鄭國權(quán)，阿遼沙·葉，李 然，李 媛，章江銘

(1.中國電力科學(xué)研究院有限公司，北京 100192； 2.國網(wǎng)浙江省電力有限公司，杭州 310000)

0 引言

新型電力系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)雙碳目標(biāo)下現(xiàn)階段發(fā)展的核心形態(tài)，未來在智能化、自動(dòng)化和精細(xì)化等方面面臨著的要求。低壓臺(tái)區(qū)處于電力系統(tǒng)的末端，承擔(dān)著直接向用戶供電的任務(wù)。近年來，隨著低壓配電網(wǎng)的發(fā)展，臺(tái)區(qū)的智能化、信息化水平得到了極大提高[1-2]。然而，在低壓配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，用電負(fù)荷的增加導(dǎo)致配電線路和電力設(shè)施經(jīng)常發(fā)生調(diào)整和變動(dòng)，而電網(wǎng)公司因?yàn)楣芾怼⒓夹g(shù)等原因無法對(duì)臺(tái)區(qū)擋案作出及時(shí)調(diào)整，從而導(dǎo)致了臺(tái)區(qū)的拓?fù)錂n案與實(shí)際不符[3-5]。錯(cuò)誤的拓?fù)錂n案會(huì)影響臺(tái)區(qū)的線損治理、防竊電排查工作的開展，為臺(tái)區(qū)的精細(xì)化管理工作帶來了諸多不便[6-7]。因此，進(jìn)行低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)的研究具有重要意義。

臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別是指識(shí)別臺(tái)區(qū)戶變關(guān)系，通過特征信息分析、特殊事件分析、手工排查等技術(shù)手段，對(duì)用戶電表和臺(tái)區(qū)變壓器之間的歸屬關(guān)系進(jìn)行識(shí)別。戶變關(guān)系的準(zhǔn)確性對(duì)臺(tái)區(qū)線損管理[8]、數(shù)據(jù)采集成功率、三相不平衡治理、停電區(qū)域預(yù)判等精細(xì)化臺(tái)區(qū)管理有重要意義。實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)遇到因臺(tái)區(qū)擴(kuò)容低壓配電線路改造、用戶私自接電、負(fù)荷投切、相鄰臺(tái)區(qū)載波信號(hào)串?dāng)_組網(wǎng)，以及人為失誤引入的臺(tái)區(qū)檔案錯(cuò)誤等情況，導(dǎo)致戶變關(guān)系不準(zhǔn)確[9-11]。

目前，臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別的研究仍處于起步階段。當(dāng)前工作主要是對(duì)臺(tái)區(qū)拓?fù)錂n案的校驗(yàn)和修正，尤其是對(duì)臺(tái)區(qū)戶-變關(guān)系的識(shí)別，手段主要分為兩種[12-15]：一種方法是使用專用的臺(tái)區(qū)識(shí)別設(shè)備，這里主要是指臺(tái)區(qū)識(shí)別儀。臺(tái)區(qū)識(shí)別儀基于脈沖電流技術(shù)和載波通信技術(shù)，其工作原理是臺(tái)區(qū)識(shí)別儀發(fā)送脈沖電流信號(hào)，如果臺(tái)區(qū)內(nèi)的信號(hào)接收裝置能接收到該信號(hào)并正確識(shí)別，則可以判斷該用戶屬于該臺(tái)區(qū)，同時(shí)，根據(jù)所接收到的脈沖電流信號(hào)所處的相線可以判斷用戶的相別[16-18]。另外一種方法是基于用電信息采集系統(tǒng)，使用大數(shù)據(jù)的方法，對(duì)采集到的用戶用電信息進(jìn)行相關(guān)性分析，同一臺(tái)區(qū)內(nèi)用戶的用電信息相關(guān)性強(qiáng)，不同臺(tái)區(qū)用戶用電信息相關(guān)性弱，由此來判斷用戶的臺(tái)區(qū)歸屬[19]。

這兩類方法目前都存在或多或少的問題?；谂_(tái)區(qū)識(shí)別儀的方法需要在低壓配電網(wǎng)中搭配額外裝置使用，而且只適用于少量用戶的臺(tái)區(qū)識(shí)別，這就使得在量大而面廣的臺(tái)區(qū)中使用臺(tái)區(qū)識(shí)別儀進(jìn)行拓?fù)湫畔⒌淖R(shí)別是十分困難的[20]?；谟脩粲秒娦畔⑾嚓P(guān)性的臺(tái)區(qū)識(shí)別，需要采集用戶大量的電壓數(shù)據(jù)，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理和計(jì)算，這就要求算法性能足夠強(qiáng)，才能實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)拓?fù)涞膶?shí)時(shí)在線校驗(yàn)[21]。

