压配电台区的拓扑图。2.根据权利要求1所述的基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法，其特征在于，检测并采集所述动态数值的具体方法包括：采集所述特征电流在经过所述节点负荷时的节点频率变化；采集所述特征电流在经过所述用户负荷设备时的终点频率变化；所述节点频率变化和终点频率变化均包括幅度和时间。3.根据权利要求2所述的基于特征电流的低压配电台区拓扑动态识别方法，其特征在于，所述关联度的具体计算分析方法包括：获得所述节点频率变化、终点频率变化；根据所述节点负荷本身的属性为所述节点频率变化的幅度和时间赋值，得到所述配电支路各个节点之间的节点关联度；根据所述用户负荷设备本身的属性为所述终点频率变化的幅度和时间赋值，得到所述配电支路与所述用户负荷设备之间的终点关联度。4.根据权利要求3所述的基于特征电流的低压配电台区拓扑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婧菲，虎智峰，丁坤，吴守尊，陈静，徐拯乾，李春科，邴骞，宋旭辉，马海生，王鹏，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司临夏供电公司，
类型：发明
国别省市：