基于电力载波通信数据的配电台区识别方法和系统与流程

1.本发明涉及配电台区处理技术领域，尤其是一种基于电力载波通信数据的配电台区识别方法和系统。


背景技术：

2.相关技术中，配电台区用户辨识是通过电力巡检人员在台区普查时，从台区配电变压器沿火线寻找该台区配电变压器每一相线上对应的用户群组，将台区信息与用户电表信息通过人工抄表方式进行统计辨识。这种人工辨识需要对每一台区进行挨家挨户的统计，不仅工作量较大，而且存在误统计、漏统计甚至虚假统计现象，从而难以实现配电台区负载的精细化分割。
3.随着智能化识别方法的出现，在低压配电系统巡检过程中，通常采用电力载波通信或者电力载波与脉动载波混合通信这两种方法实现配电台区用户的自动辨识。采用电力载波通信实现配电台区用户辨识，虽然有了一定的识别效果，但会有辨识不稳定、辨识不准确等的问题，而采用电力载波与脉动载波混合通信实现的配电台区用户辨识，虽然解决了电力载波辨识方式中存在的串线问题以及辨识不准确问题，但是需要配合电流钳或者柔性线圈一起使用，在操作上存在着一定的安全隐患。因此，无论是采用电力载波通信还是电力载波与脉动载波混合通信方法实现的配电台区用户辨识，仍然都需要一定程度的人工测量参与，从而仍然会存在误统计、漏统计甚至虚假统计现象。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于电力载波通信数据的配电台区识别方法和系统，能够有效提高统计结果的准确度，从而可以准确地拓展延伸用户端电能的全面监控。
5.一方面，本发明实施例提供了一种基于电力载波通信数据的配电台区识别方法，包括以下步骤：
6.载波发送终端向中继转发端发送第一电力载波信号；
7.中继转发端将第二电力载波信号转发到载波数据接收主站，所述第二电力载波信息包括所述中继转发端所在支路地址信息、所述载波发送端对应用户地址信息和所述第一电力载波信号；其中，所述中继转发端上设有阻波模块；
8.载波数据接收主站根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息，确定配电台区识别结果。
9.在一些实施例中，所述中继转发端接收到所述第一电力载波信号之前，所述方法还包括以下步骤：
10.对所述第一电力载波信号进行信号放大处理。
11.在一些实施例中，所述中继转发端接收到所述第一电力载波信号之前，所述方法还包括以下步骤：
12.对放大后的第一电力载波信号进行耦合变压处理。
13.在一些实施例中，所述载波发送终端采用ofdm数字调制解调方式向所述中继转发端发送第一电力载波信号。
14.在一些实施例中，所述中继转发端接收到所述第一电力载波信号之后，所述方法还包括以下步骤：
15.对所述第一电力载波信号进行去噪。
16.在一些实施例中，所述中继转发端接收到所述第一电力载波信号之后，所述方法还包括以下步骤：
17.确定去噪后的第一电力载波信号所属支路信息；
18.根据所述所属支路信息将属于同一支路的第一电力载波信号汇集于同一集合。
19.在一些实施例中，所述中继转发端接收到所述第一电力载波信号之后，所述方法还包括以下步骤：
20.对同一集合的所述第一电力载波信号编码打包处理。
21.在一些实施例中，所述根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息，确定配电台区识别结果，包括：
22.根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息还原用户完整路径信息；
23.根据所述用户完整路径信息生成配电台区识别结果。
24.另一方面，本发明实施例提供了一种基于电力载波通信数据的配电台区识别系统，包括：
25.载波发送终端，所述载波发送终端用于发送第一电力载波信号；
26.中继转发端，所述中继转发端用于接收所述第一电力载波信号，并发送第二电力载波信号，所述第二电力载波信息包括所述中继转发端所在支路地址信息、所述载波发送端对应用户地址信息和所述第一电力载波信号；其中，所述中继转发端上设有阻波模块；
27.载波数据接收主站，所述载波数据接收主站用于根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息，确定配电台区识别结果。
28.在一些实施例中，所述根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息，确定配电台区识别结果，包括：
29.根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息还原用户完整路径信息；
30.根据所述用户完整路径信息生成配电台区识别结果。
31.本发明实施例提供的一种基于电力载波通信数据的配电台区识别方法，具有如下有益效果：
