低压台区拓扑关系的确定方法、装置、设备及存储介质

摘要

本发明公开了一种低压台区拓扑关系的确定方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：当检测到低压配电变压器的供电范围内的所有用户终端接收到载波检测信号时，获取低压供电网络中的低压台区；通过建立低压台区与地理信息系统之间的联系来确定位于低压台区内的用户终端的位置信息；计算低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线为用户终端供电的距离信息；以用户终端和低压配电变压器作为节点、叠加位置信息和距离信息，获得低压台区的拓扑关系。上述方法可以解决现有技术中绘制的低压台区拓扑图缺乏地理信息特征、实用性较差的问题，丰富低压台区拓扑关系中的特征，简化拓扑绘制的难度，提高对低压台区的拓扑关系进行确认的精度。

说明书

技术领域

本发明实施例涉及供电网络拓扑关系识别技术，尤其涉及一种低压台区拓扑关系的确定方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

绘制低压台区供电网络的拓扑关系图对电网公司提高供电可靠性管理水平、提高供电服务能力至关重要。识别低压台区供电网络的拓扑关系，其实质就是可靠的得出园区、小区、楼宇等各电气设备与其供电电源的连接关系，并用一定的方式把这些连接关系进行存储。

传统的低压台区供电网络的拓扑结构绘制方式是依据配电网现有的线路拓扑资料进行人工绘制，但是该方法需要投入大量的人力进行绘制和管理，而且当线路改变时需要人工重新进行修订。再者，在目前所提出的基于载波通信的方式识别低压台区供电网络的拓扑结构以辅助绘图的方法中，对各端设备的功能要求较高，且绘制出来的拓扑图只具备简单的拓扑信息，并不具备足够的地理信息特征，在实际实施工程中的实用性较差。

发明内容

本发明实施例提出了一种低压台区拓扑关系的确定方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中绘制的低压台区拓扑图缺乏地理信息特征、实用性较差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种低压台区拓扑关系的确定方法，该方法包括：

当检测到低压配电变压器的供电范围内的所有用户终端接收到载波检测信号时，获取低压供电网络中的低压台区；

通过建立所述低压台区与地理信息系统之间的联系来确定位于所述低压台区内的用户终端的位置信息；

计算所述低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线为用户终端供电的距离信息；

以所述用户终端和所述低压配电变压器作为节点、叠加所述位置信息和所述距离信息，获得所述低压台区的拓扑关系。

第二方面，本发明实施例还提供了一种低压台区拓扑关系的确定装置，该装置包括：

低压台区获取模块，用于当检测到低压配电变压器的供电范围内的所有用户终端接收到载波检测信号时，获取低压供电网络中的低压台区；

位置信息获取模块，用于通过建立所述低压台区与地理信息系统之间的联系来确定位于所述低压台区内的用户终端的位置信息；

距离信息计算模块，用于计算所述低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线为用户终端供电的距离信息；

拓扑关系确定模块，用于以所述用户终端和所述低压配电变压器作为节点、叠加所述位置信息和所述距离信息，获得所述低压台区的拓扑关系。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的低压台区拓扑关系的确定方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的低压台区拓扑关系的确定方法。

本发明实施例通过当检测到低压配电变压器的供电范围内的所有用户终端接收到载波检测信号时，获取低压供电网络中的低压台区，通过建立低压台区与地理信息系统之间的联系来确定位于低压台区内的用户终端的位置信息，计算低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线为用户终端供电的距离信息，以用户终端和低压配电变压器作为节点、叠加位置信息和距离信息，获得低压台区的拓扑关系，可以解决现有技术中绘制的低压台区拓扑图缺乏地理信息特征、实用性较差的问题，本实施例能够高效便捷地从供电网络中确认低压台区内的低压配电变压器与多个用户终端之间的相关信息(位置信息和距离信息)，基于位置信息和距离信息丰富了低压台区拓扑关系中的实用特征，简化了拓扑绘制的难度，提高了对低压台区的拓扑关系进行确认的精度。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种低压台区拓扑关系的确定方法的流程图；

图2为本发明实施例一提供的一种用于管理低压台区的可视化系统的示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种低压台区拓扑关系的确定装置的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

应注意到：在本发明实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等次序词仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种低压台区拓扑关系的确定方法的流程图，本实施例可适用于在供电网络中识别低压台区的拓扑关系的情况，该方法可以由低压台区拓扑关系的确定装置来执行，该低压台区拓扑关系的确定装置可以由软件和/或硬件实现，可配置在计算机设备中，例如，服务器、工作站、个人电脑，等等，该方法具体包括如下步骤：

