(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 109639321 A(43)申请公布日 2019.04.16
(21)申请号 201811573494.7(22)申请日 2018.12.21
(71)申请人 云南电网有限责任公司电力科学研
究院
地址 650217 云南省昆明市经济技术开发
区云大西路105号(72)发明人 沈鑫 赵静 殷俊 游若莎 王昕
余恒洁 曹敏 林聪 (74)专利代理机构 北京弘权知识产权代理事务
所(普通合伙) 11363
代理人 逯长明 许伟群(51)Int.Cl.
H04B 3/54(2006.01)G08C 19/00(2006.01)
权利要求书2页 说明书6页 附图2页
CN 109639321 A(54)发明名称
基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统及方法(57)摘要
本申请公开一种基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统及方法，台区户变关系识别系统包括营销系统、计量自动化系统、集中器、电力线宽带载波集中器模块、电力线宽带载波电表模块、电表、台区户变关系识别模块和台区户变关系识别平台，用于完成台区户变关系的档案建立、档案下发、档案识别与维护以及档案更新的全流程工作，除了电力线载波通信信号，不会引入其他噪声和影响。将识别后的户变关系回写到营销系统，营销系统再将更新后的户变档案信息推送计量自动化系统，计量自动化系统再把正确的电表档案信息下发给对应台区的集中器，无需技术人员操作，实现户变关系的闭环管理，全流程自动化，提高了电力系统用电信息采集和管理的工作效率。
CN 109639321 A
权 利 要 求 书
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1.一种基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统，其特征在于，包括：营销系统，用于将基础户变档案信息同步至计量自动化系统；计量自动化系统，用于根据所述基础户变档案信息，得到电表档案信息，并将所述电表档案信息发送至集中器；所述电表档案信息记录集中器与电表的对应关系；
集中器，用于将所述电表档案信息同步至电力线宽带载波集中器模块；电力线宽带载波集中器模块，用于周期性地向电力线宽带载波电表模块发送查询指令；
电力线宽带载波电表模块，用于在接收到所述查询指令时，将采集的电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据上传至电力线宽带载波集中器模块；
电表，用于记录停电时间信息数据；台区户变关系识别模块，基于从所述电力线宽带载波集中器模块获取电表档案信息、电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，对识别出的异常电表进行标识后，将电表档案信息上报至台区户变关系识别平台；
台区户变关系识别平台，用于对异常电表进行验证，将更新后的户变档案信息回写营销系统。
2.根据权利要求1所述的台区户变关系识别系统，其特征在于，所述计量自动化系统还用于：
同步接收所述基础户变档案信息；
将所述基础户变档案信息转换为台区与电表的对应关系并存储；建立台区与集中器的对应关系；通过户变关系、台区与电表的对应关系、以及台区与集中器的对应关系，形成记录集中器与电表对应关系的电表档案信息；
将所述电表档案信息下发至所述集中器。
3.根据权利要求1所述的台区户变关系识别系统，其特征在于，所述电力线宽带载波集中器模块还用于：
向所述电力线宽带载波电表模块发送时钟同步指令；
当所述电力线宽带载波集中器模块与电力线宽带载波电表模块时钟同步后，向所述电力线宽带载波电表模块发送查询指令。
4.根据权利要求1-3任一项所述的台区户变关系识别系统，其特征在于，所述台区户变关系识别模块还用于：
根据电表档案信息、电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，判断所述电表档案信息中所包含的电表与集中器是否属于同一台区；
如果属于同一台区，则将电表档案信息直接上报至台区户变关系识别平台，等待下一轮工作指令；
如果所述电表档案信息中存在电表与集中器不属于同一台区，则认为该电表为异常电表，对异常电表进行标识后，再将电表档案信息上报至台区户变关系识别平台。
5.根据权利要求4所述的台区户变关系识别系统，其特征在于，所述台区户变关系识别平台还用于：
检测接收到的电表档案信息中是否具有异常电表的标识；
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权 利 要 求 书
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如果是，则将异常电表的地址发送至周围台区的台区户变关系识别模块进行验证；验证成功后，由所述台区户变关系识别平台进行更新，并将更新后的户变档案信息回写营销系统。