32.本实施例通过继转发端接收每一个载波发送终端发送的第一电力载波信号后，将包含中继转发端所在支路地址信息、载波发送端对应用户地址信息和第一电力载波信号的第二电力载波信号发送到载波数据接收主站，使得载波数据接收主站可以根据中继转发端所在支路地址信息和用户地址信息，识别出配电台区的户-线-变关系；同时，本实施例通过在中继转发端上设置阻波模块，使得中继转发端接收到的信号不会向相邻区段传送，有效降低发生信号传递到电力线其他分支线路上的情况，提高配电台区的户-线-变关系识别结
果的准确度，从而可以准确地拓展延伸用户端电能的全面监控。
33.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
34.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
35.图1为本发明实施例一种基于电力载波通信数据的配电台区识别方法流程图；
36.图2为本发明实施例一种基于电力载波通信数据的配电台区识别系统示意图；
37.图3为本发明实施例一种具体实施过程的示意图。
具体实施方式
38.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
41.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
42.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
43.对配电台区户-线-变关系进行高效、快速、可靠识别，可以实现配电台区智能化管理。其中，所谓线、变、户关系是指供电企业线路、台区与使用该台区变压器供电的用户之间的供用电关系。通常，每台变压器都有固定的用户，供电所利用cad图纸将这种对应关系绘制出来，作为该台区的变户关系的记录资料留存。然而，随着用户数的增长、变化，出现诸多供电区和用户的对应关系与实际不符的现象，导致供电单位重新梳理线路关系困难、故障频发、线损统计错误，典型的错误包括：
44.①“
户-变”对应关系错误，即档案划分错误，将不是本台区(一般为邻近台区)的电表号加载到本台区集中器中，这会直接影响台区线损统计的准确性；
45.②“
户-相”关系不准确，即用户电表所在相位不对或者没有，这使得台区三相负荷
不平衡时无法有效平衡三相负荷，造成电压质量降低、设备寿命损耗加快；
46.③“
户-线”关系缺失，即缺少用户与配电变压器(简称为配变)之间线路连接信息，这使得当台区出现故障时，无法快速准确地判断故障区间和停电区间。
47.传统的配电台区用户辨识是通过电力巡检人员在台区普查时，从台区配电变压器沿火线寻找该台区配电变压器每一相线上对应的用户群组，将台区信息与用户电表信息通过人工抄表方式进行统计辨识。这种传统的人工辨识需要对每一台区进行挨家挨户的统计，不仅工作量较大，而且存在误统计、漏统计甚至虚假统计现象，难以实现配电台区负载的精细化分割。
48.随着智能化识别方法的发展，在0.4kv低压配电系统巡检过程中，通常采用电力载波通信或者电力载波与脉动载波混合通信这两种方法实现配电台区用户的自动辨识，采用电力载波通信实现配电台区用户辨识，虽然有了一定的识别效果，但会有辨识不稳定、辨识不准确等的问题，而采用电力载波与脉动载波混合通信实现的配电台区用户辨识，虽然解决了电力载波辨识方式中存在的串线问题以及辨识不准确问题，但是需要配合电流钳或者柔性线圈一起使用，在操作上存在着一定的安全隐患。因此无论是采用电力载波通信还是电力载波与脉动载波混合通信方法实现的配电台区用户辨识，它们仍然都需要一定程度的人工测量参与，难以满足配电台区的智能化发展需求。
49.为了能够自动识别低压配电台区拓扑，避免单一电力载波通信以及电力载波与脉动载波混合通信中存在的不稳定、辨识不准确以及安全隐患的问题，本实施例通过将电力载波通信和阻波模块结合的方式，配合台区分层分段通讯的策略实现配电台区自动辨识。使配电台区管控系统不仅能对配电变压器进行监测和保护，而且能够高效快速的辨识台区与用户之间对应关系，以及拓展延伸用户端电能的全面监控，从而可以推动构建符合智慧新城发展的智能化配电台区管控系统。
50.下面结合附图对本技术实施例进行具体阐述：
51.参照图1，本发明实施例提供了一种基于电力载波通信数据的配电台区识别方法，包括但不限于以下步骤：
52.步骤110、载波发送终端向中继转发端发送第一电力载波信号；
53.步骤120、中继转发端将第二电力载波信号转发到载波数据接收主站，所述第二电力载波信息包括所述中继转发端所在支路地址信息、所述载波发送端对应用户地址信息和所述第一电力载波信号；其中，所述中继转发端上设有阻波模块；
54.步骤130、载波数据接收主站根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息，确定配电台区识别结果。
55.在本技术实施例中，如图2所示，在用户侧设置电流载波发送终端。其中，电力载波发送终端包含电力载波通信模块和控制器，电力载波通信模块内集成32位处理器。具体地，电力载波发送终端发送的电力载波信号需要经过放大电路、耦合变压器才会到达中继转发端。因此，所述中继转发端接收到所述第一电力载波信号之前，对所述第一电力载波信号进行信号放大处理，对放大后的第一电力载波信号进行耦合变压处理，便于中继转发端接收电力载波发送终端发送的电力载波信号。在载波发送终端向中继转发端发送电力载波信号时，可以通过ofdm数字调制解调方式向所述中继转发端传输电力载波信号。其中，ofdm是现代宽带无线通信系统应用技术。为了减少高数据率ofdm系统中各信道间的影响带来的失