針對(duì)以上方法存在的問題，文章基于脈沖電流技術(shù)，采用模塊化、智能化的思想，設(shè)計(jì)了一種線路監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了包括線路分支、電表拓?fù)涞扰_(tái)區(qū)拓?fù)湫畔⒌脑诰€識(shí)別，并通過在試驗(yàn)園區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場測試，驗(yàn)證了該技術(shù)方案的可行性。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及識(shí)別原理

文章基于脈沖電流技術(shù)，提出了一種臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)，并基于此技術(shù)設(shè)計(jì)了線路監(jiān)測終端用于硬件實(shí)現(xiàn)。

線路監(jiān)測終端兼具信號(hào)接收和發(fā)射功能，將監(jiān)測終端分別安裝在臺(tái)區(qū)低壓分支箱、電表箱等線路上即可實(shí)現(xiàn)智能配變終端、低壓分支箱以及電表箱之間的可靠通信，從而完成臺(tái)區(qū)拓?fù)湫畔⒌淖R(shí)別。低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別系統(tǒng)整體框架如圖1所示。

圖1 整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

拓?fù)湫盘?hào)識(shí)別基于脈沖電流技術(shù)，在工頻電壓過零點(diǎn)附近加入特征序列信號(hào)，利用這一調(diào)制的電壓或電流波形來攜帶信息，通過拓?fù)湫盘?hào)的調(diào)制、發(fā)送和接收識(shí)別來實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別。本文綜合使用過零電路電壓畸變序列識(shí)別法和電流畸變信號(hào)直接采集識(shí)別法兩種方法，并提出了一種饋線層次關(guān)系識(shí)別方法，來實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)拓?fù)涞目煽孔R(shí)別。

1.1 過零電路電壓畸變序列識(shí)別原理

由低壓配電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)可知，臺(tái)區(qū)內(nèi)相同相位的線路構(gòu)成回路，不同相位的線路不構(gòu)成回路。由于同臺(tái)區(qū)的同相位線路是直連的，電壓信號(hào)除了具有一定的衰減外，波形是幾乎完全一樣的，故可以在臺(tái)區(qū)內(nèi)的任何位置對(duì)相線電壓進(jìn)行調(diào)制，使得其產(chǎn)生畸變。

當(dāng)線路某處的電壓發(fā)生畸變時(shí)，同相位其他位置都能檢測到該畸變，即使畸變信號(hào)變小，也可以可靠識(shí)別，且當(dāng)某一相電壓出現(xiàn)畸變時(shí)，因與其他相位無回路關(guān)系，所以不會(huì)影響其他相位線路。

本文的線路監(jiān)測終端發(fā)送端處對(duì)相線電壓進(jìn)行調(diào)制使其產(chǎn)生畸變，這一電壓畸變信號(hào)除了具有一定的衰減外，所攜帶的信息是不變的，而且因?yàn)榕c其他相沒有回路，也不存在跨相通信的問題。配電變壓器本身的大感抗特性，對(duì)此類畸變信號(hào)具有很好的抑制作用，決定了電壓畸變信號(hào)不易通過變壓器，所以，跨臺(tái)區(qū)通信的問題也無需考慮。

因此，在線路監(jiān)測終端的發(fā)送端，拓?fù)湫盘?hào)發(fā)送模塊對(duì)過零點(diǎn)附近的電壓進(jìn)行調(diào)制，使得電壓波形發(fā)生畸變。接收端只需要利用過零檢測電路即可實(shí)現(xiàn)可靠的識(shí)別，設(shè)計(jì)電壓硬件過零檢測模塊，通過提取整組電壓過零特征，然后識(shí)別過零點(diǎn)附近電壓畸變與相鄰電壓畸變之間的非調(diào)制周期個(gè)數(shù)，完成電壓畸變序列解調(diào)識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)拓?fù)湫盘?hào)所帶信息的提取。

