[发明专利]一种基于电流数据的低压台区拓扑识别系统及算法

说明书

本发明提供了一种基于电流数据的低压台区拓扑识别系统及算法，本发明包括获取低压台区设备的档案信息和各间隔时刻点的用电信息；末级节点判断；各节点电流值数据加和排序及电流值数据加和可能值计算：判断除已知节点外各节点的电流值数据是否与加和电流值数据相等，若相等则将其中的子节点添加到已知父节点设备列表，并从末级节点设备列表删除；若不相等，添加除已知节点外最小节点到末级节点设备列表中：判断是否所有节点都判断完成。通过利用低压线路电力线载波通信并通过用电信息采集配电台区用户电流值数据，基于采集到的设备电流数据的加和关系，实时得到低压配电台区的网络拓扑关系，完成户变对应关系自动识别，实时性较强。

技术领域

本发明涉及低压电力台区配电管理技术领域，尤其是涉及一种基于电流数据的低压台区拓扑识别系统及算法。

背景技术

长期以来，配电房及低压台区存在户变连接关系不清晰的问题，尤其是新建台区，部分拓扑根本无法直接获取，需要采用人工摸查的方式，工作量巨大，造成了人力物力的浪费。“户-变”关系的缺失导致无法为台区总线线损提供精确的数据源；“户-线”关系缺失导致无法进行分级线损的分析计算。当前线损精益化管理工作、故障定位、三相不平衡分析等高级应用亟需开展低压台区拓扑辨识，以支撑台区分布智能化监控工作，故障自动上报并能根据台区拓扑实现故障定位及故障分析，实现线损精细化分析、提高配电台区的电能质量、供电可靠性和自动化水平。

目前，实现配电台区电气网络拓扑识别的方法有：

(1)基于用电信息的分析法：利用目前的低压线路电力线载波通信技术，通过用电信息采集的配电台区用户用电信息，使用电压数据相似性或相关性分析方法，自动分析台区供电电源与用电设备间的连接关系。基于用电信息的分析法对于表箱内的拓扑结构识别效果较差。

(2)电流注入法：在低压配电线路(或母线)上，通过在工频信号中注入小电流信号，各级逐层捕获该电流信号实现拓扑辨识。电流注入法需要更换电表载波模块，施工量较大。

(3)停复点分析法：通过对低压台区的主干分支有序停复电，由网关抄读用户停复电数据，与主干分支的停复电信息进行对比，实现低成本的“户—线—变”拓扑自动辨识方案。停复电分析法不能有效辨识分支内的层级关系，并且当拓扑发生变化后，需重新下发档案及有新的停复电才能更新拓扑。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电流数据的低压台区拓扑识别系统及算法，通过电流数据计算实时得到低压配电台区的网络拓扑关系，且拓扑发生变化后能自动完成拓扑辨识。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

本发明提供的一种基于电流数据的低压台区拓扑识别系统，包括：用户侧、表箱层、分支层和台变层；用户侧包括以下至少一项：若干充电桩、若干用电户的家用电器、若干光伏设备；表箱层包括至少一组表箱设备；分支层包括至少一组分支箱设备，用户侧的充电桩、用电户的家用电器或光伏设备通过表箱设备与分支箱设备连接；台变层包括台区智能融合终端、台区总表、框架断路器和变压器，台区智能融合终端通过框架断路器与变压器连接，台区智能融合终端还与台区总表连接。

进一步的，表箱设备包括微型断路器、电表和量测开关，微型断路器通过电表与量测开关连接；微型断路器与充电桩、用电户的家用电器或光伏设备连接；量测开关与分支箱设备连接。

进一步的，分支箱设备包括分支断路器和线路终端设备，分支断路器与线路终端设备连接；量测开关通过分支断路器与台区智能融合终端连接，台区智能融合终端采用能源控制器。

进一步的，台区智能融合终端还连接有营销系统。

本发明还提供一种基于电流数据的低压台区拓扑识别算法，其特征在于：包括如下步骤：