CN116406491A - 一种电力线低压台区拓扑识别方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电力线低压台区拓扑识别方法及装置,其中,该方法可以包括:主节点获取特征数据;特征数据包括:低压台区中多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;主节点根据特征数据,识别低压台区的拓扑;其中,特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,信道品质数据为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。本申请中,降低了对各节点的能力要求,成本低、普适性强,并且,时延数据或信道品质数据不依赖于电网负载,提高了识别的可靠性及准确性;此外,无需发送扰动电流,避免了对电力环境的干扰。
Description
本申请涉及通信技术领域,特别涉及一种电力线低压台区拓扑识别方法及装置。
在电力网络中,通过高压输电线将电力输送到各个地方,经过一个个变压器,可以将高压电转换为低压电,并通过低压配电网络输送到用户;其中,每台变压器下带的低压配电网络,可以称为一个低压电力台区,也称低压台区。识别出低压台区的拓扑(topology,TOPO),有利于精准停电故障点研判、精细化线损/阻抗计算、三相不平衡治理等,对低压台区的精细化智能安全管理意义重大。
不同年代、地区的低压台区中电力线的布线风格存在较大差异,人工识别低压台区拓扑的方式工作量巨大且操作危险,现有自动识别的方式主要包括以下两种:(1)根据电流只能在回路中传输的特性,依次在低压台区的各节点产生扰动电流,并监测各节点在同一时刻的电流变化,只有与产生扰动电流的节点在同一分支回路中的节点才能测量到该扰动电流,从而确定产生扰动电流的节点与其他节点的关系。该方式中,需要各节点具备扰动电流发送和监测能力,成本较高,普适性差;并且,向电力线上发送扰动电流,会对电力环境造成干扰。(2)在低压台区的各节点加装电力线载波(power line carrier,PLC)通信及射频(radio frequency,RF)通信模块,通过调节RF通信模块的微功率无线覆盖范围识别出表箱,然后对各节点的电能示值、有功功率数据进行大数据分析,识别出低压台区的拓扑。该方式中,需要各节点同时具备PLC及RF双模通信功能,成本较高,普适性差;并且,电能示值、有功功率数据依赖于电网负载,在不同节点的负载相似或空载时,会造成识别结果的不准确。
发明内容
本申请提出了一种电力线低压台区拓扑识别方法、装置、存储介质及计算机程序。
第一方面,本申请的实施例提供了一种电力线低压台区拓扑识别方法,低压台区包括多个节点,所述多个节点包括主节点和与所述主节点对应的多个从节点,所述方法包括:所述主节点获取特征数据;所述特征数据包括:所述低压台区中所述多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;所述主节点根据所述特征数据,识别所述低压台区的拓扑;其中,所述特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,所述时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,所述信道品质数据为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
基于上述技术方案,主节点获取特征数据,特征数据包括:低压台区中多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;根据特征数据,识别低压台区的拓 扑;其中,特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个。这样,各节点无需具备扰动电流发送和监测能力或者PLC及RF双模通信功能,大大降低了对各节点的能力要求,利用各节点已普遍配设的PLC通信模块(或高速宽带载波(high power line carrier,HPLC)通信模块)即可,避免了各节点换装通信模块的较大工作量,节约了成本,普适性强;并且,时延数据或信道品质数据为基于两个节点之间的电力线所确定的数据,不依赖于电网负载,即时延数据或信道品质数据与电网的负载无关,这样,在两个节点所在的电路回路中有无下接负载的情况下,均可以通过两个节点之间的电力线进行PLC通信获取时延数据或信道品质数据,从而在各节点的负载空载或轻载等情况下依旧可以准确识别低压台区的拓扑,提高了识别的可靠性及准确性;此外,无需发送扰动电流,避免了对电力环境的干扰。
在一种可能的实现方式中,所述特征数据还包括:所述主节点与所述低压台区中与所述主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据;所述主节点获取特征数据,包括:所述主节点向第一从节点发送指示信息,所述指示信息用于指示所述第一从节点上报所述特征数据;所述主节点接收所述第一从节点上报的所述第一特征数据及所述第二特征数据;或者,所述主节点向所述第一从节点发送所述指示信息;所述主节点接收所述第一从节点上报的所述第一特征数据;所述主节点测量所述第二特征数据。
基于上述技术方案,主节点可以获取低压台区中从节点测量的第一特征数据及第二特征数据,主节点无需测量第二特征数据,节约了主节点的处理资源,可以适用于主节点设置在配电室内且处理资源有限的场景;或者,主节点可以获取低压台区中从节点测量的第一特征数据,并测量第二特征数据,充分利用主节点的处理资源,从而获取第一特征数据及第二特征数据,可以适用于主节点设置在配电室内且具有较丰富处理资源的场景。
在一种可能的实现方式中,在所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,所述两个节点之间的特征数据包括:所述两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
基于上述技术方案,电力线一般包括三个相位,具有直连关系的两个节点之间可以通过任一相位的电力线作为通道或者多个相位的电力线作为通道进行PLC通信,两个节点之间进行PLC通信所利用的电力线的相位即为这两个节点之间的物理相位,相应的,经过PLC通信可以得到这两个节点之间的特征数据,PLC通信所利用的电力线的相位即为这两个节点之间的特征数据的物理相位,其中,经由同一相位的电力线进行PLC通信所得到的特征数据即为具有相同物理相位的特征数据。主节点所获取的两个节点之间的特征数据,可以包括这两个节点之间具有相同物理相位的特征数据;由于相同物理相位的特征数据经由同一相位的电力线生成,从而可以更加准确的表征这两个节点之间的电力线长度,进一步提高低压台区拓扑识别的准确性;同时,主节点获取两个节点之间具有相同物理相位的特征数据,有效节约了特征数据的测量资源,进一步提高了低压台区拓扑识别的效率。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:所述主节点获取所述低压台区中各节点的电量数据,所述电量数据包括:所述低压台区中的各节点在相同网络基准时间(network time base,NTB)所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。
基于上述技术方案,主节点获取低压台区中的各节点在相同网络基准时间采集的电量 数据,即获取同步采集的电量数据,有效避免了各节点采集电量数据存在的时间误差,各节点所采集的电量数据的同步性、精确度及区分度更高。
在一种可能的实现方式中,所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间的所述第一时延值由所述两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定;其中,所述两个节点包括第一节点,所述第一节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息,所述第一节点的内部时延值包括所述第一节点发送所述第一信息的时刻与所述第一信息到达所述电力线的第一端的时刻之间的第二时延值,及所述第二信息到达所述电力线的第一端的时刻与所述第一节点接收所述第二信息的时刻之间的第三时延值。
基于上述技术方案,通过具有直连关系的两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定这两个节点之间的第一时延值,充分考虑了不同节点的收发信息的时延差异,对测量第一时延值的影响,提高了所测量的第一时延值的精度。
在一种可能的实现方式中,所述主节点测量所述第二特征数据,包括:所述主节点向所述低压台区中与其具有直连关系的目标从节点发送第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第二报文,并确定接收所述第二报文的时刻;所述第二报文包括所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第二报文的时刻;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第二报文的时刻、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻、所述目标从节点发送所述第二报文的时刻、所述目标从节点的内部时延值及所述主节点的内部时延值,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值。
基于上述技术方案,第一报文及第二报文可以为用于测量时延数据的专用报文,专用报文的充足的资源可以携带主节点及目标从节点所确定的接发报文的时刻、内部时延值等数据,主节点与目标从节点之间通过第一报文及第二报文进行一轮通信,主节点即可获取测量第一时延值所需要的数据,从而可以确定主节点与目标从节点之间的第一时延值,提高了测量效率。
在一种可能的实现方式中,所述主节点测量所述第二特征数据,包括:所述主节点向所述目标从节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第三报文,并确定接收所述第三报文的时刻;所述主节点向所述目标从节点发送第四报文;所述主节点接收所述目标从节点发送的第五报文,所述第五报文包括:所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第三报文的时刻;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第三报文的时刻、所述主节点的内部时延值、所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第三报文的时刻,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值。
基于上述技术方案,主节点与目标从节点之间通过第一报文及第三报文进行通信过程中,目标从节点将所确定的接收第一报文的时刻、发送第三报文的时刻及目标从节点的内部时延值保存在本地,进而,通过第五报文将这些数据上报到主节点,从而使得主节点获取测量第一时延值所需要的数据。其中,第一报文、第三报文、第四报文及第五报文均可以复用已有报文,从而充分利用已有报文的剩余资源,且无需单独新设报文,提高了测量 方式的普适性;第一报文及第三报文还可以采用短帧报文,有效节约了测量过程所占用的资源。
在一种可能的实现方式中,所述主节点测量所述第二特征数据,包括:所述主节点向所述目标从节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第六报文,并确定接收所述第六报文的时刻;所述第六报文包括第一时延数据,所述第一时延数据包括所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻中的部分数据;所述主节点向所述目标从节点发送第七报文;所述主节点接收所述目标从节点发送的第八报文,所述第八报文包括第二时延数据,所述第二时延数据为所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻中除所述第一时延数据之外的其他数据;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第六报文的时刻、所述主节点的内部时延值、所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值。
