本发明专利技术公开了一种基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别方法，包括基于HPLC通讯模组NTB时间进行精准对时，CCO通过发送信标将网络NTB时间发送到各个节点；MCU收到来自HPLC跳变通知管脚后触发中断，通过计算组件进行幅值和角度计算并最终生成准确的幅值和角度数据；各监测终端将MCU同步采样技术得到数据，经过HPLC通道传输至主终端；主终端对数据进行汇总，分别将数据输入到拓扑算法库，拟合出拓扑图描点，并结合DFS算法和临近矩阵算法构建高置信度的电力拓扑图，本发明专利技术不额外增加设备，取消部分设备或者外设，开发出一种高精度时间同步技术，在上述技术上设计出非侵入式、基于大数据识别的一种电力拓扑识别方案。大数据识别的一种电力拓扑识别方案。大数据识别的一种电力拓扑识别方案。
【技术实现步骤摘要】
一种基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别方法及装置
[0001]本专利技术属于电力拓扑
，具体涉及一种基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别方法及装置。
技术介绍
[0002]近四十年中国电力行业的发展极为迅速，电网发电和社会用电量有近100倍的增长；电力输配电网络建设也有着快速爆发式的增长。但伴随着建设快速增长，电力输配电网络存在着电力台账管理复杂、混乱、错误等问题，导致电力拓扑网络数据不正确，使得存在较多的系统档案与现场实际不一致的情况，制约着故障主动抢修、停电通知、精益化线损控制等应用。目前已有一些用于识别的线路拓扑的设备，其主要采用的是特征信号注入和识别方式，具体是原理：当线路下游设备注入特征信号时，线路上游设备能够感知到此特征信号；而非此线路上游的设备均无法感知到此特征信号，从而识别电力拓扑上下游关系。
[0003]基于特征信号注入和识别方式，目前存在以下几个问题：1）由于往电网注入中频信号（频段通常为833.3Hz），因此其相当于往电网中引入了谐波干扰。会对电网质量有着影响。
[0004]2）为了降低对电网质量的影响，其注入电流幅值通常较低（<0.5A），对信号提取和识别设备的精度、小信号敏感性要求较高；3）电网中存在较多产生中频信号的设备，这些设备运行时，会导致注入信号被干扰从而无法被识别；4）信号注入硬件回路在注入电流时，短时间会产生较大热量，这一方面要求硬件回路要有足够短时温度耐受性、也要求硬件回路不能短时间连续注入、也需要设备为发热硬件回路留出较大空间；5）当出现光伏倒供电场景、电流拓扑上下游关系就会被改变或者产生电流分流效应，从而使得识别失效或者错误。
技术实现思路
[0005]为达到上述目的，本专利技术主要通过使用既有成熟通信技术，不额外增加设备或者外设，甚至取消部分设备或者外设，在其原有硬件技术基础上，开发出一种高精度时间同步技术，并在上述技术上设计出非侵入式、基于大数据识别的一种电力拓扑识别方案。该方案能够解决上述问题，一种基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别方法，所述方法包括：基于HPLC通讯模组NTB时间进行精准对时，CCO通过发送信标将网络NTB时间发送到各个节点；MCU收到来自HPLC跳变通知管脚后触发中断，同时记录下采样数据，通过计算组件进行幅值和角度计算并最终生成准确的幅值和角度数据；各监测终端将MCU同步采样技术得到的数据，经过HPLC通道传输至主终端；主终端基于上述MCU同步采样后的数据进行汇总，然后分别将数据输入到拓扑算
法库，然后拟合出拓扑图描点，并结合DFS算法和临近矩阵算法构建高置信度的电力拓扑图。
[0006]进一步地，HPLC通讯模组对时步骤包括当需要对时时，CCO通过广播下发当前NTBO时间和延时对时时间Δt参数；当从节点收到CCO下发的参数后，首先需要对比CCO下发的NTBO时间，与自身NTB时间计算出链路通信延时t，然后在Δt
‑
t时间（为要补偿发生的延时，这个延时是通过Δt
‑
t算出来的）后启动对时；对时方式采用上/下拉某个特定引脚方式通知电表。
[0007]进一步地，所述方法包括MCU收到来自MCU的跳变通知管脚后，立刻触发中断，记录下此时ADC采样定时器的计数器值Tcnt，同时置位采集量实时录波标记，当录波组件发现录波标记时，启动录波，将缓冲区内的ADC采样值按照约定的点数要求搬移到记录区。
[0008]进一步地，当搬移足够点数后，调用计算组件，计算组件对数据进行复式计算，计算的数据分别计算出幅值和相对于Ua相的角度，数据调整组件以Ua相过零点和Tcnt进行数据调整，并输出所有相别经过调整的幅值和角度数据，最后，上层边缘设备或者终端通过HPLC通讯将上述数据提取走。
[0009]进一步地，主终端对MCU同步采样后的数据汇总包括首先区分时平时运行采集数据还是故障时采集数据，分别按照不同元素模型，进行数据建模，算出模型中的数据量。
[0010]进一步地，所述方法包括分别将数据输入到拓扑高置信算法库、低置信算法库及故障模型拓扑关系算法库中，通过算法库输出判据。
