[发明专利]一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法和系统

权利要求书

1.一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，其特征在于，所述配电网包括配电变压器、集中器、安装在集中器上的路由模块、智能电表、安装在智能电表上的节点模块；所述节点模块和路由模块通过HPLC通信实现数据收发，所述拓扑识别方法包括以下步骤：

S1、节点模块上电并加入到路由模块的网络中，同时，节点模块开始监听其它节点发送的报文，计算邻居节点的RSSI值；

S2、节点模块根据RTC时钟定期向智能电表发送电压数据采集命令，电表收到命令后向节点模块返回电压数据；节点模块收到后将该电压数据向电力线发送一跳本地广播，以供邻居节点接收处理；

S3、节点模块结合邻居节点的RSSI值以及电压数据，确定本次识别的父节点；

S4、多次识别后，节点模块将统计识别次数最多的父节点作为本节点模块的父节点并上传给路由模块；

S5、路由模块根据各个节点模块上传的父节点信息，绘制出完整的网络拓扑图。

2.根据权利要求1所述的一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：

S301、根据RSSI值对邻居节点进行排序，取最大的前N个节点作为待选父节点；

S302、去掉待选父节点中不符合条件的节点；

S303、在剩余的待选父节点中取RSSI值最大的节点作为本次识别的父节点。

3.根据权利要求2所述的一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤S302中，不符合条件的节点包括节点电压低于本节点电压的节点，RSSI值大于第一阈值的节点，以及没有入网或RSSI值为零的节点。

4.根据权利要求3所述的一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，其特征在于，所述第一阈值为实际测试得到的同表箱内节点间的RSSI值。

5.根据权利要求2所述的一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤S301中，当台区内节点数少于N时，取所有的节点作为待选父节点。

6.根据权利要求2所述的一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤S303中，若有多个节点RSSI值最大且相同，则取其中电压最大的为本次识别的父节点。

7.根据权利要求2所述的一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤S303中，若无符合条件的父节点，则判断节点模块接收到路由模块的RSSI是否大于第二阈值，若是，则将路由模块作为本次识别的父节点。

8.根据权利要求7所述的一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，其特征在于，所述第二阈值为实际测试得到的离路由模块最近的节点与路由模块间的RSSI值。

9.根据权利要求1所述的一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤S2中，节点模块通过状态机的方式实现上述步骤S1～S3，所述状态机共有4种状态：TOPO_IDLE、TOPO_START、TOPO_PRE、TOPO_ING，其中：

TOPO_IDLE状态：处于等待状态，当进入NTB定时中断比较中断处理函数时，通过串口向智能电表发送电压数据采集命令，并发送出去，同时使程序流程进入TOPO_START状态；

TOPO_START状态：对邻居节点的RSSI进行排序，排序完成后进入TOPO_PRE状态；

TOPO_PRE状态：收集邻居节点广播的电压数据，等待收集完成后进入TOPO_ING状态；

TOPO_ING状态：进行父节点识别，识别完成后返回，处于等待状态。

10.一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别系统，用于实施权利要求1所述一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法。