6.根据权利要求1所述的台区户变关系识别系统，其特征在于，所述集中器与所述计量自动化系统之间，以及所述台区户变关系识别模块与所述台区户变关系识别平台之间，均通过远程通信方式进行数据交互。
7.根据权利要求1所述的台区户变关系识别系统，其特征在于，所述集中器与所述电力线宽带载波集中器模块之间，以及所述电表与所述电力线宽带载波电表模块之间，均采用串行接口通信。
8.根据权利要求1所述的台区户变关系识别系统，其特征在于，所述电力线宽带载波集中器模块与所述台区户变关系识别模块通过交流电力线连接。
9.一种基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别方法，其特征在于，包括：营销系统将基础户变档案信息同步至计量自动化系统；计量自动化系统根据所述基础户变档案信息，得到电表档案信息，并将所述电表档案信息发送至集中器；所述电表档案信息记录集中器与电表的对应关系；
集中器将所述电表档案信息同步至电力线宽带载波集中器模块；
电力线宽带载波集中器模块周期性地向电力线宽带载波电表模块发送查询指令；电力线宽带载波电表模块在接收到所述查询指令时，将采集的电压过零偏移特征信息数据和电表记录的停电事件信息数据上传至电力线宽带载波集中器模块；
台区户变关系识别模块从所述电力线宽带载波集中器模块获取电表档案信息、电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，对识别出的异常电表进行标识后，将电表档案信息上报至台区户变关系识别平台；
台区户变关系识别平台对异常电表进行验证，将更新后的户变档案信息回写营销系统。
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说 明 书
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基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统及方法
技术领域
[0001]本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统及方法。
背景技术
[0002]在电力系统中，常常需要进行用户用电信息采集工作，在本地信道通信中，电力线载波技术取得广泛的应用。虽然通信技术提升给使用者带来了便利，但相应的问题也暴露出来，比如部分台区的采集成功率低、不稳定、台区线损超标等问题。这些问题所占整体比重不高，但却很难解决，其产生的原因以电表档案信息错误、台-线-户关系不准确等问题居多，因此需要对台区户变关系进行识别。
[0003]现有的台区户变关系识别技术大多采用在电网工频信号上添加畸变的电流信号的方式，通过这种微小畸变携带信息来实现信号的传输。然而，这种方式会给电网造成负荷瞬时畸变，同时引入电网噪声，会对其他用电设备造成不可预估的影响，存在安全隐患。同时，现有台区识别设备只能将测试后的数据保存在设备中，并且需要人工手动记录，然后进行后续整理才能输入到主站系统中，这种方式不但工作效率低，还可能存在由于人为误操作导致信息录入错误的隐患。
发明内容
[0004]为解决上述技术问题，本申请提供一种基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统及方法。[0005]第一方面，本申请提供一种基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统，包括：
[0006]营销系统，用于将基础户变档案信息同步至计量自动化系统；[0007]计量自动化系统，用于根据所述基础户变档案信息，得到电表档案信息，并将所述电表档案信息发送至集中器；所述电表档案信息记录集中器与电表的对应关系；[0008]集中器，用于将所述电表档案信息同步至电力线宽带载波集中器模块；[0009]电力线宽带载波集中器模块，用于周期性地向电力线宽带载波电表模块发送查询指令；
[0010]电力线宽带载波电表模块，用于在接收到所述查询指令时，将采集的电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据上传至电力线宽带载波集中器模块；[0011]电表，用于记录停电时间信息数据；[0012]台区户变关系识别模块，基于从所述电力线宽带载波集中器模块获取电表档案信息、电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，对识别出的异常电表进行标识后，将电表档案信息上报至台区户变关系识别平台；[0013]台区户变关系识别平台，用于对异常电表进行验证，将更新后的户变档案信息回写营销系统。
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说 明 书
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进一步地，所述计量自动化系统还用于：
[0015]同步接收所述基础户变档案信息；