1.2 電流畸變信號(hào)直接采集識(shí)別原理

同過零電路電壓畸變序列識(shí)別法類似，線路監(jiān)測終端發(fā)送端在過零點(diǎn)附近調(diào)制電流信號(hào)使其發(fā)生畸變。接收端直接采集原始的電流畸變信號(hào)，利用ADC轉(zhuǎn)換器對(duì)原始的電流工頻信號(hào)進(jìn)行離散化處理，然后通過分析計(jì)算，識(shí)別出電壓過零點(diǎn)附近的電流畸變信號(hào)。

相鄰電流畸變之間的非調(diào)制周期個(gè)數(shù)也能反映電流畸變信號(hào)所攜帶的信息，通過識(shí)別過零點(diǎn)附近電流畸變與相鄰電流畸變之間的非調(diào)制工期個(gè)數(shù)，來判別發(fā)送的數(shù)據(jù)。

基于此，線路監(jiān)測終端接收端完成電流畸變序列解調(diào)識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)拓?fù)湫盘?hào)所帶信息的提取。

1.3 饋線層次關(guān)系識(shí)原理

臺(tái)區(qū)拓?fù)湫畔⒆R(shí)別原理如圖2所示。圖中B1為臺(tái)區(qū)箱式變壓器，智能配變終端安裝在該位置附近，主要負(fù)責(zé)與表計(jì)的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)的綜合監(jiān)控和統(tǒng)一管理。D11等為臺(tái)變開關(guān)柜出線開關(guān)，F(xiàn)11等為分支箱，B1111等為用戶電能表。

圖2 拓?fù)渥R(shí)別原理圖

將線路監(jiān)測終端安裝在低壓配電網(wǎng)低壓分支箱、電表箱等處線路上，當(dāng)智能配變終端與D11通信時(shí)，要求其監(jiān)測終端發(fā)生脈沖電流信號(hào)。安裝在K11n、B11nn 處的監(jiān)測終端都能檢測到脈沖電流信號(hào)并告知智能配變終端，智能配變終端據(jù)此可判斷 D11 是 K11n 和 B11nn 的上層節(jié)點(diǎn)。

智能配變終端依次通知各節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測終端發(fā)送脈沖電流信號(hào)。當(dāng)安裝在K111的線路監(jiān)測終端發(fā)出脈沖電流信號(hào)后， B111n 處安裝的監(jiān)測終端都能檢測到脈沖電流信號(hào)并告知智能配變終端，智能配變終端據(jù)此可判斷K111、B111n的上層節(jié)點(diǎn)。當(dāng)安裝在B1111 的監(jiān)測終端發(fā)出脈沖電流信號(hào)后，沒有低壓智能設(shè)備能夠接受到脈沖電流信號(hào)，智能配變終端據(jù)此可判斷B1111是末端設(shè)備。

通過以上方式，智能配變終端就識(shí)別了低壓線路的層次關(guān)系，形成智能配變終端-D11-K111-B111的拓?fù)鋵哟谓Y(jié)構(gòu)。經(jīng)過多條線路的層次識(shí)別，便能生成整個(gè)配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

2 硬件設(shè)計(jì)

線路監(jiān)測終端是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)拓?fù)渥R(shí)別的主要硬件設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)拓?fù)渥R(shí)別的功能，文章設(shè)計(jì)了線路監(jiān)測終端硬件設(shè)備，包含拓?fù)浒l(fā)送模塊，采用單相發(fā)送方式，通過插針與電源板連接，其控制信號(hào)由接口板提供。線路監(jiān)測終端安裝于低壓配電網(wǎng)低壓分支箱、電表箱等處線路上，是用于實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)裝置與智能配變終端之間通信的二次設(shè)備。

根據(jù)前文所述的臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別原理，采用過零電路電壓畸變序列識(shí)別法判斷電壓畸變信號(hào)，采用電流畸變信號(hào)直接采集識(shí)別法來識(shí)別電流畸變信號(hào)，獲取特征電流信號(hào)編碼序列，同時(shí)明確畸變電流發(fā)生在哪一相上。通過線路監(jiān)測終端通過發(fā)送和識(shí)別脈沖電流信號(hào)就可以判斷低壓配電網(wǎng)絡(luò)包括分支、電表等之間的拓?fù)潢P(guān)系。