基于上述技术方案,目标从节点将所确定的接收第一报文的时刻、发送第三报文的时刻、目标从节点的内部时延值通过第六报文及第八报文上报到主节点,从而使得主节点获取测量第一时延值所需要的数据,并确定主节点与目标从节点之间的第一时延值,其中,第一报文、第六报文、第七报文及第八报文均可以复用已有报文,从而充分利用已有报文的剩余资源,且无需单独新设报文,提高了测量方式的普适性;第一报文、第六报文、第七报文及第八报文还可以采用短帧报文,有效节约了测量过程所占用的资源。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:所述主节点根据所述时延数据或所述信道品质数据中的至少一个,进行聚类分析,确定至少一个簇,其中,同一簇中的各节点间的时延数据满足第一预设条件,和/或同一簇中的各节点的信道品质数据满足第二预设条件;所述主节点根据所述时延数据及所述至少一个簇,确定不同簇间的连接关系;所述主节点根据所述电量数据及所述不同簇间的连接关系,确定任意两个直连簇之间的节点的连接关系;所述主节点根据所述电量数据,确定各簇内的节点间的连接关系;所述主节点根据所述不同簇间的连接关系、所述各簇内的节点间的连接关系及所述任意两个直连簇之间的节点的连接关系,识别所述低压台区的拓扑。
基于上述技术方案,根据时延数据或信道品质数据中的至少一个,进行聚类分析,确定低压台区中的簇,进而根据时延数据确定不同簇间的连接关系,根据电量数据确定两个直连簇之间的节点的连接关系及各簇内的节点间的连接关系,从而实现低压台区的拓扑识别;其中,电量数据可以为各节点在相同网络基准时间采集的电量数据,电量数据的同步性、精确度及区分度高,从而可以更加准确地确定两个直连簇之间的节点的连接关系及各簇内的节点间的连接关系,进而提升了低压台区的拓扑识别的准确性。
在一种可能的实现方式中,所述主节点根据所述时延数据及所述至少一个簇,确定不同簇间的连接关系,包括:所述主节点根据时延数据,进行统计分析,确定不同簇间的距离;所述主节点将所述不同簇间的距离作为最小生成树算法的输入变量,得到所述不同簇间的连接关系。
基于上述技术方案,根据时延数据,进行统计分析,确定不同簇间的距离,并将不同 簇间的距离作为最小生成树算法的输入变量,从而可以快速准确地得到不同簇间的连接关系。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:所述主节点利用智能算法,对所述时延数据、所述信道品质数据、或所述电量数据中的至少一项,进行数据分析,识别所述低压台区的拓扑;其中,所述智能算法包括:人工神经网络算法、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、或粒子群算法中的至少一项。
基于上述技术方案,可以利用智能算法,对时延数据、信道品质数据、或电量数据中的至少一项,进行数据分析,实现低压台区的拓扑识别。
在一种可能的实现方式中,所述信道品质数据还包括:所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间无线信道的质量。
基于上述技术方案,无线信道的质量可以表征两个节点之间的空间直线距离,上述电力线信道的质量可以表征这两个节点之间的电力线长度,从而可以利用无线信道的质量对电力线信道的质量进行校正,例如,若两个节点之间的无线信道的质量所表征的这两个节点之间的空间距离大于这两个节点之间电力线信道的质量所表征的这两个节点之间的电力线长度,则电力线信道的质量可能不准确;再例如,若两个节点之间的无线信道的质量所表征的这两个节点之间的空间距离较小,而这两个节点之间电力线信道的质量所表征的这两个节点之间的电力线长度较大,则电力线信道的质量可能不准确。这样,可以充分利用各节点的无线通信功能,获取任意两个具有直连关系的从节点之间无线信道的质量,从而可以对电力线信道的质量进行校正,使得电力线信道的质量的准确性更高,进而可以更加准确地确定低压台区中各从节点之间的连接关系,进一步提高识别低压台区的拓扑的准确性。
在一种可能的实现方式中,所述第一从节点上报的所述第一特征数据包括:所述第一从节点与所述低压台区中与所述第一从节点具有直连关系的第二从节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,和所述第一从节点与所述第二从节点之间电力线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,所述信道品质数据包括:信号衰减值、信号强度或信噪比中的至少一项。
第二方面,本申请的实施例提供了一种电力线低压台区拓扑识别方法,低压台区中包括多个节点,所述多个节点包括主节点和与所述主节点对应的多个从节点,所述多个从节点包括第一从节点,所述方法包括:所述第一从节点接收所述主节点发送的指示信息;所述第一从节点响应于所述指示信息上报特征数据,所述特征数据包括:所述低压台区中所述多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;所述特征数据用于所述主节点识别所述低压台区的拓扑;其中,所述特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,所述时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,所述信道品质数据为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
基于上述技术方案,第一从节点上报的特征数据包括:低压台区中多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;特征数据用于主节点识别低压台区的拓扑;其中,特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个。这样,各节点无需具备扰动电流发送和监测能力或者PLC及RF双模通信功能,大大降低了对各节点的能力要求,利用各节点已普遍配设的PLC通信模块(或HPLC通信模块)即可,避免了各节点换装通 信模块的较大工作量,节约了成本低、普适性强,并且,时延数据或信道品质数据为基于两个节点之间的电力线所确定的数据,不依赖于电网负载,即时延数据或信道品质数据与电网的负载无关,这样,在两个节点所在的电路回路中有无下接负载的情况下,均可以通过两个节点之间的电力线进行PLC通信获取时延数据或信道品质数据,从而使主节点在各节点的负载空载或轻载等情况下依旧可以准确识别低压台区的拓扑,提高了识别的可靠性及准确性;此外,无需发送扰动电流,避免了对电力环境的干扰。
在一种可能的实现方式中,所述特征数据还包括:所述主节点与所述低压台区中与所述主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据。
基于上述技术方案,第一从节点可以上报第一特征数据及第二特征数据,从而使得主节点无需测量第二特征数据,节约了主节点的处理资源,可以适用于主节点设置在配电室内且处理资源有限的场景。
在一种可能的实现方式中,在所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,所述两个节点之间的特征数据包括:所述两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
基于上述技术方案,电力线一般包括三个相位,具有直连关系的两个节点之间可以通过任一相位的电力线作为通道或者多个相位的电力线作为通道进行PLC通信,这两个节点之间进行PLC通信所利用的电力线的相位即为这两个节点之间的物理相位,相应的,经过PLC通信可以得到这两个节点之间的特征数据,PLC通信所利用的电力线的相位即为这两个节点之间的特征数据的物理相位,其中,经由同一相位的电力线进行PLC通信所得到的特征数据即为具有相同物理相位的特征数据。主节点所获取的两个节点之间的特征数据,可以包括这两个节点之间具有相同物理相位的特征数据;由于相同物理相位的特征数据经由同一相位的电力线生成,从而可以更加准确的表征这两个节点之间的电力线长度,进一步提高低压台区拓扑识别的准确性;两个节点之间的特征数据包括两个节点之间具有相同物理相位的特征数据,有效节约了特征数据的测量资源,进一步提高了低压台区拓扑识别的效率。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:所述第一从节点响应于所述指示信息上报电量数据;所述电量数据包括:所述第一从节点在预设网络基准时间所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。
基于上述技术方案,第一从节点在预设网络基准时间采集电量数据,这样,低压台区中的各节点可以在相同网络基准时间采集电量数据,实现了低压台区中电量数据的同步采集,有效避免了各节点采集电量数据存在的时间误差,各节点所采集的电量数据的同步性、精确度及区分度更高。
在一种可能的实现方式中,所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间的第一时延值由所述两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定;其中,所述两个节点包括所述第一节点,所述第一节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息的情况下,所述第一节点的内部时延值包括所述第一节点发送所述第一信息的时刻与所述第一信息到达所述电力线的第一端的时刻之间的第二时延值,及所述第二信息到达所述电力线的第一端的时刻与所述第一节点接收所述第二信息的时刻之间 的第三时延值。
基于上述技术方案,通过具有直连关系的两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定这两个节点之间的第一时延值,充分考虑了不同节点的收发信息的时延差异,对测量第一时延值的影响,提高了所测量的第一时延值的精度。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:所述第一从节点向所述低压台区中与其具有直连关系的目标节点发送第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述第一从节点接收所述目标节点发送的所述第二报文,并确定接收所述第二报文的时刻;所述第二报文包括所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第二报文的时刻;所述第一从节点根据所述第一从节点发送所述第一报文的时刻、所述第一从节点接收所述第二报文的时刻、所述目标节点接收所述第一报文的时刻、所述目标节点发送所述第二报文的时刻、所述目标节点的内部时延值及所述第一从节点的内部时延值,确定所述第一从节点与所述目标节点之间的第一时延值。
基于上述技术方案,第一报文及第二报文可以为用于测量时延数据的专用报文,专用报文的充足的资源可以携带第一从节点及目标节点所确定的接发报文的时刻、内部时延值等数据,第一从节点与目标节点之间通过第一报文及第二报文进行一轮通信,第一从节点即可获取测量第一时延值所需要的数据,从而可以确定第一从节点与目标节点之间的第一时延值,提高了测量效率。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:所述第一从节点向所述目标节点发送所述第一报文,并确定发送所述第三报文的时刻;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第三报文,并确定接收所述第三报文的时刻;所述第一从节点向所述目标节点发送第四报文;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第五报文;所述第五报文包括:所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第三报文的时刻;所述第一从节点根据所述第一从节点发送所述第一报文的时刻、所述第一从节点接收所述第三报文的时刻、所述第一从节点的内部时延值、所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第三报文的时刻,确定所述第一从节点与所述目标节点之间的第一时延值。
基于上述技术方案,第一从节点与目标节点之间通过第一报文及第三报文进行通信过程中,目标节点将所确定的接收第一报文的时刻、发送第三报文的时刻及目标节点的内部时延值保存在本地,进而,通过第五报文将这些数据上报到第一从节点,从而使得第一从节点获取测量第一时延值所需要的数据。其中,第一报文、第三报文、第四报文及第五报文均可以复用已有报文,从而充分利用已有报文的剩余资源,且无需单独新设报文,提高了测量方式的普适性;第一报文及第三报文还可以采用短帧报文,有效节约了测量过程所占用的资源。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:所述第一从节点向所述目标节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第六报文,并确定接收所述第六报文的时刻;所述第六报文包括第一时延数据,所述第一时延数据包括所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第六报文的时刻中的部分数据;所述第一从节点向所述目标节点发送第七报文;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第八报文,所述第八报文包括第二时延 数据,所述第二时延数据为所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第六报文的时刻中除所述第一时延数据之外的其他数据;所述第一从节点根据所述第一从节点发送所述第一报文的时刻、所述第一从节点接收所述第六报文的时刻、所述第一从节点的内部时延值、所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第六报文的时刻,确定所述第一从节点与所述目标节点之间的第一时延值。