S101、当检测到低压配电变压器的供电范围内的所有用户终端接收到载波检测信号时，获取低压供电网络中的低压台区。

在电力系统中，一般会根据用电负荷来决定供电网络为低压供电网络还是高压供电网络，本发明实施例主要是针对如何确认低压供电网络中的低压台区的拓扑关系进行技术说明。

低压配电变压器是指在低压供电网络中为小区、楼宇、园区等低压用电负荷提供配电的变压器，低压配电变压器的供电范围可以通过与低压配电变压器所连接的用电负荷在低压供电网络中所占据的区域来表示，这些用电负荷可以具体表示为多个用户终端，例如居民用电的显示电表、楼宇配电柜中设置的电能表，等等。

本实施例中的台区是指由变压器(也称变台)供电的区域，低压台区是特指低压配电变压器的供电范围或区域。

拓扑关系一般是指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系，本实施例中的拓扑关系是指低压台区中的低压配电变压器与多个用电终端之间的位置关系，应用拓扑关系绘制低压台区的拓扑关系图可以帮助用电管理，使得电力人员分工、电力设备维护、电量计算和电力线路损耗统计等方面的管理更加规范、科学。

在本实施例中，为了确定低压供电网络中的低压台区，可以在低压供电网络中的每台低压配电变压器内预先设置待发送的检测信号，当低压配电变压器接收到信号发送指令时，低压配电变压器通过低压电力传输线向多个用电终端分别发送该检测信号，由于该检测信号依靠低压电力传输线进行传输，将其称为载波检测信号，检测由每台低压配电变压器发射出去的载波检测信号是否被供电网络中的用户终端所接收，若是，则确定以该低压配电变压器为中心、由接收到该载波检测信号的用户终端所组成的供电范围为低压台区。

在具体实现中，S101可以包括如下具体步骤：

确定低压供电网络中的低压配电变压器的初始位置；

以初始位置作为中心，驱动低压配电变压器向低压电力传输线中发送载波检测信号；

将低压供电网络中通过低压电力传输线接收到载波检测信号的所有用户终端所在的区域作为与低压配电变压器匹配的低压台区。

S102、通过建立低压台区与地理信息系统之间的联系来确定位于低压台区内的用户终端的位置信息。

在确认低压供电网络中的低压台区之后，可以查询低压台区在低压供电网络中的编号，调用与编号关联的通信设备建立低压台区与地理信息系统(又称GIS系统)之间的通讯连接，当通讯连接成功建立时，从地理信息系统中获取位于低压台区内的用户终端的位置信息。

基于从地理信息系统获取到的低压台区内所有用户终端的地理位置信息，可以预先绘制一个散点图，该散点图中的每一个点都是一个用户终端，可以将该散点图作为后续确认低压台区拓扑关系的用户位置坐标图，后续若需要绘制低压台区的拓扑关系图可以以此用户位置坐标图作为原型。

S103、计算低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线为用户终端供电的距离信息。

在具体实现中，驱动低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线向用户终端发送载波测量信号；基于载波测量信号计算用户终端与低压配电变压器之间的距离信息。

本实施例采用载波测量信号计算用户终端与低压配电变压器之间的距离信息，为了获得精确的距离信息，首先需要对低压配电变压器与用户终端执行时钟同步操作，若执行时钟同步操作完成，则分别记录低压配电变压器发送载波测量信号的第一时刻，载波测量信号到达用户终端的第二时刻，基于第一时刻和第二时刻计算用户终端与低压配电变压器之间的距离信息，例如，计算第一时刻和第二时刻之间的时间差，确定载波测量信号在低压台区内的低压电力传输线上的传输速率，将时间差与传输速率的乘积作为用户终端与低压配电变压器之间的距离信息。

由于在实际用电时，低压配电变压器是三相(A相、B相、C相)供电，而用户终端采用的是零线和火线的方式进行供电，因此，为了进一步完善低压台区中低压配电变压器与多个用户终端之间的拓扑关系，可以使得低压台区中的低压配电变压器的三相输出端分别发送不同的载波测量信号，分别获取与不同相连接的用户终端。例如：以九个用户为例，A相连接的是第一、四、七用户，B相连接的是第二、五、八用户，C相连接的是第三、六、九用户。在确认低压台区的拓扑关系绘制拓扑关系图时，可以针对低压配电变压器的三相分别绘制连接结构，进一步简化拓扑结构绘制的难度，原则上来说，如果三相的用户终端平均分配，那么对于单项而言，在拓扑关系图中需要绘制的用户终端的数量要减少到原来的三分之一。

