[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

说明书

本发明属于电力通信技术领域，公开了一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法和系统，包括以下步骤：S1、节点模块上电并加入网络中；同时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时钟定期开启拓扑识别流程，向智能电表发送电压数据采集命令并接收电表返回电压数据，然后发送一跳本地广播，以供其它节点接收处理；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、节点模块将识别得到父节点上传给路由模块；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。本发明无需加装设备，并且通过分布式识别提高了识别效率，降低了系统运算量。

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，具体涉及一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法和系统。

背景技术

配电网的拓扑结构，就是将电网通过断路器等开关设备将集中器、采集器、智能电表等元件相联系，抽象成与其样式无关的一个个节点，而把连接这些节点的电力线路抽象成线，进而以拓扑图的形式来表示这些节点之间的关系。

低压配电网拓扑识别，就是为了区分出台区内的供电线路中的各节点的上下级关系和分支，将低压台区可视化，提高现场故障排查的效率，解决长期困扰电力公司的运维痛点。目前拓扑识别主要有两种技术路线：一种是通过电力线载波通信或者向电路中注入特殊信号，同时在低压供电网络拓扑分支节点安装感知设备，进而识别网络拓扑；另一种是基于数据驱动的拓扑识别和还原方法，通过对智能电表的量测数据进行分析，挖掘电气量数据与拓扑间的内在联系，实现网络拓扑识别。其中，第一种方式需要在电网中加装收发设备，改变了现网环境，成本较高。第二种方式，目前主要依靠路由模块实现的集中式识别，存在算法复杂、运算量大、占用资源过多的弊端。

发明内容

为适应电力通信技术领域的实际需求，本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法和系统，以避免了集中式识别运算量大、占用过多资源的弊端。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于量测数据的分布式配电网拓扑识别方法，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。

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。

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。

所述第一阈值为实际测试得到的同表箱内节点间的RSSI值。

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。