基于上述技术方案,目标节点将所确定的接收第一报文的时刻、发送第三报文的时刻、目标节点的内部时延值通过第六报文及第八报文上报到第一从节点,从而使得第一从节点获取测量第一时延值所需要的数据,并确定第一从节点与目标节点之间的第一时延值,其中,第一报文、第六报文、第七报文及第八报文均可以复用已有报文,从而充分利用已有报文的剩余资源,且无需单独新设报文,提高了测量方式的普适性;第一报文、第六报文、第七报文及第八报文还可以采用短帧报文,有效节约了测量过程所占用的资源。
在一种可能的实现方式中,所述信道品质数据还包括:所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间无线信道的质量。
基于上述技术方案,无线信道的质量可以表征两个节点之间的空间直线距离,上述电力线信道的质量可以表征这两个节点之间的电力线长度,从而可以利用无线信道的质量对电力线信道的质量的进行校正,例如,若两个节点之间的无线信道的质量所表征的这两个节点之间的空间距离大于这两个节点之间电力线信道的质量所表征的这两个节点之间的电力线长度,则电力线信道的质量可能不准确;再例如,若两个节点之间的无线信道的质量所表征的这两个节点之间的空间距离较小,而这两个节点之间电力线信道的质量所表征的这两个节点之间的电力线长度较大,则电力线信道的质量可能不准确。这样,可以充分利用各节点的无线通信功能,以便主节点通过任意两个具有直连关系的从节点之间无线信道的质量,更加准确地确定低压台区中各从节点之间的连接关系,从而进一步提高识别低压台区的拓扑的准确性。
在一种可能的实现方式中,所述第一从节点上报的所述特征数据包括:所述第一从节点与所述低压台区中与所述第一从节点具有直连关系的第二从节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,和所述第一从节点与所述第二从节点之间电力线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,所述信道品质数据包括:信号衰减值、信号强度或信噪比中的至少一项。
第三方面,本申请的实施例提供了一种电力线低压台区拓扑识别装置,低压台区包括多个节点,所述多个节点包括主节点和与所述主节点对应的多个从节点,所述装置包括:获取模块,用于获取特征数据,所述特征数据包括:所述低压台区中所述多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;识别模块,用于根据所述特征数据,识别所述低压台区的拓扑;其中,所述特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,所述时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,所述信道品质数为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,所述特征数据还包括:所述主节点与所述低压台区中与所述主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据;所述获取模块,还用于:向第一从节点发送指示信息,所述指示信息用于指示所述第一从节点上报所述特征数据;接收所述 第一从节点上报的所述第一特征数据及所述第二特征数据;或者,向所述第一从节点发送所述指示信息;接收所述第一从节点上报的所述第一特征数据;测量所述第二特征数据。
在一种可能的实现方式中,在所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,所述两个节点之间的特征数据包括:所述两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
在一种可能的实现方式中,所述获取模块还用于:获取所述低压台区中各节点的电量数据,所述电量数据包括:所述低压台区中的各节点在相同网络基准时间NTB所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。
在一种可能的实现方式中,所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间的所述第一时延值由所述两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定;其中,所述两个节点包括第一节点,所述第一节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息,所述第一节点的内部时延值包括所述第一节点发送所述第一信息的时刻与所述第一信息到达所述电力线的第一端的时刻之间的第二时延值,及所述第二信息到达所述电力线的第一端的时刻与所述第一节点接收所述第二信息的时刻之间的第三时延值。
在一种可能的实现方式中,所述获取模块,还用于:所述主节点向所述低压台区中与其具有直连关系的目标从节点发送第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第二报文,并确定接收所述第二报文的时刻;所述第二报文包括所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第二报文的时刻;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第二报文的时刻、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻、所述目标从节点发送所述第二报文的时刻、所述目标从节点的内部时延值及所述主节点的内部时延值,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,所述获取模块,还用于:所述主节点向所述目标从节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第三报文,并确定接收所述第三报文的时刻;所述主节点向所述目标从节点发送第四报文;所述主节点接收所述目标从节点发送的第五报文,所述第五报文包括:所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第三报文的时刻;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第三报文的时刻、所述主节点的内部时延值、所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第三报文的时刻,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,所述获取模块,还用于:所述主节点向所述目标从节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第六报文,并确定接收所述第六报文的时刻;所述第六报文第一时延数据,所述第一时延数据包括所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻中的部分数据;所述主节点向所述目标从节点发送第七报文;所述主节点接收所述目标从节点发送的第八报文,所述第八报文包括第二时延 数据,所述第二时延数据为所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻中除所述第一时延数据之外的其他数据;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第六报文的时刻、所述主节点的内部时延值、所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,所述识别模块还用于:根据所述时延数据或所述信道品质数据中的至少一个,进行聚类分析,确定至少一个簇,其中,同一簇中的各节点间的时延数据满足第一预设条件,和/或同一簇中的各节点的信道品质数据满足第二预设条件;根据所述时延数据及所述至少一个簇,确定不同簇间的连接关系;根据所述电量数据及所述不同簇间的连接关系,确定任意两个直连簇之间的节点的连接关系;根据所述电量数据,确定各簇内的节点间的连接关系;根据所述不同簇间的连接关系、所述各簇内的节点间的连接关系及所述任意两个直连簇之间的节点的连接关系,识别所述低压台区的拓扑。
在一种可能的实现方式中,所述识别模块还用于:根据时延数据,进行统计分析,确定不同簇间的距离;将所述不同簇间的距离作为最小生成树算法的输入变量,得到所述不同簇间的连接关系。
在一种可能的实现方式中,所述识别模块还用于:利用智能算法,对所述时延数据、所述信道品质数据、或所述电量数据中的至少一项,进行数据分析,识别所述低压台区的拓扑;其中,所述智能算法包括:人工神经网络算法、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、或粒子群算法中的至少一项。
在一种可能的实现方式中,所述信道品质数据还包括:所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间无线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,所述第一从节点上报的所述第一特征数据包括:所述第一从节点与所述低压台区中与所述第一从节点具有直连关系的第二从节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,和所述第一从节点与所述第二从节点之间电力线信道的质量。
上述第三方面及第三方面的各种可能的实现方式的技术效果,参见上述第一方面及第一方面的各种可能的实现方式的技术效果。
第四方面,本申请的实施例提供了一种电力线低压台区拓扑识别装置,低压台区中包括多个节点,所述多个节点包括主节点和与所述主节点对应的多个从节点,所述多个从节点包括第一从节点,所述装置包括:接收模块,用于接收所述主节点发送的指示信息;上报模块,用于响应于所述指示信息上报特征数据,所述特征数据包括:所述低压台区中所述多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;所述特征数据用于所述主节点识别所述低压台区的拓扑;其中,所述特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,所述时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,所述信道品质数据为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,所述特征数据还包括:所述主节点与所述低压台区中与所述主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据。
在一种可能的实现方式中,在所述第四方面的第二种可能的实现方式中,在所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,所述两个节点之间的特征数 据包括:所述两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
在一种可能的实现方式中,所述上报模块,还用于:响应于所述指示信息上报电量数据;所述电量数据包括:所述第一从节点在预设网络基准时间NTB所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。
在一种可能的实现方式中,所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间的第一时延值由所述两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定;其中,所述两个节点包括所述第一节点,所述第一节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息的情况下,所述第一节点的内部时延值包括所述第一节点发送所述第一信息的时刻与所述第一信息到达所述电力线的第一端的时刻之间的第二时延值,及所述第二信息到达所述电力线的第一端的时刻与所述第一节点接收所述第二信息的时刻之间的第三时延值。