针对低压配电变压器的三相输出端输出多个不同的载波测量信号的情况，计算低压台区内的低压配电变压器与用户终端之间的距离信息，还可以通过如下具体步骤进行实现：驱动低压台区的低压配电变压器的三相输出端(A相、B相、C相)分别向多个用户终端发送多个载波测量信号，每个载波测量信号均不同，确定每个载波测量信号的波长，在检测到用户终端接收到多个载波测量信号时，针对每个用户终端计算不同载波测量信号之间的相位差，基于相位差和波长来确定用户终端与低压配电变压器之间的距离信息。

S104、以用户终端和低压配电变压器作为节点、叠加位置信息和距离信息，获得低压台区的拓扑关系。

在成功获取到低压台区中低压配电变压器与多个用户终端之间的距离信息、以及获取到用户终端在低压台区内的位置信息之后，可以以用户终端和低压配电变压器作为节点、叠加位置信息和距离信息，获得低压台区的拓扑关系。

在实际工程中，由于每个用户终端具有唯一性，因此只需要计算出低压台区内的低压配电变压器的输出端到每个用户终端之间的距离，再结合由位于低压台区内的多个用户终端所构成的用户位置坐标图，便可以基于用户位置坐标图这个初略的模型完成低压台区拓扑关系的具体绘制，从而得到具有足够地理信息特征的拓扑关系图。例如：以两个用户终端为例，第一用户终端与低压台区内的低压配电变压器的实际距离为100米，通过载波测量信号计量出的距离信息也为100米，那么可以直接将第一用户终端与低压台区内的低压配电变压器的输出端连接到一起；第二用户终端与低压台区内的低压配电变压器的实际距离同样为100米，且与第一用户终端的距离为100米，但是通过载波测量信号计量出的距离为200米，因此，可以将第二用户终端与第一用户终端连接。在一些实施例中，可能会存在某一用户终端同时满足多个连接线路的情况，此时可以将此用户终端标记，通过人工复检的方式完成，但是实际上因为用户终端分散较大，很少出现类似问题。

在本实施例的一种具体实现方式中，可以以低压配电变压器在低压台区中的位置作为原点，建立二维坐标系，将位置信息映射在二维坐标系中，在二维坐标系中，确定与位置信息匹配的用户终端、作为节点，将与节点对应的距离信息作为边长、连接原点与节点，以表达低压台区的拓扑关系。

可选的，在本实施例中，如图2所示，可以构建一个低压台区的可视化系统来管理低压台区内的低压配电变压器、多个用户终端，在该可视化系统中可以配置载波信号发送装置来控制低压配电变压器向用户终端发送载波信号，该系统中所设置的用户位置获取模块可以存储位于低压台区内的所有用户终端的位置信息，该系统中所设置的监测处理站可以用于检测载波信号是否准确地发送到多个用户终端的所在位置，也可以用于检测用户终端是否接收到信号。

本发明实施例通过当检测到低压配电变压器的供电范围内的所有用户终端接收到载波检测信号时，获取低压供电网络中的低压台区，通过建立低压台区与地理信息系统之间的联系来确定位于低压台区内的用户终端的位置信息，计算低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线为用户终端供电的距离信息，以用户终端和低压配电变压器作为节点、叠加位置信息和距离信息，获得低压台区的拓扑关系，可以解决现有技术中绘制的低压台区拓扑图缺乏地理信息特征、实用性较差的问题，本实施例能够高效便捷地从供电网络中确认低压台区内的低压配电变压器与多个用户终端之间的相关信息(位置信息和距离信息)，基于位置信息和距离信息丰富了低压台区拓扑关系中的实用特征，简化了拓扑绘制的难度，提高了对低压台区的拓扑关系进行确认的精度。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种低压台区拓扑关系的确定装置的结构示意图，该装置具体可以包括如下模块：

低压台区获取模块301，用于当检测到低压配电变压器的供电范围内的所有用户终端接收到载波检测信号时，获取低压供电网络中的低压台区；

位置信息获取模块302，用于通过建立所述低压台区与地理信息系统之间的联系来确定位于所述低压台区内的用户终端的位置信息；

距离信息计算模块303，用于计算所述低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线为用户终端供电的距离信息；