[0016]将所述基础户变档案信息转换为台区与电表的对应关系并存储；[0017]建立台区与集中器的对应关系；[0018]通过户变关系、台区与电表的对应关系、以及台区与集中器的对应关系，形成记录集中器与电表对应关系的电表档案信息；
[0019]将所述电表档案信息下发至所述集中器。[0020]进一步地，所述电力线宽带载波集中器模块还用于：[0021]向所述电力线宽带载波电表模块发送时钟同步指令；
[0022]当所述电力线宽带载波集中器模块与电力线宽带载波电表模块时钟同步后，向所述电力线宽带载波电表模块发送查询指令。[0023]进一步地，所述台区户变关系识别模块还用于：[0024]根据电表档案信息、电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，判断所述电表档案信息中所包含的电表与集中器是否属于同一台区；[0025]如果属于同一台区，则将电表档案信息直接上报至台区户变关系识别平台，等待下一轮工作指令；
[0026]如果所述电表档案信息中存在电表与集中器不属于同一台区，则认为该电表为异常电表，对异常电表进行标识后，再将电表档案信息上报至台区户变关系识别平台。[0027]进一步地，检测接收到的电表档案信息中是否具有异常电表的标识；[0028]如果是，则将异常电表的地址发送至周围台区的台区户变关系识别模块进行验证；
[0029]验证成功后，由所述台区户变关系识别平台进行更新，并将更新后的户变档案信息回写营销系统。[0030]可选地，所述集中器与所述计量自动化系统之间，以及所述台区户变关系识别模块与所述台区户变关系识别平台之间，均通过远程通信方式进行数据交互。[0031]可选地，所述集中器与所述电力线宽带载波集中器模块之间，以及所述电表与所述电力线宽带载波电表模块之间，均采用串行接口通信。[0032]可选地，所述电力线宽带载波集中器模块与所述台区户变关系识别模块通过交流电力线连接。[0033]第二方面，本申请提供一种基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别方法，包括：
[0034]营销系统将基础户变档案信息同步至计量自动化系统；[0035]计量自动化系统根据所述基础户变档案信息，得到电表档案信息，并将所述电表档案信息发送至集中器；所述电表档案信息记录集中器与电表的对应关系；[0036]集中器将所述电表档案信息同步至电力线宽带载波集中器模块；
[0037]电力线宽带载波集中器模块周期性地向电力线宽带载波电表模块发送查询指令；[0038]电力线宽带载波电表模块在接收到所述查询指令时，将采集的电压过零偏移特征信息数据和电表记录的停电事件信息数据上传至电力线宽带载波集中器模块；
[0039]台区户变关系识别模块从所述电力线宽带载波集中器模块获取电表档案信息、电
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说 明 书
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压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，对识别出的异常电表进行标识后，将电表档案信息上报至台区户变关系识别平台；
[0040]台区户变关系识别平台对异常电表进行验证，将更新后的户变档案信息回写营销系统。
[0041]本申请具备如下的有益技术效果，本申请以电力线宽带载波通信技术为本地通信方式，台区户变关系识别系统包括营销系统、计量自动化系统、集中器、电力线宽带载波集中器模块、电力线宽带载波电表模块、电表、台区户变关系识别模块和台区户变关系识别平台，完成台区户变关系的档案建立、档案下发、档案识别与维护、以及档案更新的全流程，除了电力线载波通信信号，不会给电力线环境带来其他噪声和影响。另外，本申请将识别后的户变关系回写到营销系统中，营销系统再将更新后的户变档案信息推送给计量自动化系统，计量自动化系统再把正确的电表档案信息下发给对应台区的集中器，这种方式无需技术人员进行操作，同时还把营销系统、计量自动化系统、集中器中的档案信息全部进行了更新，真正意义上实现了户变关系的闭环管理，全流程自动化，提高了电力系统用电信息采集和管理的工作效率。
附图说明
[0042]图1为本申请实施例一示出的基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统框图；
[0043]图2为本申请实施例一示出的基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统的硬件连接图；
[0044]图3为本申请实施例二示出的基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别方法流程图。
具体实施方式
[0045]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。[0046]如图1所示，本申请实施例一提供一种基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别系统，包括：营销系统10、计量自动化系统20、集中器30、电力线宽带载波集中器模块40、电力线宽带载波电表模块50、电表60、台区户变关系识别模块70和台区户变关系识别平台80。