在一种可能的实现方式中,所述装置还包括测量模块,用于:所述第一从节点向所述低压台区中与其具有直连关系的目标节点发送第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述第一从节点接收所述目标节点发送的所述第二报文,并确定接收所述第二报文的时刻;所述第二报文包括所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第二报文的时刻;所述第一从节点根据所述第一从节点发送所述第一报文的时刻、所述第一从节点接收所述第二报文的时刻、所述目标节点接收所述第一报文的时刻、所述目标节点发送所述第二报文的时刻、所述目标节点的内部时延值及所述第一从节点的内部时延值,确定所述第一从节点与所述目标节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,所述测量模块,还用于:所述第一从节点向所述目标节点发送所述第一报文,并确定发送所述第三报文的时刻;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第三报文,并确定接收所述第三报文的时刻;所述第一从节点向所述目标节点发送第四报文;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第五报文;所述第五报文包括:所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第三报文的时刻;所述第一从节点根据所述第一从节点发送所述第一报文的时刻、所述第一从节点接收所述第三报文的时刻、所述第一从节点的内部时延值、所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第三报文的时刻,确定所述第一从节点与所述目标节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,所述测量模块,还用于:所述第一从节点向所述目标节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第六报文,并确定接收所述第六报文的时刻;所述第六报文包括第一时延数据,所述第一时延数据包括所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第六报文的时刻中的部分数据;所述第一从节点向所述目标节点发送第七报文;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第八报文,所述第八报文包括第二时延数据,所述第二时延数据为所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第六报文的时刻中除所述第一时延数据之外的其他数据;所述第一从节点根据所述第一从节点发送所述第一报文的时刻、所述第一从节点接收所述第六报文的时刻、所述第一从节点的内部时延值、所述目标节点的内部时延值、 所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第六报文的时刻,确定所述第一从节点与所述目标节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,所述信道品质数据还包括:所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间无线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,所述第一从节点上报的所述特征数据包括:所述第一从节点与所述低压台区中与所述第一从节点具有直连关系的第二从节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,和所述第一从节点与所述第二从节点之间电力线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,所述信道品质数据包括:信号衰减值、信号强度或信噪比中的至少一项。
上述第四方面及第四方面的各种可能的实现方式的技术效果,参见上述第二方面及第二方面的各种可能的实现方式的技术效果。
第五方面,本申请的实施例提供了一种电力线低压台区拓扑识别装置,包括:处理器和传输接口;所述处理器通过所述传输接口接收或发送数据;所述处理器被配置为执行存储在存储器中的指令时实现上述第一方面或者第一方面的多种可能的实现方式中的一种或几种的电力线低压台区拓扑识别方法,或实现上述第二方面或者第二方面的多种可能的实现方式中的一种或几种的电力线低压台区拓扑识别方法。
上述第五方面的技术效果,参见上述第一方面及第一方面的各种可能的实现方式的技术效果,或者上述第二方面及第二方面的各种可能的实现方式的技术效果。
第六方面,本申请的实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,当所述计算机程序指令被计算机或处理器执行时实现上述第一方面或者第一方面的多种可能的实现方式中的一种或几种的电力线低压台区拓扑识别方法,或实现上述第二方面或者第二方面的多种可能的实现方式中的一种或几种的电力线低压台区拓扑识别方法。
上述第六方面的技术效果,参见上述第一方面及第一方面的各种可能的实现方式的技术效果,或者上述第二方面及第二方面的各种可能的实现方式的技术效果。
第七方面,本申请的实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当所述指令在计算机或处理器上运行时,使得所述计算机或所述处理器执行上述第一方面或者第一方面的多种可能的实现方式中的一种或几种的电力线低压台区拓扑识别方法,或执行上述第二方面或者第二方面的多种可能的实现方式中的一种或几种的电力线低压台区拓扑识别方法。
上述第七方面的技术效果,参见上述第一方面及第一方面的各种可能的实现方式的技术效果,或者上述第二方面及第二方面的各种可能的实现方式的技术效果。
图1示出了本申请一实施例中的一种低压台区分布的示意图。
图2示出了图1中低压台区A内的节点示意图。
图3示出了本申请一实施例的一种电力线低压台区拓扑识别方法的流程图。
图4示出了本申请一实施例的一种主节点获取特征数据的流程图。
图5示出了本申请一实施例的另一种主节点获取特征数据的流程图。
图6示出了本申请一实施例的测量具有直连关系的两个节点之间的第一时延值的示意 图。
图7示出了本申请一实施例的一种节点测量时延数据的流程图。
图8示出了本申请一实施例的另一种节点测量时延数据的流程图。
图9示出了本申请一实施例的另一种节点测量时延数据的流程图。
图10示出了本申请一实施例的一种主节点根据特征数据识别低压台区的拓扑的流程图。
图11示出了上述图2中低压台区A所包含的簇的示意图。
图12示出了最小生成树算法的原理示意图。
图13示出了上述图11中低压台区A不同簇间的连接关系的示意图。
图14示出了上述图13中低压台区A中直连簇之间的节点的连接关系的示意图。
图15示出了上述图13中低压台区A中各簇内的节点间的连接关系的示意图。
图16示出了上述图2中低压台区A的拓扑的示意图。
图17示出了本申请一实施例的一种电力线低压台区拓扑识别装置的结构示意图。
图18示出了本申请一实施例的另一种电力线低压台区拓扑识别装置的结构示意图。
图19示出了本申请一实施例的另一种电力线低压台区拓扑识别装置的结构示意图。
以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
另外,为了更好的说明本申请,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本申请同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本申请的主旨。
为了便于对本申请实施例的理解,下面首先对本申请实施例提供的技术方案可适用的应用场景进行介绍。
图1示出了本申请一实施例中的一种低压台区分布的示意图,高压输电线上的高压电经变压器转换为低压电,不同变压器下带的低压台区如图1所示,即低压台区A、低压台区B…低压台区N等等,其中,每一低压台区中可以包括多个节点,不同低压台区中节点的数量可以不同,例如,低压台区A中的节点可以包括a1、a2、a3、a4…等,低压台区B中的节点可以包括b1、b2、b3、b4、b5…等,低压台区N中的节点可以包括n1、n2、n3…等。
低压台区中的节点可以分为主节点与从节点,其中,主节点作为每个低压台区的总代理,可以设置于配电室内,通过光纤专网/无线公网与电力局服务器通信,并接受电力局服务器的控制和监测;可以通过PLC网络(或PLC及RF)与低压台区内与其对应的各从节点通信,实现对低压台区内从节点的控制和监测,主节点可以收集从节点上报的数据,并具备对所收集的数据进行处理的能力,进一步地,主节点还可以具备电能、功率、电压、电流等数据的采集能力。示例性地,主节点可以包括融合终端,也称集中器、能源控制器、智能配变终端等,还可以包括具有上述主节点功能的模块或装置,例如,具有一定数据处理能力的PLC通信模块(或PLC与RF双模通信模块)、具有一定数据处理能力及数据采集能力的PLC通信模块(或PLC与RF双模通信模块)等,该模块或装置可以是独立设置,也可以集成在融合终端中,对此不作限定。从节点具有PLC通信功能,可以设置在配电室、分支箱、表箱、设备接线箱等装置内,通过PLC网络与低压台区内的其他节点(包括主节点及其他从节点)通信,接受主节点的控制及监测,进一步地,从节点还可以具有电能、功率、电压、电流等数据的采集和上报能力,可以接收主节点传达下来的控制或采集指令,并进行数据的采集和上报。示例性地,从节点可以包括具有上述从节点功能的智能开关、电表等,还可以包括具有上述从节点功能的模块或装置,例如,PLC通信模块(或PLC与RF双模通信模块)、集成数据采集能力的PLC通信模块(或PLC与RF双模通信模块)、集成PLC通信功能的计量设备等等,该模块或装置可以是独立设置,也可以集成在智能开关或电表中,对此不作限定;其中,在该模块或装置独立设置时,可以通过RS-485、串口、串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)等中的任一种与智能开关或电表内部通信。
在各低压台区的多个节点中,可以包括一个或多个主节点,及与主节点对应的多个从节点,如图1所示,低压台区A中包括一个主节点,即a1,其他节点(即a2、a3、a4…等)为a1对应的从节点;低压台区B中包括两个主节点,即b1与b2,其他节点(即b3、b4、b5…等)中一部分为b1对应的从节点,剩余部分为b2对应的从节点。可以理解的是,在一低压台区中主节点与从节点的数量可以根据实际应用配置,本申请实施例对此不作限定。
本申请实施例提供的低压台区拓扑识别方法,可以识别图1中任一低压台区的拓扑;该拓扑可以包括低压台区中各从节点之间的连接关系,例如,同一分支箱内的节点之间的连接关系、及不同分支箱之间的节点的连接关系等;还可以包括主节点与从节点之间的连接关系,例如,配电室内主节点与从节点之间的连接关系等。
为了便于描述,下面以图1中所示的低压台区A为例,对本申请实施例提供的低压台区拓扑识别方法进行示例性说明。
图2示出了图1中低压台区A内的节点示意图。如图2所示,在低压台区A中包括多个节点,其中,融合终端为该低压台区A中的主节点,总开关、配电室开关1-3、入线开关1-4、出线开关1-12、设备开关1-2、表箱开关1-8、电表1-21为融合终端对应的多个从节点。其中,融合终端可以设置于低压台区A的配电室内,也可以设置在配电室外或者一分支箱中,总开关、配电室开关1-3可以设置于配电室内,入线开关1-4、出线开关1-12可以设置于分支箱内,设备开关1-2可以设置于设备接线箱内,表箱开关1-8、电表1-21可以设置于表箱内。通过对低压台区A中一个或多个节点配置执行本申请实施例的低压台区的拓扑识别方法,可以自动识别低压台区A的拓扑,示例性地,在融合终端设置于配电室内或设置于配电室外时,低压台区A的拓扑可以包括配电室内各配电室开关与总开关之 间、同一分支箱内各入线开关与各出线开关之间、同一设备接线箱内各设备开关之间、同一表箱内各表箱开关与各电表之间,以及配电室与不同分支箱之间、不同分支箱之间、分支箱与表箱之间、分支箱与设备接线箱之间等等连接关系。此外,在融合终端设置于配电室内时,还可以进一步包括融合终端与配电室内总开关、各配电室开关间的连接关系。
可以理解的是,在图2中的低压台区A中主节点与从节点的数量,以及各节点的类型等仅为示例,本申请实施例对此不作限定。
需要说明的是,本申请实施例描述的上述应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对本申请实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着PLC网络架构的演变和新业务场景的出现,以及其他有线通信网络架构,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
下面对本申请实施例提供的电力线低压台区拓扑识别方法进行具体阐述。
图3示出了本申请一实施例的一种电力线低压台区拓扑识别方法的流程图,如图3所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤301、主节点获取特征数据;特征数据可以包括:低压台区中多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据。
步骤302、主节点根据特征数据,识别低压台区的拓扑;其中,特征数据可以包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,信道品质数据为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
