[发明专利]基于电力载波辐射信号强度分布特征计算线路拓扑的方法

说明书

本发明公开一种基于低压电力线载波通信辐射信号强度分布特征的计算低压电力线分支拓扑结构关系的方法，本发明基于每一个分支节点所采集的低压电力线载波通信辐射信号强度，其创新性在于解决了由于低压电力线载波通信载波信号衰减特性和电力线噪声特性对载波通信辐射信号数据干扰，无法使用载波通信辐射信号强度方式计算拓扑关系问题，本发明根据各分支末端智能电表在各分支节点上辐射信号分布特征，给出了准确计算末端电表归属分支的方法，根据各分支节点之间载波通信辐射信号强度关系，给出了计算分支与分支之间连接关系，基于末端智能电表与分支关系和分支相互之间的连接关系，准确绘制低压电力线分支拓扑结构关系。

技术领域

本发明属于电网低压侧配电网管理技术领域，尤其涉及利用低压电力线载波通信辐射信号强度分布特征进行低压配电网台区电力线拓扑关系以及末端智能电表分支节点归属关系的计算。

背景技术

低压配电网作为供电服务“最后一公里”，运行管理水平直接影响着用户的供电质量。目前，低压配电网供电网络作为供电网络的末端，有着结构层级多，结构关系复杂的特点，现有的电力信息系统一直没有完整准确的掌握低压配电网供电网络的拓扑关系结构。随着能源互联网的开展，低压配电网作为能源互联网的基础，成为影响着供电服务水平的关键环节，如何在现有条件下绘制精确的台区拓扑图，实现低压配电网全景化、可视化，实现抢修路径可视化、减少抢修时长、减少故障停运时长、有效优化配网结构，已经成为供电公司关注的焦点。

目前，台区拓扑图的绘制存在的主要问题是：一、大量供电公司台区拓扑图的绘制仍停留在人工现场识别维护，然后由人工绘制，存在工作量大，准确率低等难题。二、已有自动拓扑方式存在注入信号、对侧安装的问题，影响电网安全，不能有效利用现有资源，增加电网企业投资。

现阶段国家电网公司、南方电网公司规模化的用电信息采集系统已经取得了良好的应用成效。采集系统中，利用低压电力线作为载波通信信道的本地通信模式已经占到90％以上。通过使用现有用电采集系统的载波通信辐射信号，分析电力线载波辐射信号的分布特征，计算线路拓扑结构是有效可行的方法。但由于电力网络拓扑错综复杂，终端负载类型繁多，其阻抗随时频变化而变化，载波信号容易受到信道频率选择特性影响，因此构建准确的低压电力载波辐射信号强度分布特征计算方法尤为重要。

发明内容

本发明旨在提供一种基于电力载波辐射信号强度分布特征计算线路拓扑的方法，以解决利用现有用电采集系统的载波辐射信号提供准确的低压台区线路拓扑关系计算问题，其特征在于：

步骤一，载波感应组件获取低压配电网台区电力线上的时域数据，包括分支电力线上的用电信息采集系统与智能电表通信的载波辐射信号和所在电力线分支节点上的电压数据。

步骤二，对获取的低压的电力线载波辐射信号强度数据进行去噪处理，去除无效的载波辐射信号强度数据。

步骤三，根据各分支电力线上的用电信息采集系统与智能电表通信的载波辐射信号的强度，按智能电表最强信号所在分支节点分组，将各智能电表预分配唯一分支节点。

步骤四，以各电力线分支节点为单位，按照信号强度分布特征寻找中心根节点，并生成电力线分支载波辐射信号强度结果序列。

步骤五，电力线分支载波辐射信号强度结果序列，筛选各分支上归属同一分支的全部电力线节点。

步骤六，对同一分支下各电力线分支节点确定节点间层级关系。

步骤七，校验各电力线分支节点和智能电表归属关系正确性，调整错误归属智能电表关系，输出计算完成线路拓扑关系。

进一步，在上述所属方法的步骤一中，所述低压配电网台区电力线上所设置的载波感应组件数据采集的时域数据具体是：获取指定时域内尖、峰、平、谷各时段载波感应组件提供的电力线上通信载波辐射信号强度数据。所述载波感应组件所在分支电力线节点上的电压数据为，获取各时段以15分钟为间隔，载波感应组件所在电力线节点上的电压数据。