線路監(jiān)測終端采取模塊化思想，主要設(shè)計(jì)了拓?fù)湫盘?hào)發(fā)送模塊、電壓硬件過零檢測模塊、電流畸變信號(hào)處理采樣模塊，各模塊協(xié)同工作，共同實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)拓?fù)湫畔⒌淖R(shí)別。線路監(jiān)測終端拓?fù)渥R(shí)別硬件原理如圖3所示。

圖3 硬件原理框圖

2.1 差分信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)

線路監(jiān)測終端備有計(jì)量采樣功能和拓?fù)渥R(shí)別功能。這兩種功能是通過計(jì)量采樣電路和MCU采樣電路兩個(gè)功能模塊來實(shí)現(xiàn)的。外部電壓、電流的二次采樣信號(hào)轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的正負(fù)差分信號(hào)后，一分為二：1路給MCU的采樣輸入，實(shí)現(xiàn)拓?fù)渥R(shí)別功能；1路給計(jì)量芯片的采樣輸入，實(shí)現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)監(jiān)測功能。

由于現(xiàn)有MCU的AD輸入引腳絕大部分都是單端輸入，不支持差分輸入，所以需要把這一路的差分信號(hào)轉(zhuǎn)為單端信號(hào)再進(jìn)AD轉(zhuǎn)換器。差分信號(hào)轉(zhuǎn)單端信號(hào)是通過雙電源運(yùn)放實(shí)現(xiàn)的，且必須經(jīng)過兩級(jí)運(yùn)放實(shí)現(xiàn)，否則信號(hào)輸入端的電壓會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致另一路的計(jì)量信號(hào)出錯(cuò)。通常的處理方法是：第一級(jí)運(yùn)放用來實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)的反向放大，第二級(jí)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的抬升后放大。由于第一級(jí)和第二級(jí)的高阻抗作用，使得第一級(jí)輸入信號(hào)不受影響。這種設(shè)計(jì)的局限性時(shí)電路較為繁瑣，會(huì)增加電路復(fù)雜度。

本文設(shè)計(jì)一種差分信號(hào)轉(zhuǎn)單端信號(hào)的方法，用單電源的單運(yùn)放實(shí)現(xiàn)對(duì)差分信號(hào)的無缺損放大，同時(shí)不改變前端信號(hào)的幅值特性，不影響前端信號(hào)的使用。

如圖4所示，當(dāng)外部電壓、電流的二次采樣信號(hào)轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的正負(fù)差分信號(hào)、并且一分為二后，對(duì)進(jìn)入MCU的差分信號(hào)進(jìn)行處理。引入1個(gè)單運(yùn)放的負(fù)、正端，負(fù)端做反向放大，正端加直流正偏電壓，同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行抬升、反向放大。處理后輸出的信號(hào)為正、且波形不變，可直接進(jìn)入MCU的AD采樣引腳。

圖4 差分轉(zhuǎn)單端信號(hào)原理框圖

同時(shí)通過串連30 K級(jí)的電阻，阻值遠(yuǎn)大于采樣電路電阻，根據(jù)電壓均分原理，在采樣電阻上的偏置電壓遠(yuǎn)小于采樣電壓，影響可忽略不計(jì)。由于差分信號(hào)在輸出端做了抬升處理，進(jìn)入運(yùn)放的信號(hào)為正，所以運(yùn)放不需要負(fù)電源支持，則電路相應(yīng)減少了負(fù)電源的器件。通過降低電路復(fù)雜度，用單個(gè)運(yùn)放來實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成單端的雙采樣信號(hào)，即只用一個(gè)運(yùn)放和單電源就能實(shí)現(xiàn)計(jì)量采樣和拓?fù)渥R(shí)別雙采樣的功能。

2.2 電壓硬件過零檢測模塊

電壓硬件過零檢測模塊的設(shè)計(jì)目的有兩方面：一是交采電壓信號(hào)過零檢測，用于輔助拓?fù)湫盘?hào)發(fā)送模塊發(fā)送拓?fù)湫盘?hào)；二是交采電壓畸變信號(hào)識(shí)別，用于識(shí)別電壓畸變序列編碼。

電壓硬件過零檢測模塊的基本功能是完成交采電壓信號(hào)的過零檢測，輔助其他兩模塊實(shí)現(xiàn)拓?fù)湫盘?hào)的發(fā)送和識(shí)別。電壓硬件過零檢測電路如圖5所示。