其中,低压台区可以包括多个节点,多个节点可以包括主节点和与该主节点对应的多个从节点,低压台区中主节点数量可以为一个或多个,示例性地,该低压台区可以为上述图2中所示的低压台区A,主节点可以为图2中的融合终端,多个从节点可以为图2中的总开关、配电室开关1-3、入线开关1-4、出线开关1-12、设备开关1-2、表箱开关1-8、电表1-21。
在低压台区内的两个节点之间进行PLC通信时,若这两个节点可以通过电力线直接进行PLC通信,而无需其他节点作为PLC通信的中间代理,则这两个节点具有直连关系;相反的,若这两个节点无法直接通过电力线进行PLC通信,需要通过其他节点作为PLC通信的中间代理,才可实现这两个节点间的PLC通信,则这两个节点不具有直连关系;例如,一分支箱内的入线开关及出线开关之间可以具有直连关系,一表箱内的表箱开关与该表箱开关对应的上级出线开关之间可以具有直连关系,一表箱内的表箱开关与设备接线箱内的设备开关之间可能不具有直连关系。低压台区中的任一节点,可以根据现有PLC通信协议,确定与其具有直连关系的其他节点。
示例性地,信道品质数据可以包括:信号衰减值、信号强度或信噪比中的至少一项。相应地,具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量可以包括:两个节点之间通过电力线传输信号时,一个节点接收的信号强度相对于另一个节点发送的信号强度的衰减值;还可以包括两个节点之间通过电力线传输信号时,一个节点发送特定强度的信号时,另一个节点所接收的信号强度;还可以包括:两个节点之间通过电力线传输信号时,一个节点发送特定信噪比的信号时,另一个节点所接收的信号的信噪比。可以理解的是,除上述时延数据与信道品质数据之外,与时延数据及信道品质数据等效的其他数据,亦可作为特征 数据,例如,根据第一时延值与光速的乘积所确定的具有直连关系的两个节点之间的距离等。
在低压台区内,位于同一表箱、分支箱、设备接线箱、或配电室内具有直连关系的两个节点之间的电力线长度通常远小于不同表箱、分支箱、设备接线箱、配电室之间具有直连关系的两个节点之间的电力线的长度,对于不同表箱、分支箱、设备接线箱、配电室内,具有直连关系的两个节点之间的电力线长度也存在差异,例如,第一表箱中具有直连关系的两个节点之间的电力线长度与第二表箱中具有直连关系的两个节点之间的电力线长度一般存在一定差异,而第一表箱中任意两个具有直连关系的节点之间的电力线长度一般差异较小。由于具有直连关系的两个节点间的电力线长度越短则这两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值越小,且两个节点之间电力线信道的质量越好。因此,可以利用具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值(即时延数据)或两个节点之间电力线信道的质量(即信道品质数据)中的至少一个,表征这两个节点之间的电力线长度,从而可以根据低压台区内所有具有直连关系的两个节点的时延数据或信道品质数据中的至少一个,基于上述电力线长度的差异,确定低压台区中各节点之间的连接关系。
示例性地,主节点可以获取低压台区中多个从节点中所有具有直连关系的两个从节点之间的第一特征数据,进而根据所有具有直连关系的两个从节点之间的第一特征数据,结合上述电力线长度的差异,确定低压台区中各从节点之间的连接关系,从而识别低压台区的拓扑。具有直连关系的两个从节点之间的第一特征数据可以包括:这两个从节点之间电力线上传输信息的第一时延值,也可以包括:这两个从节点之间电力线信道的质量,或者同时包括这两个从节点之间电力线上传输信息的第一时延值及电力线信道的质量。第一特征数据不依赖于电网负载,即在从节点无下接负载的情况下依旧可获取第一特征数据,从而提高了识别方法的可靠性及识别结果的准确性。相对于产生扰动电流识别低压台区拓扑的方式,各节点无需具备扰动电流发送和监测能力,从而无需对目前电网中各节点的通信模块进行替换,避免了换装的较大工作量,节约了成本,提高了识别方法的普适性,并且无需发送扰动电流,避免了对电力环境的干扰;相对于在低压台区的各节点加装电力线载波通信及射频通信模块识别低压台区拓扑的方式,无需对各节点的通信模块进行大量换装,利用各节点已普遍配置的PLC通信模块(或HPLC通信模块)即可,避免了换装的较大工作量,节约了成本,普适性强,并且时延数据或信道品质数据为基于两个节点之间的电力线所确定的数据,不依赖于电网负载,即时延数据或信道品质数据与电网的负载无关,这样,在两个节点所在的电路回路中有无下接负载的情况下,均可以通过两个节点之间的电力线进行PLC通信获取时延数据或信道品质数据,从而在各节点的负载空载或轻载的情况下依旧可以准确识别低压台区的拓扑。
本申请实施例中,主节点获取特征数据,特征数据包括:低压台区中多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;主节点根据特征数据,识别低压台区的拓扑;其中,特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个。这样,低压台区中各节点无需具备扰动电流发送和监测能力或者PLC及RF双模通信功能,大大降低了对各节点的能力要求,成本低、普适性强,并且,时延数据或信道品质数据不依赖于电网负载,从而提高了识别的可靠性及准确性;此外,无需发送扰动电流,避免了对电力环境的干扰。
示例性地,信道品质数据还可以包括:低压台区中具有直连关系的两个节点之间无线 信道的质量。具有直连关系的两个节点之间无线信道的质量可以包括:两个节点之间通过无线传输信号时,一个节点接收的信号强度相对于另一个节点发送的信号强度的衰减值;或者,一个节点发送特定强度的信号时,另一个节点所接收的信号强度;或者,一个节点发送特定信噪比的信号时,另一个节点所接收的信号的信噪比。其中,无线信道的质量可以表征这两个节点之间的空间直线距离,电力线信道的质量可以表征这两个节点之间的电力线长度,从而可以利用无线信道的质量对电力线信道的质量进行校正,例如,由于两个节点之间的电力线存在弯曲,因此,两个节点之间的无线信道的质量所表征的这两个节点之间的空间距离通常小于这两个节点之间电力线信道的质量所表征的这两个节点之间的电力线长度,若两个节点之间的无线信道的质量所表征的这两个节点之间的空间距离大于这两个节点之间电力线信道的质量所表征的这两个节点之间的电力线长度,则电力线信道的质量可能不准确,可以进一步通过重新测量等方式,获取准确的电力线信道的质量;再例如,两个节点的空间直线距离很近(例如,位于同一表箱中),则这两个节点之间的电力线长度通常较短,因此,若两个节点之间的无线信道的质量所表征的这两个节点之间的空间距离较小,而这两个节点之间电力线信道的质量所表征的这两个节点之间的电力线长度较大时,则电力线信道的质量可能不准确;可以进一步通过重新测量等方式,获取准确的电力线信道的质量。这样,可以充分利用各节点的无线通信功能,获取任意两个具有直连关系的从节点之间无线信道的质量,从而可以对电力线信道的质量进行校正,使得电力线信道的质量的准确性更高,进而可以更加准确地确定低压台区中各从节点之间的连接关系,进一步提高识别低压台区的拓扑的准确性。
在一种可能的实现方式中,在低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,这两个节点之间的特征数据可以包括:这两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
在低压台区中,电力线一般包括三个相位(即A相位、B相位、C相位),具有直连关系的两个节点之间可以通过三个相位的电力线中任一相位的电力线作为通道或者多个相位的电力线作为通道进行PLC通信,这两个节点之间进行PLC通信所利用的电力线的相位即为这两个节点之间的物理相位,相应的,经过PLC通信可以得到这两个节点之间的特征数据,PLC通信所利用的电力线的相位即为这两个节点之间的特征数据的物理相位,其中,经由同一相位的电力线进行PLC通信所得到的特征数据即为具有相同物理相位的特征数据;主节点所获取的两个节点之间的特征数据,可以包括这两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。示例性地,在具有直连关系的两个节点之间通过A相位的电力线进行PLC通信时,这两个节点之间的特征数据可以包括:这两个节点之间A相位的特征数据;在具有直连关系的两个节点之间通过A相位及B相位的电力线进行PLC通信时,这两个节点之间的特征数据可以包括:这两个节点之间A相位的特征数据,或者B相位的特征数据。以特征数据为时延数据为例,若上述图2中入线开关1、出线开关1、出线开关2位于同一分支线,入线开关1通过A相位的电力线与出线开关1进行PLC通信,通过B相位及C相位的电力线与出线开关2进行PLC通信,则入线开关1与出线开关1之间的时延数据可以包括A相位的时延数据,入线开关1与出线开关2之间的时延数据可以包括B相位的时延数据或者C相位的时延数据。由于相同物理相位的特征数据经由同一相位的电力线生成,可以更加准确的表征这两个节点之间的电力线长度,进一步提高低压台区拓扑识别的准确性; 并且,测量具有直连关系的两个节点之间具有相同物理相位的特征数据,有效节约了特征数据的测量资源及测量时间,进一步提高了主节点低压台区拓扑识别的效率。
在一种可能的实现方式中,特征数据还可以包括:主节点与低压台区中与该主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据;示例性地,主节点可以设置在低压台区中配电室内,其中,第二特征数据可以包括:主节点与任一与其具有直连关系的从节点之间的时延数据或信道品质数据中的至少一个。这样,主节点可以获取低压台区中多个从节点中所有具有直连关系的两个从节点之间的第一特征数据以及所有具有直连关系的主节点与从节点之间的第二特征数据,进而可以根据第一特征数据及第二特征数据,确定低压台区中各节点之间(包括各从节点之间,以及主节点与从节点之间)的连接关系,从而识别低压台区的拓扑。
示例性地,具有直连关系的两个节点,可以均测量这两个节点之间的特征数据,也可以其中的一个节点测量这两个节点之间的特征数据,进一步地,还可以通过两个节点或一个节点进行多次测量,并对多次测量的结果进行统计分析,例如取均值或者取最大值等处理,从而得到这两个节点之间的特征数据,且所得到的特征数据的准确性更高。其中,在两个节点均进行测量时,可以对两个节点的测量结果进行取均值等处理,从而得到两个节点之间的特征数据;在一个节点进行测量时,可以根据预设规则确定进行测量的节点,例如,可以随机选择进行测量的节点,也可以根据这两个节点在低压台区的唯一编号,配置这两个节点中编号小的节点进行测量,从而避免重复测量,有效节约了测量资源,提高了测量效率。
可以理解的是,具有直连关系的两个节点中的至少一个节点测量这两个节点之间的特征数据。例如,具有直连关系的两个从节点中,至少一个从节点测量第一特征数据;与主节点具有直连关系的从节点及主节点中的至少一个,测量第二特征数据。根据测量特征数据的节点不同,主节点可以通过下述方式获取特征数据。
方式一:
图4示出了本申请一实施例的一种主节点获取特征数据的流程图,如图4所示,可以包括以下步骤:
步骤401、主节点向第一从节点发送指示信息。
其中,该指示信息用于指示第一从节点上报特征数据。在低压台区中,主节点对应的多个从节点可以包括第一从节点,第一从节点可以为多个从节点中的任一从节点;示例性地,主节点可以以广播的方式向低压台区的所有从节点发送该指示信息,也可以向所有测量特征数据的从节点发送该指示信息;示例性地,该指示信息还可以用于指示第一从节点测量特征数据。
步骤402、第一从节点接收主节点发送的指示信息。
该步骤中,第一从节点可以接收主节点发送的指示信息,并准备上报所测量的特征数据。
示例性地,第一从节点可以在接收到主节点发送的指示信息之前,根据预设规则,测量特征数据,例如,可以周期性的测量特征数据。第一从节点也可以在接收到主节点发送的指示信息之后,响应于该指示信息,测量特征数据。
示例性地,第一从节点可以测量第一特征数据,例如,第一从节点与低压台区中与第 一从节点具有直连关系的第二从节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,及第一从节点与第二从节点之间电力线信道的质量。若第一从节点为与主节点具有直连关系的从节点,则第一从节点还可以测量第二特征数据,例如,第一从节点与主节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,及第一从节点与主节点之间电力线信道的质量。示例性地,第一从节点可以测量具有相同物理相位的第一特征数据。
步骤403、第一从节点上报第一特征数据及第二特征数据。
该步骤中,第一从节点可以响应于指示信息上报特征数据;该特征数据可以包括:第一从节点所测量的第一特征数据及第二特征数据,可以理解的是,若第一从节点与主节点不具有直连关系,则第一从节点所测量的第二特征数据为空值。
步骤404、主节点接收第一从节点上报的第一特征数据及第二特征数据。
该步骤中,主节点可以接收第一从节点上报的第一特征数据及第二特征数据。
这样,通过上述步骤401-404,主节点可以获取低压台区中从节点测量的第一特征数据及第二特征数据,主节点无需测量第二特征数据,节约了主节点的处理资源,该方式可以适用于主节点设置在配电室内且处理资源较为有限的场景。
方式二:
