[发明专利]一种基于高频同步采集和边缘计算的台区拓扑发现方法

说明书

本发明提出一种基于高频同步采集和边缘计算的台区拓扑发现方法，包括如下步骤：获取电表的电气量数据，并存储形成时序电气量数据；在集中器处进行时序电气量数据曲线相似度分析；结合时序电气量数据的相关性，分析节点之间的连接关系；生成台区电气拓扑。本发明所述的基于高频同步采集和边缘计算的台区拓扑发现方法具有无需增加硬件设备、避免了现场安装维护的工作量、保证了数据的同时性、收敛的时间短、提高低压台区电气拓扑判断的准确性的优点，且在网络中所有设备组网成功后，整个拓扑判断过程在集中器处进行，即将数据处理下放到本地执行端，降低了主站的压力，同时满足数据分析的实时性和低时延的业务要求，提高了系统效率。

技术领域

本发明涉及基于低压配电网电气物理拓扑识别技术，特别涉及一种基于高频同步采集和边缘计算的台区拓扑发现方法。

背景技术

目前已有的低压台区配电台区电气拓扑发现的方法主要包括：

(1)在低压配电网的节点上(如表箱处)增加阻波器等硬件设备，通过阻断传来的信号(如集中器发来的电力线载波信号)，从而判断出各个节点的拓扑位置。该方法的特点是简单易行，但是需要增加额外硬件设备，也增加了安装维护工作量，在效率上并无太大的提升。

(2)通过在低压台区节点上加装硬件设备对供电线路进行极短时间的短路，从而实现拓扑发现。该方法同样需要增加硬件设备，并且对供电线短路可能会对台区用电设备造成危害，同时影响台区供电稳定性。

(3)通过低压配电网用电信采集系统主站的历史电压数据的相似性或DTW距离，通过软件算法判断台区电气拓扑关系。该方法的特点是不需要增加硬件设备，但该方法利用从主站提取的历史数据，不能保证数据的同时性，数据的数量、质量、密度、完整性都取决于AMI系统建设和运行的情况，在面对目前复杂多变的低压配电网时，其拓扑识别准确性不够高、易受噪声影响、收敛时间极长(该时间内台区拓扑有可能已发生变化，因此无法准确反应出拓扑的变化)、适应能力也较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高频同步采集和边缘计算的台区拓扑发现方法，解决上述的需要增加硬件设备，增加了安装维护工作量，不能保证数据的同时性，拓扑识别准确性不够高的问题。

本发明提出一种基于高频同步采集和边缘计算的台区拓扑发现方法，包括如下步骤：

获取电表的电气量数据，并存储形成时序电气量数据；

在集中器处进行时序电气量数据曲线相似度分析，确定时序电气量数据的相关性；

结合时序电气量数据的相关性，分析节点之间的连接关系；

生成台区电气拓扑。

在某些实施方案中，电气量数据获取前基于HPLC高速载波通信技术实现对台区下的电表进行时钟对时，通过集中器载波模块CCO读取台区下电表的实时负荷曲线数据，实时负荷曲线数据即为电气量数据。

在某些实施方案中，获取电表的时序电气量数据前制定抄读频率，根据抄读频率全台区高频采集，并将采集到的电表的时序电气量数据进行存储。

在某些实施方案中，所述抄读频率为分钟级或秒级。

在某些实施方案中，所述电气量数据在存储前进行同时性验证，遇到其中一电表在某时刻的电气量数据采集失败时，将其他电表相同时刻的电气量数据删除。

在某些实施方案中，所述电气量数据在存储前进行同时性验证，遇到其中一电表在某时刻的电气量数据采集失败时，利用插值法补充该电表在该时刻的电气量数据。

在某些实施方案中，所述电气量数据包括电压、电流以及相角。

在某些实施方案中，所述时序电气量数据曲线相似度是通过计算信息熵进行互信息分析，信息熵越大，两个时序电气量数据曲线之间的相似度越高，时序电气量数据的相关性越强。