[0047]营销系统10，用于将基础户变档案信息同步至计量自动化系统20。[0048]本实施例中，营销系统10为信息数据的初始来源，营销人员会手动建档，即每个台区对应有哪些电表等档案信息。只有通过在营销系统10中建立基础户变档案信息，才能为后续的台区户变关系识别提供数据来源，营销系统10需将基础户变档案信息同步到计量自动化系统20，从而为计量自动化系统20提供基础的档案数据。另外，营销系统10也需为提供台区户变关系识别平台80必要的数据接口，以便台区户变关系识别平台80进行数据查询以及将更新后的户变档案信息回写至营销系统10。[0049]计量自动化系统20，用于根据所述基础户变档案信息，得到电表档案信息，并将所述电表档案信息发送至集中器30；所述电表档案信息记录集中器与电表的对应关系。
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说 明 书
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计量自动化系统20主要为集中器30提供基础的电表档案信息，对此计量自动化系
统20进一步用于：同步接收基础户变档案信息；将基础户变档案信息转换为台区与电表的对应关系并存储；建立台区与集中器的对应关系；通过户变关系、台区与电表的对应关系、以及台区与集中器的对应关系，形成记录集中器与电表对应关系的电表档案信息；将所述电表档案信息下发至集中器30。[0051]集中器30，用于将所述电表档案信息同步至电力线宽带载波集中器模块40。[0052]集中器30与计量自动化系统20之间通过远程通信方式进行数据交互，集中器30接收计量自动化系统20下发的电表档案信息，电表档案信息信通过串口通信，同步到电力线宽带载波集中器模块40中。
[0053]电力线宽带载波集中器模块40，用于周期性地向电力线宽带载波电表模块50发送查询指令。
[0054]电力线宽带载波集中器模块40到集中器30同步的电表档案信息后，即开启白名单进行组网，电力线宽带载波集中器模块40周期性向向电力线宽带载波电表模块50发送查询指令，并将查询到的信息数据进行存储。所述查询指令用于指示查询电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据。同时，电力线宽带载波集中器模块40还定期向台区户变关系识别模块70发送收集到的电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据。
[0055]为实现电力线宽带载波集中器模块40与电力线宽带载波电表模块50的同步通信，应使两者的时钟调整到同一个频率，从而使接收端获得与发送端的数据对齐的时钟信息，即进行时钟同步。进一步地，电力线宽带载波集中器模块40还用于：向电力线宽带载波电表模块50发送时钟同步指令；当电力线宽带载波集中器模块40与电力线宽带载波电表模块50时钟同步后，向电力线宽带载波电表模块50发送查询指令。[0056]电力线宽带载波电表模块50，用于在接收到所述查询指令时，将采集的电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据上传至电力线宽带载波集中器模块40。
[0057]电力线宽带载波电表模块50收到电力线宽带载波集中器模块40的时钟同步指令后进行同步时钟。然后，电力线宽带载波电表模块50接收到查询指令时，先进行电压过零偏移特征信息数据采集，然后通过串口与电表60进行通信，以获取电表60中记录的停电时间信息数据，最后将电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据上传至电力线宽带载波集中器模块40中。[0058]电表60，用于记录停电时间信息数据。电表60通过串口为电力线宽带载波电表模块50提供停电时间信息数据。本实施例中，电表60为单相电表。[0059]台区户变关系识别模块70，基于从电力线宽带载波集中器模块40获取的电表档案信息、电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，对识别出的异常电表60进行标识后，将电表档案信息上报至台区户变关系识别平台80。
[0060]台区户变关系识别模块70通过电力线宽带载波的方式与电力线宽带载波集中器模块40进行数据通信，台区户变关系识别模块70通过克隆功能获取电力线宽带载波集中器模块40的电表档案信息。台区户变关系识别模块70接收电力线宽带载波集中器模块40定期上传的电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，并对信息数据进行存储。台区户变关系识别模块70进一步用于：根据电表档案信息、电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，通过对数据的分析计算，判断电表档案信息中所包含的电表60与集中器30是