图5示出了本申请一实施例的另一种主节点获取特征数据的流程图,如图5所示,可以包括以下步骤:
步骤501、主节点向第一从节点发送指示信息。
该步骤的具体说明可参照上述步骤401的相关表述。
步骤502、第一从节点接收主节点发送的指示信息。
该步骤的具体说明可参照上述步骤402中的相关表述。
步骤503、第一从节点上报第一特征数据。
该步骤中,第一从节点可以响应于指示信息上报第一特征数据。
示例性地,若第一从节点与主节点具有直连关系,第一从节点可以上报第一特征数据及第二特征数据。
步骤504、主节点接收第一从节点上报的第一特征数据。
该步骤中,主节点可以接收第一从节点上报的第一特征数据。
示例性地,若第一从节点上报了第一特征数据及第二特征数据,则主节点还可以接收第二特征数据。
步骤505、主节点测量第二特征数据。
该步骤中,主节点可以测量第二特征数据,示例性地,主节点可以测量具有相同物理相位的第二特征数据。这样,通过上述步骤501-505,主节点可以获取低压台区中从节点测量的第一特征数据,并测量第二特征数据,充分利用主节点的处理资源,从而获取第一特征数据及第二特征数据,该方式可以适用于主节点设置在配电室内且具有较丰富处理资源的场景。
示例性地,若主节点接收到第二特征数据,则主节点可以将接收的第二特征数据与自己测量的第二特征数据进行统计分析,并确定最终的第二特征数据。
需要说明的,上述步骤505可以在步骤501、502、503、504中任一步骤之前或之后,对此不作限定。
在一种可能的实现方式中,上述步骤505可以为可选步骤,主节点可以通过上述步骤501-504获取低压台区中从节点测量的第一特征数据,该方式可以适用于主节点设置在配电室外的场景。
下面以时延数据为例,对节点测量特征数据的过程进行示例性说明。
示例性地,低压台区中具有直连关系的两个节点之间的第一时延值由这两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定;其中,这两个节点包括第一节点,第一节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息,第一节点的内部时延值包括第一节点发送第一信息的时刻与第一信息到达电力线的第一端的时刻之间的第二时延值,及第二信息到达电力线的第一端的时刻与第一节点接收所述第二信息的时刻之间的第三时延值。第一节点可以为低压台区中的任一节点,例如,可以为主节点,也可以为上述第一从节点;第一节点的内部时延值可以预先测定。这样,通过具有直连关系的两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定这两个节点之间的第一时延值,充分考虑了不同节点的收发信息的时延差异,对测量第一时延值的影响,提高了所测量的第一时延值的精度。
图6示出了本申请一实施例的测量具有直连关系的两个节点之间的第一时延值的示意图,如图6所示,具有直连关系的两个节点可以包括第一节点与第二节点,第一节点与电力线的第一端耦合,第二节点与电力线的第二端耦合,第一节点向第二节点发送第一信息,第一节点通过时戳生成器在软件层发出该第一信息的时刻打戳,记为T1,第二节点通过时戳生成器在软件层接收该第一信息的时刻打戳,记为T2,第二节点向第一节点发送第二信息,第二节点通过时戳生成器在软件层发出该第二信息的时刻打戳,记为T3,第一节点通过时戳生成器在软件层接收该第二信息的时刻打戳,记为T4。则第一节点与第二节点之间的第一时延值T可以如下述公式(1)所示:
T=D2+D5=(T2-T1)+(T4-T3)-(D1+D6)-(D3+D4)..............(1)
其中,D1为第一节点的软件层发送第一信息的时刻与第一信息经过第一节点的物理层到达电力线的第一端的时刻之间的时延值,D2为第一信息由电力线的第一端到达第二端的时延值,D3为第一信息到达电力线的第二端的时刻与第一信息经过第二节点的物理层被第二节点的软件层接收的时刻之间的时延值,D4为第二节点的软件层发送第二信息的时刻与第二信息经过第二节点的物理层到达电力线的第二端的时刻之间的时延值,D5为第二信息由电力线的第二端到达第一端的时延值,D6为第二信息到达电力线的第一端的时刻与第二信息经过第一节点的物理层被第一节点的软件层接收的时刻之间的时延值。D1+D6为第一节点内部收发信息的时延值之和,即为第一节点的内部时延值,D3+D4为第二节点内部收发信息的时延值之和,即为第二节点的内部时延值。
示例性地,低压台区中的节点可以通过以下方式测量时延数据:
方式一:
图7示出了本申请一实施例的一种节点测量时延数据的流程图,如图7所示,可以包括以下步骤:
步骤701、第一节点向第二节点发送第一报文,并确定发送第一报文的时刻。
该步骤中,第一节点与第二节点具有直连关系。示例性地,第一报文可以为用于测量时延数据的专用报文。示例性地,第一报文可以携带第一节点发出第一报文的时刻等数据。
步骤702、第二节点接收第一报文,并向第一节点发送第二报文。
该步骤中,第二节点接收第一报文,同时确定接收第一报文的时刻;第二节点响应与第一报文,向第一节点发送第二报文,同时确定发送第二报文的时刻。示例性地,第二报文可以为用于测量时延数据的专用报文。
步骤703、第一节点接收第二节点发送的第二报文,并确定接收第二报文的时刻。其中,第二报文可以包括第二节点的内部时延值、第二节点接收第一报文的时刻及第二节点发送第二报文的时刻。
示例性地,第二报文也可以包括第二节点的内部时延值、第二节点接收第一报文的时刻与第一节点发送第一报文的时刻的差值、第二节点发送第二报文的时刻。
步骤704、第一节点根据第一节点发送第一报文的时刻、第一节点接收第二报文的时刻、第二节点接收第一报文的时刻、第二节点发送第二报文的时刻、第二节点的内部时延值及第一节点的内部时延值,确定第一节点与第二节点之间的第一时延值。
该步骤中,第一节点可以根据第二报文所包含的数据,以及第一节点所确定的发送第一报文的时刻、接收第二报文的时刻、第一节点的内部时延值,结合上述公式(1),确定第一节点与第二节点之间的第一时延值。
在上述步骤701-704,第一报文及第二报文可以为用于测量时延数据的专用报文,专用报文的充足的资源可以携带第一节点及第二节点所确定的接发报文的时刻、内部时延值等数据,这样,第一节点与第二节点之间通过第一报文及第二报文进行一轮PLC通信,第一节点即可获取测量第一时延值所需要的数据,从而可以确定第一节点与第二节点之间的第一时延值,提高了测量效率。
方式二:
图8示出了本申请一实施例的另一种节点测量时延数据的流程图,如图8所示,可以包括以下步骤:
步骤801、第一节点向第二节点发送第一报文,并确定发送第一报文的时刻。
该步骤中,第一节点与第二节点具有直连关系。示例性地,第一报文可以复用PLC通信协议中已有报文,也可以采用短帧报文。
步骤802、第二节点接收第一报文,并向第一节点发送第三报文。
该步骤中,第二节点接收第一报文,同时确定接收第一报文的时刻;第二节点响应于第一报文,向第一节点发送第三报文,同时确定发送第三报文的时刻。示例性地,第三报文可以复用PLC通信协议中已有报文,也可以采用短帧报文。
步骤803、第一节点接收第二节点发送的第三报文,并确定接收第三报文的时刻。
示例性地,第三报文可以不包括第二节点的内部时延值、第二节点接收第一报文的时刻及第二节点发送第三报文的时刻。第二节点可以将所确定的接收第一报文的时刻、发送第三报文的时刻保存在本地。
步骤804、第一节点向第二节点发送第四报文。
示例性地,第四报文可以用于指示第二节点反馈本地保存的数据,例如,第二节点接收第一报文的时刻、发送第三报文的时刻、第二节点的内部时延值等。示例性地,第四报文可以复用PLC通信协议中已有报文,也可以采用短帧报文。
步骤805、第二节点接收第四报文,并向第一节点发送第五报文。
该步骤中,第二节点响应于第四报文,将保存在本地的数据上报到第一节点。示例性地,第五报文可以复用PLC通信协议中已有报文。
步骤806、第一节点接收第二节点发送的第五报文,其中,第五报文可以包括:第二节点的内部时延值、第二节点接收第一报文的时刻及第二节点发送第三报文的时刻。
步骤807、第一节点根据第一节点发送第一报文的时刻、第一节点接收第三报文的时刻、第一节点的内部时延值、第二节点的内部时延值、第二节点接收第一报文的时刻及第二节点发送第三报文的时刻,确定第一节点与第二节点之间的第一时延值。
该步骤中,第一节点可以根据第五报文所包含的数据,以及第一节点所确定的发送第一报文的时刻、接收第三报文的时刻、第一节点的内部时延值,结合上述公式(1),确定第一节点与第二节点之间的第一时延值。
在上述步骤801-807中,第一节点与第二节点之间通过第一报文及第三报文进行PLC通信过程中,第二节点将所确定的接收第一报文的时刻、发送第三报文的时刻及第二节点的内部时延值保存在本地,进而通过第五报文将这些数据上报到第一节点,从而使得第一节点获取测量第一时延值所需要的数据,并确定第一节点与第二节点之间的第一时延值。其中,第一报文、第三报文、第四报文及第五报文均可以复用已有报文,从而充分利用已有报文的剩余资源,且无需单独新设报文,提高了测量方式的普适性;第一报文及第三报文还可以采用短帧报文,有效节约了测量过程所占用的资源。
方式三:
图9示出了本申请一实施例的另一种节点测量时延数据的流程图,如图9所示,可以包括以下步骤:
步骤901、第一节点向第二节点发送第一报文,并确定发送第一报文的时刻。
该步骤中,第一节点与第二节点具有直连关系。示例性地,第一报文可以复用PLC通信协议中已有报文,也可以采用短帧报文。
步骤902、第二节点接收第一报文,并向第一节点发送第六报文。
该步骤中,第二节点接收第一报文,同时确定接收第一报文的时刻;第二节点响应与第一报文,向第一节点发送第六报文,同时确定发送第六报文的时刻。示例性地,第六报文可以复用PLC通信协议中已有报文,也可以采用短帧报文。
步骤903、第一节点接收第二节点发送的第六报文,并确定接收第六报文的时刻;其中,第六报文可以包括第一时延数据,第一时延数据可以包括第二节点的内部时延值、第二节点接收第一报文的时刻及第二节点发送第六报文的时刻中的部分数据。
该步骤,第六报文可以携带第二节点的内部时延值、第二节点接收第一报文的时刻及第二节点发送第六报文的时刻中的部分数据,同时,第二节点将剩余数据保留在本地。
步骤904、第一节点向第二节点发送第七报文。
示例性地,第七报文可以用于指示第二节点反馈本地保存的上述剩余数据,示例性地,第七报文可以复用PLC通信协议中已有报文,也可以采用短帧报文。
步骤905、第二节点接收第七报文,并向第一节点发送第八报文。
该步骤中,第二节点响应于第四报文,将保存在本地的数据上报到第一节点。示例性地,第五报文可以复用PLC通信协议中已有报文,也可以采用短帧报文。
步骤906、第一节点接收第二节点发送的第八报文,第八报文可以包括第二时延数据, 第二时延数据为第二节点的内部时延值、第二节点接收第一报文的时刻及第二节点发送第六报文的时刻中除第一时延数据之外的其他数据。
步骤907、第一节点根据第一节点发送第一报文的时刻、第一节点接收第六报文的时刻、第一节点的内部时延值、第二节点的内部时延值、第二节点接收第一报文的时刻及第二节点发送第六报文的时刻,确定第一节点与第二节点之间的第一时延值。
该步骤中,第一节点可以根据第八报文所包含的数据,以及第一节点所确定的发送第一报文的时刻、接收第六报文的时刻、第一节点的内部时延值,结合上述公式(1),确定第一节点与第二节点之间的第一时延值。
在上述步骤901-907中,第二节点将所确定的接收第一报文的时刻、发送第三报文的时刻、第二节点的内部时延值通过第六报文及第八报文上报到第一节点,从而使得第一节点获取测量第一时延值所需要的数据,并确定第一节点与第二节点之间的第一时延值;其中,第一报文、第六报文、第七报文及第八报文均可以复用已有报文,从而充分利用已有报文的剩余资源,且无需单独新设报文,提高了测量方式的普适性;第一报文、第六报文、第七报文及第八报文还可以采用短帧报文,有效节约了测量过程所占用的资源。
需要说明的是,上述节点测量时延数据的方式仅为示例,在测量过程中,第一节点与第二节点进行PLC通信时,交互的次数,每次交互所利用的报文的数量,及报文所携带的数据不作限定,只要第一节点可以获取测量第一时延值所需要的数据即可。
示例性地,可以重复执行上述步骤701-704,或者上述步骤801-807,或者上述步骤901-907,第一节点与第二节点之间可以进行多轮PLC通信,完成多次测量,可以对多次测量的结果进行数据筛选、过滤、统计等处理,得到第一节点与第二节点之间的第一时延值,提高了所测量的第一时延值的准确性。
在一种可能的实现方式中,上述第一节点为主节点时,第二节点为与主节点具有直连关系的目标从节点,主节点可以通过上述图7-图9中所示的任一方式,测量主节点与该目标从节点之间的第一时延值,具体过程可参照上文,此处不再赘述。
在一种可能的实现方式中,上述第一节点为第一从节点时,第二节点为与第一从节点具有直连关系的目标节点(可以为主节点,也可以为其他从节点),第一从节点可以通过上述图7-图9中所示的任一方式,测量第一从节点与该目标节点之间的第一时延值,具体过程可参照上文,此处不再赘述。
进一步地,上述步骤301中主节点获取特征数据,还可以包括:主节点获取低压台区中各节点的电量数据。示例性地,主节点可以接收各从节点测量并上报的电量数据,同时,主节点可以测量主节点的电量数据。