拓扑关系确定模块304，用于以所述用户终端和所述低压配电变压器作为节点、叠加所述位置信息和所述距离信息，获得所述低压台区的拓扑关系。

在本发明的一个实施例中，所述低压台区获取模块301包括：

初始位置确定子模块，用于确定低压供电网络中的低压配电变压器的初始位置；

载波检测信号发送子模块，用于以所述初始位置作为中心，驱动所述低压配电变压器向低压电力传输线中发送载波检测信号；

低压台区确认子模块，用于将所述低压供电网络中通过所述低压电力传输线接收到所述载波检测信号的所有用户终端所在的区域作为与所述低压配电变压器匹配的低压台区。

在本发明的一个实施例中，所述位置信息获取模块302包括：

编号查询子模块，用于查询所述低压台区在低压供电网络中的编号；

通讯连接子模块，用于调用与所述编号关联的通信设备建立所述低压台区与地理信息系统之间的通讯连接；

位置信息获取子模块，用于当所述通讯连接成功建立时，从所述地理信息系统中获取位于所述低压台区内的用户终端的位置信息。

在本发明的一个实施例中，所述距离信息计算模块303包括：

载波测量信号发送子模块，用于驱动所述低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线向用户终端发送载波测量信号；

距离信息计算子模块，用于基于所述载波测量信号计算所述用户终端与所述低压配电变压器之间的距离信息。

在本发明的一个实施例中，所述距离信息计算子模块包括：

时钟同步单元，用于对所述低压配电变压器与所述用户终端执行时钟同步操作；

时刻记录单元，用于若执行所述时钟同步操作完成，则分别记录所述低压配电变压器发送所述载波测量信号的第一时刻，所述载波测量信号到达所述用户终端的第二时刻；

距离信息确定单元，用于基于所述第一时刻和所述第二时刻计算所述用户终端与所述低压配电变压器之间的距离信息。

在本发明的一个实施例中，所述距离信息确定单元包括：

时间差确定子单元，用于计算所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差；

传输速率确定子单元，用于确定所述载波测量信号在所述低压台区内的低压电力传输线上的传输速率；

距离信息确定子单元，用于将所述时间差与所述传输速率的乘积作为所述用户终端与所述低压配电变压器之间的距离信息。

在本发明的一个实施例中，所述拓扑关系确定模块304包括：

坐标系建立子模块，用于以所述低压配电变压器在所述低压台区中的位置作为原点，建立二维坐标系；

映射子模块，用于将所述位置信息映射在所述二维坐标系中；

节点确定子模块，用于在所述二维坐标系中，确定与所述位置信息匹配的所述用户终端、作为节点；

拓扑关系表达子模块，用于将与所述节点对应的所述距离信息作为边长、连接所述原点与所述节点，以表达所述低压台区的拓扑关系。

本发明实施例所提供的低压台区拓扑关系的确定装置可执行本发明任意实施例所提供的低压台区拓扑关系的确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图，如图4所示，该计算机设备包括处理器400、存储器401、通信模块402、输入装置403和输出装置404；计算机设备中处理器400的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器400为例；计算机设备中的处理器400、存储器401、通信模块402、输入装置403和输出装置404可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器401作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的低压台区拓扑关系的确定方法对应的模块(例如，如图3所示的低压台区拓扑关系的确定装置中的低压台区获取模块301、位置信息获取模块302、距离信息计算模块303和拓扑关系确定模块304)。处理器400通过运行存储在存储器401中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的低压台区拓扑关系的确定方法。

存储器401可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器401可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器401可进一步包括相对于处理器400远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

通信模块402，用于与显示屏建立连接，并实现与显示屏的数据交互。

输入装置403可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户终端设置以及功能控制有关的键信号输入。

输出装置404可包括显示屏等显示设备。

需要说明的是，输入装置403和输出装置404的具体组成可以根据实际情况设定。

本实施例提供的计算机设备，可执行本发明任一实施例提供的低压台区拓扑关系的确定方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例四

本发明实施例四还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的低压台区拓扑关系的确定方法。

该低压台区拓扑关系的确定方法包括：

当检测到低压配电变压器的供电范围内的所有用户终端接收到载波检测信号时，获取低压供电网络中的低压台区；

通过建立所述低压台区与地理信息系统之间的联系来确定位于所述低压台区内的用户终端的位置信息；

计算所述低压台区内的低压配电变压器通过低压电力传输线为用户终端供电的距离信息；

以所述用户终端和所述低压配电变压器作为节点、叠加所述位置信息和所述距离信息，获得所述低压台区的拓扑关系。

当然,本发明实施例所提供的计算机可读存储介质,其计算机程序不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的低压台区拓扑关系的确定方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述低压台区拓扑关系的确定装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。