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否属于同一台区；如果属于同一台区，则将电表档案信息直接上报至台区户变关系识别平台80，然后等待下一轮工作指令；如果电表档案信息中存在电表60与集中器30不属于同一台区，则认为该电表60为异常电表，对异常电表进行标识后，再将电表档案信息上报至台区户变关系识别平台80。
[0061]台区户变关系识别平台80，用于对异常电表进行验证，将更新后的户变档案信息回写营销系统。
[0062]台区户变关系识别平台80上行与营销系统10进行数据交互，下行与台区户变关系识别模块70进行数据交互。台区户变关系识别平台80通过网页用户登录的方式，读取营销系统10的基础户变档案信息并存储。台区户变关系识别平台80收到台区户变关系识别模块70通过远程通信上传的电表档案信息后，通过对比营销系统10的户变关系，从而形成台区-变压器-集中器-用户-电表之间关联的档案信息。台区户变关系识别平台80还用于：检测接收到的电表档案信息中是否具有异常电表的标识；如果是，台区户变关系识别平台80将对应的电表进行数据分析，并将异常电表的地址发送至周围临近台区的台区户变关系识别模块70进行验证；验证成功后，由台区户变关系识别平台80进行数据更新，并将更新后的户变档案信息回写营销系统10。[0063]如图2所示，为所述台区户变关系识别系统对应的硬件连接图。营销系统10为软件系统，需安装在服务器1中，营销系统10分别通过互联网与计量自动化系统20、台区户变关系识别平台80进行通信。
[0064]计量自动化系统20为软件系统，需要安装在服务器2中，计量自动化系统20可通过4G与集中器30进行远程通信。
[0065]台区户变关系识别平台80同样为软件系统，需要安装在服务器3中，通过互联网与营销系统10通信，同时可以通过4G与台区户变关系识别模块70通信。台区户变关系识别模块70通过220V交流电力线与电力线宽带载波集中器模块40通信。[0066]集中器30通过4G与计量自动化系统20通信，集中器30通过串行接口与电力线宽带载波集中器模块40通信。电表60通过串行接口与电力线宽带载波电表模块50通信。本申请中，串行接口可采用UART接口。[0067]本实施例中，远程通信不限于采用4G，还可采用2G或3G，或者其他远程无线通讯的方式。
[0068]如图3所示，本申请实施例二提供一种基于电力线宽带载波通信的台区户变关系识别方法，用于实现实施例一所述的台区户变关系识别系统，所述方法包括：[0069]步骤S101，营销系统将基础户变档案信息同步至计量自动化系统。[0070]步骤S102，计量自动化系统根据所述基础户变档案信息，得到电表档案信息，并将所述电表档案信息发送至集中器；所述电表档案信息记录集中器与电表的对应关系。[0071]步骤S103，集中器将所述电表档案信息同步至电力线宽带载波集中器模块。[0072]步骤S104，电力线宽带载波集中器模块周期性地向电力线宽带载波电表模块发送查询指令。
[0073]步骤S105，电力线宽带载波电表模块在接收到所述查询指令时，将采集的电压过零偏移特征信息数据和电表记录的停电事件信息数据上传至电力线宽带载波集中器模块。[0074]步骤S106，台区户变关系识别模块从所述电力线宽带载波集中器模块获取电表档
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案信息、电压过零偏移特征信息数据和停电事件信息数据，对识别出的异常电表进行标识后，将电表档案信息上报至台区户变关系识别平台。[0075]步骤S107，台区户变关系识别平台对异常电表进行验证，将更新后的户变档案信息回写营销系统。
[0076]本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参照即可，故本实施例二不再赘述。
[0077]由以上技术方案可知，本申请以电力线宽带载波通信技术为本地通信方式，台区户变关系识别系统包括营销系统、计量自动化系统、集中器、电力线宽带载波集中器模块、电力线宽带载波电表模块、电表、台区户变关系识别模块和台区户变关系识别平台，完成台区户变关系的档案建立、档案下发、档案识别与校核、以及档案修正更新的全流程，除了电力线载波通信信号，不会给电力线环境带来其他噪声和影响。另外，本申请将识别后的户变关系回写到营销系统中，营销系统再将更新后的户变档案信息推送给计量自动化系统，计量自动化系统再把正确的电表档案信息下发给对应台区的集中器，这种方式无需技术人员进行操作，同时还把营销系统、计量自动化系统、集中器中的档案信息全部进行了更新，真正意义上实现了户变关系的闭环管理，全流程自动化，提高了电力系统用电信息采集和管理的工作效率。
[0078]本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
[0079]应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
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说 明 书 附 图
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