其中,电量数据可以包括:低压台区中的各节点在相同网络基准时间所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度(或谐波含量)、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。其中,电压、电流、功率、功率因数、相角、电流的波形失真度或谐波含量、电压的波形失真度或谐波含量、工频频率,可以统称为变量数据;最大需量可以为用电设备在一结算周期(例如,一天、一周、一月等)内,每15min内的最大平均负荷。负荷记录可以包括:以15分钟或1小时为周期冻结的计量数据,还可以包括日冻结、月冻结、年冻结等以1天、1月、1年等为周期冻结的计量数据,计量数据的类型可以根据需要配置。
示例性地,主节点可以周期性通知低压台区内其对应的各从节点,在预设的网络基准时间采集电量数据。例如,主节点向各从节点发送同步采集通知报文,各从节点响应与该报文,到达预设网络基准时间时,各从节点可以同步采集电量数据,主节点也可以在该预设网络基准时间采集电量数据,从而实现了低压台区中电量数据的同步采集,有效避免了各节点采集电量数据存在的时间误差,各节点所采集的电量数据的同步性、精确度及区分度更高。
下面对上述步骤302中,主节点根据所获取的特征数据,识别低压台区的拓扑进行具体说明。
图10示出了本申请一实施例的一种主节点根据特征数据识别低压台区的拓扑的流程图,如图10所示,可以包括以下步骤:
步骤1001、主节点根据时延数据或信道品质数据中的至少一个,进行聚类分析,确定至少一个簇,其中,同一簇中的各节点间的时延数据满足第一预设条件,和/或同一簇中的各节点的信道品质数据满足第二预设条件。
其中,簇可以表示空间距离较为接近的节点的集合,例如,一个簇可以包括:配电室内同一母排上的节点、同一分支箱内的节点、同一表箱内的节点、同一设备接线箱内的节点。属于同一簇内的节点,相互之间的电力线走线较近,例如,配电室内节点之间的电力线走线一般在几米内,同一分支箱或同一表箱或同一设备接线箱内的节点之间的电力线走线一般小于1米,因此,同一簇内的节点之间进行PLC通信时,时延一般较小,信道质量较高。
示例性地,主节点可以根据上述获取的低压台区中的所有具有直连关系的两个从节点之间的时延数据,以同一簇中的各节点间的时延数据满足第一预设条件为聚类标准,进行聚类分析,将低压台区中的所有从节点划分为一个或多个簇;例如,第一预设条件可以为同一簇中的各节点间的时延数据小于一预设阈值,再例如,第一预设条件可以为同一簇中的各节点间的时延数据均满足一定精度要求,且均小于一预设阈值,等等。
示例性地,主节点还可以根据上述获取的低压台区中的所有具有直连关系的两个从节点之间的信道品质数据,以同一簇中的各节点的信道品质数据满足第二预设条件为聚类标准,进行聚类分析,将低压台区中的所有从节点划分为一个或多个簇;其中,第二预设条件与信道品质数据的具体类型有关,例如,信道品质数据为信号衰减值时,第二预设条件可以为信号衰减值小于一预设阈值,信道品质数据为信噪比时,第二预设条件可以为信噪比大于一预设阈值。
示例性地,主节点也可以根据低压台区中的所有具有直连关系的两个从节点之间的信道品质数据及时延数据,参照上述聚类标准,将低压台区中的所有从节点划分为成一个或多个簇。
举例来说,图11示出了上述图2中低压台区A所包含的簇的示意图;如图11所示,融合终端通过对获取的低压台区A中所有具有直连关系的两个从节点之间的特征数据进行聚类分析,所得到的低压台区A中的簇包括:配电室、分支箱1-4、设备接线箱1-2、表箱1-8;其中,在配电室中包含总开关及配电室开关1-3,分支箱1包括入线开关1及出线开关1-3,分支箱2包括入线开关2及出线开关4-6,分支箱3包括入线开关3及出线开关7-9,分支箱4包括入线开关4及出线开关10-12,设备接线箱1包括设备开关1,设备接线箱2 包括设备开关2,表箱1包括表箱开关1及电表1-2,表箱2包括表箱开关2及电表3-4,表箱3包括表箱开关3及电表5-7,表箱4包括表箱开关4及电表8-10,表箱5包括表箱开关5及电表11,表箱6包括表箱开关7及电表12-14,表箱7包括表箱开关7及电表15-17,表箱8包括表箱开关8及电表18-21。
步骤1002、主节点根据时延数据及至少一个簇,确定不同簇间的连接关系。
该步骤中,主节点可以利用上述获取的低压台区中的具有直连关系的两个从节点之间的时延数据,进一步确定上述步骤1001中所划分出的低压台区中的各簇间的连接关系。
在一种可能的实现方式中,该步骤可以包括:主节点根据时延数据,进行统计分析,确定不同簇间的距离;主节点将不同簇间的距离作为最小生成树算法的输入变量,得到不同簇间的连接关系。
其中,簇间的距离可以包括连接两个簇间的电力线的长度;对于具有直连关系的两个节点,若这两个节点分属于不同的簇,可以根据这两个节点之间的时延数据,确定这两个节点所在的簇之间的距离。示例性地,若两个簇之间,仅存在一对具有直连关系的两个节点,则可以利用这两个节点之间的时延数据及光速,确定这两个节点之间的距离,进而可以将该距离作为这两个簇之间的距离;若两个簇之间,存在多对具有直连关系的两个节点,即存在多组时延数据,则可以对这多组时延数据进行统计分析,例如,可以在多组时延数据中选取数值最大的一组,或者对多组时延数据进行取均值处理等等,并利用处理结果及光速,确定这两个簇之间的距离。在通过上述方式,得到不同簇间的距离之后,主节点可以将所得到的所有两个簇间的距离作为最小生成树算法(例如,克鲁斯卡尔Kruskal算法、普里姆Prim算法等)的输入变量,从而快速准确地得到不同簇间的连接关系。
其中,针对最小生成树算法,图12示出了最小生成树算法的原理示意图,如图12所示,设存在5个节点,需要在任意两个节点之间都要找到一条直接或者间接达到的路径,两个节点之间直连的路径具有一个权值,即图12中两个节点之间的连线上的数字表征直连路径的权值,该权值可以由两个节点之间直连路径的长度确定;将5个节点中的一个节点作为根节点,利用最小生成树算法,可以从该根节点出发,求解所有权值总和最小的连通子图(即最小生成树)。
举例来说,图13示出了上述图11中低压台区A不同簇间的连接关系的示意图;如图13所示,融合终端可以根据图11中任意两个簇间的具有直连关系的两个节点之间的时延数据,确定这两个簇之间的距离;例如,在图11中,设备接电线箱1中的设备开关1与分支箱1中的入线开关1具有直连关系,可以根据设备开关1与入线开关1之间的时延数据,确定设备接线箱1与分支箱1之间的距离;再例如,在图11中,分支箱1内的入线开关1、出线开关1-3均与配电室内的配电室开关1存在直连关系,可以根据入线开关1、出线开关1-3与配电室开关1之间的时延数据,确定配电室与分支箱1之间的距离。融合终端在确定低压台区A中配电室、分支箱1-4、设备接线箱1-2、表箱1-8之间的距离之后,将这些距离作为最小生成树算法的输入变量,并指定变压器为根节点,则可以得到图13所示的最小生成树,即表征了低压台区A不同簇间的连接关系,在图13中,两个簇之间的连线上的数字,表示这两个簇间的距离。
步骤1003、主节点根据电量数据及不同簇间的连接关系,确定任意两个直连簇之间的节点的连接关系。
其中,直连簇表示通过电力线直接相连的两个簇,例如,上述图13中,配电室与分支箱1为两个直连簇,配电室与表箱2并非直连簇。确定两个直连簇之间的节点的连接关系可以包括确定两个直连簇内的哪些节点通过这两个直连簇间的电力线直接相连。例如,结合图11及图13,配电室与分支箱1为直连簇,确定配电室与分支箱1之间的节点的连接关系,可以包括确定分支箱1的入线开关1及出线开关1-3中哪一开关与配电室中的总开关、配电室开关1-3中的至少一个通过配电室与分支箱1之间的电力线直接相连。
该步骤中,主节点可以根据上述确定的不同簇间的连接关系,确定低压台区中的直连簇,针对任意两个直连簇,可以根据这两个直连簇中的各节点同步采集的电量数据,对电量数据间的数量关系进行匹配,确定这两个直连簇内的哪些节点通过这两个直连簇间的电力线直接相连。其中,采用各节点同步采集的电量数据,电量数据的同步性、精确度及区分度更高,有效提升了电量数据匹配的有效性及准确性,从而可以更加准确地确定两个直连簇之间的节点的连接关系。
示例性地,可以根据这两个直连簇内的各节点的电量数据,确定出电量数据数值相同的节点,即为通过这两个直连簇间的电力线直接相连的节点。例如,结合图11及图13,根据配电室内总开关、配电室开关1-3、及分支箱1中的入线开关1、出线开关1-3的电量数据进行匹配,由于配电室中的配电室开关1与分支箱1的入线开关1的电量数据相等,则可以确定配电室开关1与入线开关1通过电力线直接相连。这样,利用低压台区A中各节点的电量数据,可以得到图13中低压台区A中任意两个直连簇之间的节点的连接关系,图14示出了上述图13中低压台区A中直连簇之间的节点的连接关系的示意图,如图14所示,可以看出配电室、分支箱1-4、设备接线箱1-2、表箱1-8中的任意两个直连簇之间通过哪些节点直接相连。
步骤1004、主节点根据电量数据,确定各簇内的节点间的连接关系。
其中,确定各簇内的节点间的连接关系可以包括确定同一簇内的各节点之间通过电力线直接相连的层级关系,示例性地,同一簇中可以存在父子两级节点;例如,上述图11中,对于分支箱1,确定分支箱1内的节点间的连接关系可以包括确定入线开关1、出线开关1、出线开关2、出线开关3中,任意通过电力线直接相连的两个节点的层级关系。
该步骤,主节点可以根据同一簇中的各节点同步采集的电量数据,对电量数据间的数量关系进行匹配,确定同一簇内的通过电力线直接相连的两个节点的层级关系。其中,采用各节点同步采集的电量数据,电量数据的同步性、精确度及区分度更高,有效提升了电量数据匹配的有效性及准确性,从而可以更加准确地确定各簇内的节点间的连接关系。
示例性地,以电量数据为电能量为例,根据同一簇内的各节点的同一时段的电能量,若一节点的电能量增量为其他一个或多个节点的电能量增量之和,则该节点与其他一个或多个节点通过电力线直接相连,且为其他一个或多个节点的父节点。例如,上述图11中,同一分支箱中存在父子两级节点,根据分支箱1中的入线开关1、出线开关1-3的同一时段的电能量进行匹配,由于同一时段内入线开关1的电能量增量为出线开关1-3的电能量增量之和,则可以确定入线开关1为出线开关1-3分别通过电力线直接相连,且入线开关1为出线开关1-3的父级节点。这样,利用低压台区A中各节点采集的电量数据,可以得到各簇内的节点间的连接关系,图15示出了上述图13中低压台区A中各簇内的节点间的连接关系的示意图,如图15所示,可以看出配电室、分支箱1-4、设备接线箱1-2、表箱 1-8中的任一簇内的节点间的连接关系。
需要说明的是,主节点执行上述步骤1004的顺序可以在步骤1002或步骤1003之前,也可以在步骤1002或步骤1003之后,还可以同时执行步骤1003与步骤1004,本申请实施例对此不作限定。
步骤1005、主节点根据不同簇间的连接关系、各簇内的节点间的连接关系及任意两个直连簇之间的节点的连接关系,识别低压台区的拓扑。
该步骤中,主节点可以根据上述步骤1002-1004中所确定的不同簇间的连接关系、各簇内的节点间的连接关系及任意两个直连簇之间的节点的连接关系,确定低压台区中各从节点的连接关系或者各节点的连接关系,从而完成低压台区的拓扑识别。
举例来说,图16示出了上述图2中低压台区A的拓扑的示意图,如图16所示,低压台区A的拓扑包括:融合终端、总开关、配电室开关1-3、入线开关1-4、出线开关1-12、设备开关1-2、表箱开关1-8、电表1-21之间的连接关系。
本申请实施例中,根据时延数据或信道品质数据中的至少一个,进行聚类分析,确定低压台区中的簇,进而根据时延数据确定不同簇间的连接关系,根据电量数据确定两个直连簇之间的节点的连接关系及各簇内的节点间的连接关系,从而实现低压台区的拓扑识别;其中,电量数据可以为各节点在相同网络基准时间采集的电量数据,电量数据的同步性、精确度及区分度高,从而可以更加准确地确定两个直连簇之间的节点的连接关系及各簇内的节点间的连接关系,进而提升了低压台区的拓扑识别的准确性。
在一种可能的实现方式中,上述步骤302还可以包括:主节点利用智能算法,对时延数据、信道品质数据、或电量数据中的至少一项,进行数据分析,识别低压台区的拓扑。
其中,智能算法可以包括:人工神经网络算法、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、或粒子群算法中的至少一项;还可以包括上述多个算法的组合,以及基于算法及大数据等通过训练得到的模型。
示例性地,主节点可以将获取的时延数据、信道品质数据、或电量数据中的至少一项作为智能算法的输入变量,经过智能算法对输入变量的数据分析,输出处理结果,该处理结果即可表征低压台区中各节点间的连接关系,从而实现低压台区的拓扑识别。其中,处理结果可以包括各节点的信息,一个节点的信息可以包括该节点的父级节点,该节点所属的簇,该节点与父节点的相连的电力线长度等等。例如,可以通过人工神经网络算法及大量的时延数据,对神经网络模型进行预先训练,主节点可以将获取的时延数据输入到该训练好的神经网络模型,从而输出上述处理结果,再例如,主节点可以利用获取的时延数据、信道品质数据及电量数据,输入到智能算法,通过聚类分析,输出上述处理结果。
本申请实施例中,可以利用智能算法,对时延数据、信道品质数据、或电量数据中的至少一项,进行数据分析,实现低压台区的拓扑识别。