圖5 電壓過零檢測電路

另外，電壓硬件過零檢測模塊能夠識(shí)別交采電壓畸變信號(hào)，通過電壓信號(hào)過零特征的識(shí)別，實(shí)現(xiàn)電壓畸變序列編碼的識(shí)別。 前端電壓信號(hào)采樣電路如圖6所示。

圖6 電壓信號(hào)采樣電路

2.3 拓?fù)湫盘?hào)發(fā)送模塊

拓?fù)湫盘?hào)發(fā)送模塊用于發(fā)送拓?fù)渥R(shí)別信號(hào)，通過控制可控硅在電壓過零點(diǎn)附近導(dǎo)通，開啟畸變電流回路，從而產(chǎn)生畸變電流?；冃盘?hào)發(fā)生回路主要由可控硅、限流電感、保險(xiǎn)絲組成。

拓?fù)湫盘?hào)發(fā)送模塊采用模塊化設(shè)計(jì)，模塊與電源板通過插針連接，由電源板提供兩組接口：

1)提供兩個(gè)IO口對(duì)拓?fù)浒l(fā)送模塊光耦進(jìn)行互斥控制

2)提供火線和零線接口，用于將調(diào)制信號(hào)加入到電力線上。

2.4 電流畸變信號(hào)處理采樣模塊

電流畸變信號(hào)處理采樣模塊主要用于識(shí)別電流畸變信號(hào)，直接采集電流畸變信號(hào)，ADC轉(zhuǎn)換器對(duì)原始的電壓電流工頻信號(hào)進(jìn)行離散化處理，通過識(shí)別過零點(diǎn)附近電壓電流畸變與相鄰電壓電流畸變之間的非調(diào)制工期個(gè)數(shù)，來判別發(fā)送的數(shù)據(jù)。從中處理后的接受信號(hào)中提取信息，從而實(shí)現(xiàn)電流編碼序列的識(shí)別。前端電流信號(hào)采樣電路如圖7所示。

圖7 電流信號(hào)采樣電路

3 拓?fù)渥R(shí)別策略

使用線路監(jiān)測終端進(jìn)行臺(tái)區(qū)拓?fù)湫畔⒌淖R(shí)別，需要建立通信鏈路后應(yīng)用拓?fù)渥R(shí)別原理開展信號(hào)識(shí)別。

智能配變終端與各線路監(jiān)測終端建立通信鏈路，記錄通信地址等基礎(chǔ)檔案。

3.1 特征信號(hào)生成

3.2 信號(hào)識(shí)別策略

1)若m=0，即集合S(k)內(nèi)其他線路監(jiān)測終端都沒有檢測到拓?fù)渥R(shí)別信號(hào)，則認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)屬于末端設(shè)備，保存識(shí)別結(jié)果。

集合S(k)內(nèi)所有線路監(jiān)測終端依次進(jìn)行上述操作，直至所有節(jié)點(diǎn)完成識(shí)別。

智能配變終端綜合以上識(shí)別結(jié)果，分析得出配變出線開關(guān)-分支箱-表箱-用戶表的層級(jí)線路關(guān)系，更新拓?fù)錂n案，完成臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別。

4 測試結(jié)果與分析

4.1 測試條件

為了滿足現(xiàn)場應(yīng)用的需要，對(duì)本文技術(shù)方法的測試驗(yàn)證應(yīng)符合低壓臺(tái)區(qū)線路和設(shè)備安裝的實(shí)際情況。

根據(jù)前述章節(jié)分析的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和饋線層次關(guān)系，為驗(yàn)證臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)的可行性，選擇合適的低壓臺(tái)區(qū)，開展實(shí)際情況下的現(xiàn)場測試?，F(xiàn)場測試環(huán)境如圖8所示。

圖8 測試環(huán)境

其中，分支終端也使用多表位終端樣機(jī)，只是未接電表，當(dāng)做一個(gè)分支終端使用。

集中器到表箱終端的具體接線方式如圖9所示。

圖9 接線方式

4.2 測試方法

4.2.1 測試流程指令

在表箱終端B1側(cè)發(fā)送拓?fù)渥R(shí)別指令，用于開啟整個(gè)拓?fù)渥R(shí)別流程，具體指令如下：

指令1：toprxd 2—開啟拓?fù)渥R(shí)別指令，識(shí)別2個(gè)字節(jié)的編碼，支持2～6個(gè)字節(jié)；

指令2：toptxd 01 02—拓?fù)溆|發(fā)指令，2個(gè)字節(jié)，編碼為0102，支持6個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)之間空格隔開。

