一种基于可变负载和恒流检测的户变关系识别方法与流程

本发明属于智能电网领域，尤其涉及一种基于可变负载和恒流检测的户变关系识别方法。

背景技术：

户变关系是指电网台区内的用户与供电变压器的对应关系。由于用户信息变化、表计故障更换、台区升级改造等原因，当前系统户变关系经常发生变化，现有低压电力线载波、微功率无线等通信方式均具备跨台区通信和抄读的能力，给户变关系梳理工作的开展带来很大挑战。当前一些台区用电布线复杂，在不断电的情况下很难核查用户的用电相位以及所属变压器，无法实现台区线损的准确计算，更无法判别窃电情况的发生。

传统的户变关系确定主要依靠人工巡线，架空线台区，可通过人力巡线方式来区分户变关系，但是在经济发达和人口密集的城网台区，大多都是地缆线，通过人力巡线的方式很难区分用户和电压器的关系。随着近年来电力线载波技术的成长，户变关系识别也出现了很多新的方法，主要有以下几种：1、停电识别方法，该方法识别成功率高，适用于可以停电的台区，但是存在影响供电可靠性，识别周期长的缺点。2、工频过零序列相关性方法，该方法识别成功率较高，适用于谐波分量少的台区、负荷差异大台区、接电合规性好台区，但是存在识别周期长、受时钟误差影响的缺点。3、工频过零序列相关性方法，该方法识别成功率较高，适用于谐波分量少的台区、负荷差异大台区、接电合规性好台区，但是存在识别周期长、受时钟误差影响的缺点。4、工频电压畸变方法，该方法识别成功率高，适用供电半径短台区，但是存在影响供电可靠性、无法小型化的缺点。5、工频电流畸变方法，该方法识别成功率高，适用供电半径短台区、负荷轻台区，但是存在影响供电可靠性、大负荷台区识别困难、无法小型化的缺点。6、整点电压曲线相关性方法，该方法识别成功率较高，适用于时钟同步性较好台区，但是数据通信量大、时标需同步、识别周期长的缺点。7、投切电阻，产生特定频率的可变电流方法，该方法实现简单、识别成功率高，但是会产生不可控的变化电流影响电网可靠性。

上述方法虽然能较好的实现户变识别，但是存在着受时钟同步性、采样误差、台区串扰、采集频度低等因素影响，部分方法瞬间短路在电压、电流上产生巨大脉冲，才能实现识别，会引起电网电压、电流的巨大波动，控制不好会危害用户设备和配网的稳定运行，难以实现小型化，推广成本高。

因此，需要寻找一种可以精确识别并且不影响配网稳定运行的易于推广使用的户变关系识别方法。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术缺点，本发明提供一种基于可变负载和恒流检测的户变关系识别方法，该方法主要包括：

步骤一，投切信号控制电表模块的负载阻抗变化，使电网中产生恒定的电流信号；

步骤二，检测变压器二次测恒定电流的幅值；

步骤三，采用dft算法提取指定频率的恒定电流；

步骤四，通过解码，对比恒定电流中的时间标和检测三相电流大小来实现户变关系识别的功能。

随电压实时变化的可变负载以及恒定电流的配合最终实现户变关系识别。通过控制智能电表模块中负载变化，若智能电表模块投切电路负载阻值为r(t)，该阻值会根据电网电压的变化动态跟随以实现恒流投切。电表模块负载为如下所示。

r(t)＝777.5×sin(2πf0t+θ),

其中，t表示时间，θ为初始相位。

通过集中器采集恒定电流信号，对采集到的恒定电流信号进行提取，最后通过阈值判断和相关检测算法识别等相关手段来处理采集到的恒定电流信号，最终实现识别户变关系。

为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：一种基于可变负载和恒流检测的户变关系识别方法。

附图说明

图1为本发明一种基于可变负载和恒流检测的户变关系识别方法的流程图；

图2为本发明可变负载变化时在电网中产生的电流信号波形图；

图3为本发明可变负载变化时产生电流信号的频谱图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，如图1为本发明的流程图，其步骤如下：

(1)主站根据需进行台区识别的接收设备依次下发给发送设备信号发送时间ti，每个发送设备的信号发送时间间隔t2(t2应大于30s，可配置)；

(2)发送设备按照主站下发的规定信号发送时间t1向电力线发送带有特征码的电流信号，该电流信号根据可变负载投切保持恒定，具体实施仿真恒定电流幅值时域幅值图见附图2，恒定电流幅值的频域幅值见附图3，本地记录信号发送结束时间t3；

(3)接收设备持续分析线路电流，若检测到特征电流，采用dft算法提取指定频率的恒定电流，将检测到特征电流信号时间t4记录本地，并将检测到的电流信号通过解码，提取后比较三相电流最大值，电流最大对应相位即为发送设备所在相位，将相位结果和最大电流存储在本地；若没有检测到特征电流，不执行操作；

(4)主站召测接收设备存储的识别成功时间t4、所在相位、最大电流，以及发送设备存储的信号发送结束时间t3，主站设定的信号发送时间t1，主站将t1、t3、t4时间标比对，确定户变关系；

(5)根据步骤(6)分析结果，对识别失败的发送设备重新进行识别，从步骤(1)开始执行。

(6)所有发送设备均识别成功，户变关系识别结束。

本发明通过可变负载投切的方式在电网中产生恒定的电流信号，通过频域分析方法确定户变关系。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明的范围，凡在本发明说明书及附图内容的范围内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于可变负载和恒流检测的户变关系识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：投切信号控制电表模块的负载阻抗变化，使电网中产生恒定的电流信号；

步骤2：检测变压器二次测恒定电流的幅值；

步骤3：采用dft算法提取指定频率的恒定电流；

步骤4：通过解码，对比恒定电流中的时间标和检测三相电流大小来实现户变关系识别的功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于可变负载和恒流检测的户变关系识别方法，其特征在于，随电压实时变化的可变负载以及恒定电流的配合最终实现户变关系识别，通过控制智能电表模块中负载变化，若智能电表模块投切电路负载阻值为r(t)，该阻值会根据电网电压的变化动态跟随以实现恒流投切，电表模块负载为如下：

r(t)＝777.5×sin(2πf0t+θ),

其中，t表示时间，θ为初始相位；

通过集中器采集恒定电流信号，对采集到的恒定电流信号进行提取，最后通过阈值判断和相关检测算法识别等相关手段来处理采集到的恒定电流信号，最终实现识别户变关系。

技术总结
本发明公开了一种基于可变负载和恒流检测的户变关系识别方法。该方法可以通过对电网现有主站、集中器、配变终端和智能电表模块等采集设备经过改造增加该功能。本发明主要包括：步骤一，投切信号控制电表模块的负载阻抗变化，使电网中产生恒定的电流信号；步骤二，检测变压器二次测恒定电流的幅值；步骤三，采用DFT算法提取指定频率的恒定电流；步骤四，通过解码，对比恒定电流中的时间标和检测三相电流大小来实现户变关系识别的功能。整个系统智能稳定，无需人工干预，能够有效的区分电表所属台区，准确的对户变关系识别和判断。

技术研发人员：李永飞;熊桂全;严由辉
受保护的技术使用者：青岛鼎信通讯股份有限公司
技术研发日：2020.03.28
技术公布日：2020.08.28