[0011]进一步地，所述调整组件对数据调整包括调用过零点算法，以Ua相过零点为基准，进行角度第一轮修正，以及调用数据角度时间轴补偿算法，对所有的角度进行第二轮修正。
[0012]进一步地，一种基于基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别方法的基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别装置，所述装置中主终端安装在变压器侧，所述线路监测终端连接在每个节点、分支箱以及表箱侧，两个终端基本设计硬件一致，仅内部判定检定逻辑不一致。
[0013]其中具备自采样同步技术的监测终端由HPLC通讯模组、计算控制MCU、高精度电压电流采样回路及其他回路（为辅助回路，比如电源系统，存储系统等，都是常规的应用回路）组成，HPLC为电力网络中现存常用通讯方式，其优点在于其通信链路为电力线缆，具有即插即用，不受限于安装场合，用户需求的约束。
[0014]进一步地，所述装置中HPLC通讯模组负责基于电力载波的通讯组网及通讯功能，计算控制MCU负责整个监测设备的电压电流采样数据获取，数据计算、采样同步、时钟维护以及与其他设备或终端进行通讯功能，高精度电压电流采样回路负责对电力线路进行高精度电压和电流采集。
[0015]进一步地，所述HPLC通讯模组引出通讯口及中断跳变口与微断计算控制MCU相连接。
[0016]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种不新增其他外设或者时间设备，仅依赖于已有通讯方式，无需添加任何外设，通过同时对时和同步高精度采样的方案，能够提供精准的数据采样的电力拓扑识别；通过上述方案的实现，可以解决信号注入式拓扑识别的所有弊端，也能在不更改监测终端的情况下大量覆盖此方案，使得所有场合均能使用上拓扑识别技术。
附图说明
[0017]图1为本专利技术中监测终端架构图。
[0018]图2为本专利技术中HPLC通讯对时流程图。
[0019]图3为本专利技术中MCU同步采样流程图。
[0020]图4为本专利技术中大数据拓扑识别流程图。
[0021]图5为本专利技术中电力拓扑装置安装架构图。
实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0023]实施例：参阅图1和图2，一种基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别方法包括：基于HPLC通讯模组NTB时间进行精准对时，CCO通过发送信标将网络NTB时间发送到各个节点，实现全网NTB时间的同步。HPLC通讯模组对时步骤包括当需要对时时，CCO通过广播下发当前NTBO时间和延时对时时间Δt参数；当从节点收到CCO下发的参数后，首先需要对比CCO下发的NTBO时间，与自身NTB时间计算出链路通信延时t，然后在Δt
‑
t时间后启动对时；对时方式采用上/下拉某个特定引脚方式通知电表。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别方法，其特征在于，所述方法包括：基于HPLC通讯模组NTB时间进行精准对时，CCO通过发送信标将网络NTB时间发送到各个节点；MCU收到来自HPLC跳变通知管脚后触发中断，同时记录下采样数据，通过计算组件进行幅值和角度计算并最终生成准确的幅值和角度数据；各监测终端将MCU同步采样技术得到的数据，经过HPLC通道传输至主终端；主终端基于MCU同步采样后的数据进行汇总，然后分别将数据输入到拓扑算法库，然后拟合出拓扑图描点，并结合DFS算法和临近矩阵算法构建高置信度的电力拓扑图。2.根据权利要求1所述的一种基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别装置，其特征在于，HPLC通讯模组对时步骤包括当需要对时时，CCO通过广播下发当前NTBO时间和延时对时时间Δt参数；当从节点收到CCO下发的参数后，首先需要对比CCO下发的NTBO时间，与自身NTB时间计算出链路通信延时t，然后在Δt
‑
t时间后启动对时；对时方式采用上/下拉某个特定引脚方式通知电表。3.根据权利要求2所述的一种基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别装置，其特征在于，所述方法包括MCU收到来自MCU的跳变通知管脚后，立刻触发中断，记录下此时ADC采样定时器的计数器值Tcnt，同时置位采集量实时录波标记，当录波组件发现录波标记时，启动录波，将缓冲区内的ADC采样值按照约定的点数要求搬移到记录区。4.根据权利要求3所述的一种基于自组网同步对时机制的电力拓扑识别装置，其特征在于，当搬移足够点数后，调用计算组件，计算组件对数据进行复式计算，计算的数据分别计算出幅值和相对于Ua相的角度，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊晨，卜权，
申请(专利权)人：佳源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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