需要注意的是，表箱終端B1發(fā)出的toprxd 0102拓?fù)溆|發(fā)命令，其自身可以收到，分支終端也能收到；分支終端發(fā)出的toprxd 0102拓?fù)溆|發(fā)命令，表箱終端是不能收到的，只有上級(jí)終端能收到。在測試中成功收到編碼后會(huì)生成以下日志：

[2020-01-05 14:16:57.0555 TopDevice]: Phase: 3,RightNum:7,07,01,08,00,00,00,00,max:23.0,min:20.7[2020-01-05 14:16:57.0838 SysManage]: 1578233817 從3相接收到拓?fù)渥R(shí)別編碼: 0107

一般情況下開角越大，觸發(fā)電流就會(huì)越大，但是觸發(fā)電流達(dá)到能識(shí)別的電流后，再增大并不會(huì)幫助提高成功率，如開角到700 μs時(shí)成功率和600 μs是差不多的。為安全考慮，開角一般不允許超過800 μs。開角相關(guān)指令如下：

指令1：查看開角命令 show angle；

指令2：設(shè)置開角命令set angle 650。

另外，系統(tǒng)也支持報(bào)文的設(shè)置和抄讀，具體如下：

讀取拓?fù)溟_角參數(shù): 68 AA AA AA AA AA AA 68 00 02 63 33 64 16；

設(shè)置拓?fù)溟_角參數(shù): 68 AA AA AA AA AA AA 68 00 06 33 63 D0 D1 D2 D3 CS 16。

4.2.2 識(shí)別成功率測試

為驗(yàn)證該拓?fù)渥R(shí)別方案的正確性，進(jìn)行拓?fù)涑晒β蕼y試。測試過程中使用testtop命令進(jìn)行拓?fù)渥R(shí)別測試，該命令能夠通過設(shè)置起始地址、執(zhí)行次數(shù)、間隔時(shí)間等實(shí)現(xiàn)拓?fù)溆|發(fā)的重復(fù)執(zhí)行，避免了手動(dòng)輸入不方便的問題。其中起始地址和執(zhí)行次數(shù)需要人為設(shè)置，間隔時(shí)間在不設(shè)置的情況下默認(rèn)為9 s，即每一個(gè)拓?fù)渥R(shí)別命令間隔9 s發(fā)送。需要注意的是，若間隔時(shí)間小于5 s，拓?fù)溆|發(fā)會(huì)被攔截，所以為保證拓?fù)渥R(shí)別測試實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，硬件要求拓?fù)溆|發(fā)間隔至少5 s。

具體測試命令舉例如下：

testtop 0101 100 10

表示測試編碼從0101開始，測試100次，間隔為10 s。

4.3 測試結(jié)果分析

使用不同變比的電流互感器進(jìn)行對(duì)比測試，在開角為600 μs，觸發(fā)電流24～29 A的條件下經(jīng)過100次重復(fù)驗(yàn)證，測試成功率結(jié)果如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

測試結(jié)果基本與現(xiàn)場實(shí)際拓?fù)潢P(guān)系基本相符，識(shí)別準(zhǔn)確率較高，表明本文基于信號(hào)識(shí)別的拓?fù)浔O(jiān)測技術(shù)能夠進(jìn)行準(zhǔn)確、有效地拓?fù)渥R(shí)別。即使在不同的電流互感器變比情況下，也能夠滿足現(xiàn)場實(shí)際工程應(yīng)用的需要。

5 結(jié)束語

本文針對(duì)低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)錂n案混亂、無法準(zhǔn)確監(jiān)管的問題，研究了特征信序列號(hào)識(shí)別方法和策略，提出了一種基于信號(hào)識(shí)別的臺(tái)區(qū)拓?fù)浔O(jiān)測系統(tǒng)和技術(shù)，能夠有效解決臺(tái)區(qū)拓?fù)錂n案帶來的管理失能。通過現(xiàn)場測試驗(yàn)證，證明了該方法的有效性和實(shí)用性，能夠準(zhǔn)確、快速地識(shí)別臺(tái)區(qū)實(shí)際線路拓?fù)潢P(guān)系，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中的拓?fù)浔O(jiān)測，為臺(tái)區(qū)精細(xì)化管理提供必要的技術(shù)支撐。