真，引入了循环前缀(cp)来消除码间干扰(isi)。
56.载波中继转发端接收到来自载波发送终端发送的电力载波信号后，一方面，经过处理器对数据进行辨识、汇集、编码、打包处理，并且将带有中继转发终端地址信息的数据包转发到通讯区段二，由载波数据接收主站接收。其中，辨识过程可以是对载波发送终端发送的电力载波信号进行去噪，即去除干扰信号，留下目标信号，例如，留下目标时域信号和目标频域信号。汇集过程是指将去噪后的若干个电力载波信号中属于同一支路的信号放在一个集合内，具体可以根据去噪后每个电力载波信号所属支路信息来确定是否属于同一支路。编码是指将同属于一个支路的电力载波信号编码成中继转发端和载波数据接收主站能够接收的信号类型，同时也可以缩小信号传输量，提高信道传输率。在编码完成后，对编码后的信号进行打包，以可以同时传输多个信号，提高信号传输效率。
57.另一方面，如图2所示，通过载波中继转发端内部的阻波模块，将载波发送终端的信号阻断在通讯区段二内，不向通讯区段一传递。在本实施例中，由于阻波模块具有较好的低通高阻特性，对于工频信号阻抗不大(约0.04oω)，不影响工频功率传输，但对于高频信号(50-300khz)会表现出极大的阻抗(约1000ω)，进而能有效阻止或衰减高频载波信号向相邻区段传送，防止信号传递到电力线的其它分支线路上造成干扰。
58.在本技术实施例中，载波数据接收主站接收到中继转发端发送的支路地址信息和用户地址信息后，可以根据中继转发端所在支路地址信息和用户地址信息还原用户完整路径信息，然后根据所述用户完整路径信息生成配电台区识别结果。具体地，载波数据接收主站接收到各个载波中继转发端发送的包括中继转发端所在支路地址信息，以及该支路上的载波发送终端对应的用户地址和信息等数据内容的数据后，便可以准确辨识出与该配电变压器对应的用户数量和分布信息，进而实现配电台区用户的准确识别。
59.例如，如图3所示，一个配电变压器台区有两条负荷支路，分别为分支1与分支2相应分支配有载波中继转发端，标记id为1#、2#。分支1与分支2又分别带有n个负载用户，每个负载用户均配有载波发送终端，并标记id为：如分支1是1-1、1-2、1-3......1-n号发送终端；分支2是2-1、2-2、2-3......2-n号用户终端。通常情况下，分支1上的各个载波发送终端以广播方式通过电力线发送载波信号，这些载波信息将被1#载波中继转发端接收处理，1#载波中继转发端将自动把该支路接收到的所有载波信号重新打包，并通过转发模块向载波数据接收主站发送带有完整分支路径信息的载波信号，该带有完整路径的载波信号将被载波数据接收主站接收，并最终还原成用户完整路径信息，从而实现配电台区自动识别，而由于载波中继转发端内载波信号阻波模块的作用，1#载波中继转发端接收到的信号不会向相邻区段传送，有效防止了信号传递到电力线的其它分支线路上造成干扰。
60.综上可知，本实施例通过将电力载波通信和阻波模块结合来实现分层分段通讯，从而实现每一条电力分支线上所有负载用户的可靠辨识，能快速高效绘制出低压配电台区拓扑结构，实现对台区用户负荷的全面管控，解决了目前在实现配电台区用户识别过程中存在的辨识不稳定、辨识不准确的问题。同时，本实施例还可以在线快速、准确的辨识配电网用台区，智能感知线户变关系，实现全台区智能化管理，使台区与用户对应关系明朗化，提高了台区经济管理水平，有利于台区管理人员更加直观、快捷的对全台区进行精细化管理。
61.参照图2，本发明实施例提供了一种基于电力载波通信数据的配电台区识别系统，
包括：
62.载波发送终端，所述载波发送终端用于发送第一电力载波信号；
63.中继转发端，所述中继转发端用于接收所述第一电力载波信号，并发送第二电力载波信号，所述第二电力载波信息包括所述中继转发端所在支路地址信息、所述载波发送端对应用户地址信息和所述第一电力载波信号；其中，所述中继转发端上设有阻波模块；
64.载波数据接收主站，所述载波数据接收主站用于根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息，确定配电台区识别结果。
65.在本技术实施例中，所述根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息，确定配电台区识别结果，包括：
66.根据所述中继转发端所在支路地址信息和所述用户地址信息还原用户完整路径信息；
67.根据所述用户完整路径信息生成配电台区识别结果。
68.本发明方法实施例的内容均适用于本系统实施例，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法达到的有益效果也相同。
69.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。