CN110299761A - 一种基于lte的城市配电系统拓扑识别方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别装置和方法，其包括结点信息传感器模块、结点信息采集模块、GPS定位模块、LTE信号收发模块、处理服务器模块和城市配网拓扑显示模块，结点信息传感器模块获取在城市配电网线路保护安装处的电气信息，包括电压、电流和功率方向；然后结点信息采集模块采集电气信息传送给LTE信号收发模块；GPS定位模块与节点信息采集模块同步安置，以便于获取配电网络状态信息的空间分布；处理服务器模块根据电气信息构建监测配电系统的拓扑结构，并由城市配网拓扑显示模块显示。本发明能快速识别电网拓扑，为城市电网运行方式调整和调度提供依据。

Description

一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别方法和装置

技术领域

本发明属于电力技术领域，涉及城市智能配电网运行控制，为一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别方法和装置。

背景技术

配电网拓扑是对配电网设备、线路以及连接关系的完整描述，是实现配电网智能化应用的重要基础，完整、一致、准确、及时、可靠的配电网拓扑模型及相关数据能够为配电网调度运行、检修、供电服务提升提供关键支撑，实现配电网主动抢修、故障自愈等智能化应用。

技术人员为提升配电网拓扑正确性开展了大量的工作，配电网自动化及管理系统项目配电网拓扑模型采用人工在地理信息系统(GIS)或生产管理系统(PMS)中进行维护，然后导入配电自动化系统并完成与能量管理系统(EMS)调度模型的拼接。由于配电网规模大、设备数量多、结构复杂，依靠人工手动维护配电网拓扑模型工作量巨大、模型信息直观性差，难以保证配电网拓扑模型的完整性及正确性，存在配电网拓扑模型质量不高、拓扑模型不完整及连通混乱、模型变化无法感知、一致性无法保证等问题。

申请号为CN201811585182.8的《一种基于CNN的电网拓扑辨识方法及系统》，利用卷积神经网络进行拓扑识别，但该方法的硬件系统信息匮乏，模型不够精准，实时性差。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有技术中，对配电网拓扑的维护多采用人工维护手段，已有的一些自动拓扑辨识方法模型不够精准，实时性差。

本发明的技术方案为：一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别方法，包括以下步骤：

1)在城市配电系统的结点设置传感器，采集结点的电力信息；

2)对结点进行GPS定位，获得其空间位置信息；

3)结点的电力信息和空间位置信息经LTE通信方式传输给处理服务器；

4)处理服务器根据结点状态信息识别城市配电系统的拓扑并判别每条线路状态,所述状态信息包括结点的电力信息和空间位置信息；

5)显示城市配电系统的拓扑并标注异常线路。

进一步的，步骤4)中，识别城市配电系统拓扑的依据为每个结点的电压为额定电压。

进一步的，步骤4)中，判别每条线路状态的依据为该结点的电压和电流值是否处于正常范围，若处于正常范围判定为正常，否则判定为故障。

本发明还提供上述的基于LTE的城市配电系统拓扑识别方法对应的装置，所述装置包括结点信息传感器模块、结点信息采集模块、GPS定位模块、LTE信号收发模块、处理服务器模块和城市配网拓扑显示模块；所述结点信息传感器模块与结点信息采集模块相连，结点信息采集模块和GPS定位模块获取的信息输送给处理服务器模块，处理服务器模块用于识别电网拓扑并将结果显示在城市配网拓扑显示模块。

进一步的，所述结点信息传感器模块、包括电压互感器、电流互感器和功率方向继电器。

进一步的，所述结点信息传感器模块、GPS定位模块和LTE信号收发模块分布装置在城市配电网线路的断路器处。

进一步的，所述城市配网拓扑显示模块用于显示每条线路的运行状态和空间位置。

本发明所公开的一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别装置采用组件化、模块化部署，拓扑识别方法简单可靠，精准度高。

附图说明

图1为本发明基于LTE的城市配电系统拓扑识别装置的平台架构示意图。

具体实施方式

下面将附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1示出了本发明的基于LTE的城市配电系统拓扑识别装置，该装置包括结点信息传感器模块、结点信息采集模块、GPS定位模块、LTE信号收发模块、处理服务器模块、城市配网拓扑显示模块；所述结点信息传感器模块与结点信息采集模块相连，结点信息采集模块和GPS定位模块获取的信息输送给处理服务器模块，处理服务器模块识别电网拓扑并将结果显示在城市配网拓扑显示模块。

所述结点信息传感器模块包括电压互感器、电流互感器和功率方向继电器。

所述结点信息传感器模块、GPS定位模块和LTE信号收发模块分布装置在城市配电网线路的断路器处。

所述城市配网拓扑显示模块具备显示每条线路的运行状态和空间位置。

上述基于LTE的城市配电系统拓扑识别装置进行拓扑识别，包含以下步骤：

步骤1：结点信息采集模块获取结点电力信息传感器模块的信息；

步骤2：GPS定位模块获取结点空间位置信息；

步骤3：结点信息采集模块和GPS定位模块将获取的信息经LTE信号收发模块传输给处理服务器模块；

步骤4：处理服务器模块根据结点状态信息，包括电力信息和空间位置信息，识别城市配电系统的拓扑并判别每条线路状态；

步骤5：城市配网拓扑显示模块显示城市配电系统的拓扑并标注异常线路；

所述处理服务器模块识别城市配电系统拓扑的依据为每个测量节点的电压为额定电压。

所述处理服务器模块判别每条线路状态的依据为该节点的电压和电流值是否处于正常范围，若处于正常范围判定为正常，否则判定为故障。

以上对本发明的一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别装置和方法的具体实施方式进行了详细的介绍，但是本发明并不局限于上述具体实施方式。在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别方法，其特征是包括以下步骤：

1)在城市配电系统的结点设置传感器，采集结点的电力信息；

2)对结点进行GPS定位，获得其空间位置信息；

3)结点的电力信息和空间位置信息经LTE通信方式传输给处理服务器；

4)处理服务器根据结点状态信息识别城市配电系统的拓扑并判别每条线路状态,所述状态信息包括结点的电力信息和空间位置信息；

5)显示城市配电系统的拓扑并标注异常线路。

2.根据权利要求1所述的一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别方法，其特征是步骤4)中，识别城市配电系统拓扑的依据为每个结点的电压为额定电压。

3.根据权利要求1所述的一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别方法，其特征是步骤4)中，判别每条线路状态的依据为该结点的电压和电流值是否处于正常范围，若处于正常范围判定为正常，否则判定为故障。

4.权利要求1-3任一项所述的一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别方法对应的装置，其特征是所述装置包括结点信息传感器模块、结点信息采集模块、GPS定位模块、LTE信号收发模块、处理服务器模块和城市配网拓扑显示模块；所述结点信息传感器模块与结点信息采集模块相连，结点信息采集模块和GPS定位模块获取的信息输送给处理服务器模块，处理服务器模块用于识别电网拓扑并将结果显示在城市配网拓扑显示模块。

5.根据权利要求4所述的一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别装置，其特征是所述结点信息传感器模块、包括电压互感器、电流互感器和功率方向继电器。

6.根据权利要求4所述的一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别装置，其特征是所述结点信息传感器模块、GPS定位模块和LTE信号收发模块分布装置在城市配电网线路的断路器处。

7.根据权利要求4所述的一种基于LTE的城市配电系统拓扑识别装置，其特征是所述城市配网拓扑显示模块用于显示每条线路的运行状态和空间位置。