基于上述方法实施例的同一发明构思,本申请的实施例还提供了一种电力线低压台区拓扑识别装置,该电力线低压台区拓扑识别装置可以用于执行上述方法实施例所描述的技术方案。
图17示出了本申请一实施例的一种电力线低压台区拓扑识别装置的结构示意图,如图17所示,低压台区包括多个节点,多个节点包括主节点和与主节点对应的多个从节点,该装置可以为主节点,该装置可以包括:获取模块1701,用于获取特征数据,特征数据包 括:低压台区中多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;识别模块1702,用于根据特征数据,识别低压台区的拓扑;其中,特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,信道品质数为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,特征数据还包括:主节点与低压台区中与主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据;获取模块1701,还用于:向第一从节点发送指示信息,指示信息用于指示第一从节点上报特征数据;接收第一从节点上报的第一特征数据及第二特征数据;或者,向第一从节点发送指示信息;接收第一从节点上报的第一特征数据;测量第二特征数据。
在一种可能的实现方式中,在低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,两个节点之间的特征数据包括:两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
在一种可能的实现方式中,获取模块1701还用于:获取低压台区中各节点的电量数据,电量数据包括:低压台区中的各节点在相同网络基准时间所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。
在一种可能的实现方式中,低压台区中具有直连关系的两个节点之间的第一时延值由两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定;其中,两个节点包括第一节点,第一节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息,第一节点的内部时延值包括第一节点发送第一信息的时刻与第一信息到达电力线的第一端的时刻之间的第二时延值,及第二信息到达电力线的第一端的时刻与第一节点接收第二信息的时刻之间的第三时延值。
在一种可能的实现方式中,获取模块1701,还用于:主节点向低压台区中与其具有直连关系的目标从节点发送第一报文,并确定发送第一报文的时刻;主节点接收目标从节点发送的第二报文,并确定接收第二报文的时刻;第二报文包括目标从节点的内部时延值、目标从节点接收第一报文的时刻及目标从节点发送第二报文的时刻;主节点根据主节点发送第一报文的时刻、主节点接收第二报文的时刻、目标从节点接收第一报文的时刻、目标从节点发送第二报文的时刻、目标从节点的内部时延值及主节点的内部时延值,确定主节点与目标从节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,获取模块1701,还用于:主节点向目标从节点发送第一报文,并确定发送第一报文的时刻;主节点接收目标从节点发送的第三报文,并确定接收第三报文的时刻;主节点向目标从节点发送第四报文;主节点接收目标从节点发送的第五报文,第五报文包括:目标从节点的内部时延值、目标从节点接收第一报文的时刻及目标从节点发送第三报文的时刻;主节点根据主节点发送第一报文的时刻、主节点接收第三报文的时刻、主节点的内部时延值、目标从节点的内部时延值、目标从节点接收第一报文的时刻及目标从节点发送第三报文的时刻,确定主节点与目标从节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,获取模块1701,还用于:主节点向目标从节点发送第一报文,并确定发送第一报文的时刻;主节点接收目标从节点发送的第六报文,并确定接收第六报文的时刻;第六报文第一时延数据,第一时延数据包括目标从节点的内部时延值、目标从节点接收第一报文的时刻及目标从节点发送第六报文的时刻中的部分数据;主节点向 目标从节点发送第七报文;主节点接收目标从节点发送的第八报文,第八报文包括第二时延数据,第二时延数据为目标从节点的内部时延值、目标从节点接收第一报文的时刻及目标从节点发送第六报文的时刻中除第一时延数据之外的其他数据;主节点根据主节点发送第一报文的时刻、主节点接收第六报文的时刻、主节点的内部时延值、目标从节点的内部时延值、目标从节点接收第一报文的时刻及目标从节点发送第六报文的时刻,确定主节点与目标从节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,识别模块1702还用于:根据时延数据或信道品质数据中的至少一个,进行聚类分析,确定至少一个簇,其中,同一簇中的各节点间的时延数据满足第一预设条件,和/或同一簇中的各节点的信道品质数据满足第二预设条件;根据时延数据及至少一个簇,确定不同簇间的连接关系;根据电量数据及不同簇间的连接关系,确定任意两个直连簇之间的节点的连接关系;根据电量数据,确定各簇内的节点间的连接关系;根据不同簇间的连接关系、各簇内的节点间的连接关系及任意两个直连簇之间的节点的连接关系,识别低压台区的拓扑。
在一种可能的实现方式中,识别模块1702还用于:根据时延数据,进行统计分析,确定不同簇间的距离;将不同簇间的距离作为最小生成树算法的输入变量,得到不同簇间的连接关系。
在一种可能的实现方式中,识别模块1702还用于:利用智能算法,对时延数据、信道品质数据、或电量数据中的至少一项,进行数据分析,识别低压台区的拓扑;其中,智能算法包括:人工神经网络算法、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、或粒子群算法中的至少一项。
在一种可能的实现方式中,信道品质数据还包括:低压台区中具有直连关系的两个节点之间无线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,第一从节点上报的第一特征数据包括:第一从节点与低压台区中与第一从节点具有直连关系的第二从节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,和第一从节点与第二从节点之间电力线信道的质量。
本申请实施例中,电力线低压台区拓扑识别装置及其各种可能的实现方式的具体说明及技术效果可以参照前文相关介绍,此处不再赘述。
图18示出了本申请实施例的另一种电力线低压台区拓扑识别装置的结构示意图,如图18所示,低压台区中包括多个节点,多个节点包括主节点和与主节点对应的多个从节点,多个从节点包括第一从节点,该装置可以为第一从节点,该装置可以包括:接收模块1801,用于接收主节点发送的指示信息;上报模块1802,用于响应于指示信息上报特征数据,特征数据包括:低压台区中多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;特征数据用于主节点识别低压台区的拓扑;其中,特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,信道品质数据为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,特征数据还包括:主节点与低压台区中与主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据。
在一种可能的实现方式中,在低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,两个节点之间的特征数据包括:两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
在一种可能的实现方式中,上报模块1802,还用于:响应于指示信息上报电量数据;电量数据包括:第一从节点在预设网络基准时间NTB所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。
在一种可能的实现方式中,低压台区中具有直连关系的两个节点之间的第一时延值由两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定;其中,两个节点包括第一节点,第一节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息的情况下,第一节点的内部时延值包括第一节点发送第一信息的时刻与第一信息到达电力线的第一端的时刻之间的第二时延值,及第二信息到达电力线的第一端的时刻与第一节点接收第二信息的时刻之间的第三时延值。
在一种可能的实现方式中,装置还包括测量模块,用于:第一从节点向低压台区中与其具有直连关系的目标节点发送第一报文,并确定发送第一报文的时刻;第一从节点接收目标节点发送的第二报文,并确定接收第二报文的时刻;第二报文包括目标节点的内部时延值、目标节点接收第一报文的时刻及目标节点发送第二报文的时刻;第一从节点根据第一从节点发送第一报文的时刻、第一从节点接收第二报文的时刻、目标节点接收第一报文的时刻、目标节点发送第二报文的时刻、目标节点的内部时延值及第一从节点的内部时延值,确定第一从节点与目标节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,所述测量模块,还用于:第一从节点向目标节点发送第一报文,并确定发送第三报文的时刻;第一从节点接收目标节点发送的第三报文,并确定接收第三报文的时刻;第一从节点向目标节点发送第四报文;第一从节点接收目标节点发送的第五报文;第五报文包括:目标节点的内部时延值、目标节点接收第一报文的时刻及目标节点发送第三报文的时刻;第一从节点根据第一从节点发送第一报文的时刻、第一从节点接收第三报文的时刻、第一从节点的内部时延值、目标节点的内部时延值、目标节点接收第一报文的时刻及目标节点发送第三报文的时刻,确定第一从节点与目标节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,所述测量模块,还用于:第一从节点向目标节点发送第一报文,并确定发送第一报文的时刻;第一从节点接收目标节点发送的第六报文,并确定接收第六报文的时刻;第六报文包括第一时延数据,第一时延数据包括目标节点的内部时延值、目标节点接收第一报文的时刻及目标节点发送第六报文的时刻中的部分数据;第一从节点向目标节点发送第七报文;第一从节点接收目标节点发送的第八报文,第八报文包括第二时延数据,第二时延数据为目标节点的内部时延值、目标节点接收第一报文的时刻及目标节点发送第六报文的时刻中除第一时延数据之外的其他数据;第一从节点根据第一从节点发送第一报文的时刻、第一从节点接收第六报文的时刻、第一从节点的内部时延值、目标节点的内部时延值、目标节点接收第一报文的时刻及目标节点发送第六报文的时刻,确定第一从节点与目标节点之间的第一时延值。
在一种可能的实现方式中,信道品质数据还包括:低压台区中具有直连关系的两个节点之间无线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,第一从节点上报的特征数据包括:第一从节点与低压台区中与第一从节点具有直连关系的第二从节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,和第 一从节点与第二从节点之间电力线信道的质量。
在一种可能的实现方式中,信道品质数据包括:信号衰减值、信号强度或信噪比中的至少一项。
本申请实施例中,电力线低压台区拓扑识别装置及其各种可能的实现方式的具体说明及技术效果可以参照前文相关介绍,此处不再赘述。
本申请实施例提供了另一种电力线低压台区拓扑识别装置,该装置可以包括:处理器和传输接口;处理器通过传输接口接收或发送数据;处理器被配置为执行存储在存储器中的指令时实现上述任一实施例中的电力线低压台区拓扑识别方法。
图19示出了本申请实施例的另一种电力线低压台区拓扑识别装置的结构示意图,如图19所示,该装置可以包括:至少一个处理器3101,通信线路3102,存储器3103以及至少一个传输接口3104。
处理器3101可以是一个通用中央处理器(central processing unit,CPU),微处理器,特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
通信线路3102可包括一通路,在上述组件之间传送信息。
传输接口3104,使用任何收发器一类的装置,用于与其他设备或通信网络通信,如以太网,RAN,PLC网络、无线局域网(wireless local area networks,WLAN)等。
存储器3103可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器可以是独立存在,通过通信线路3102与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。本申请实施例提供的存储器通常可以具有非易失性。其中,存储器3103用于存储执行本申请方案的计算机执行指令,并由处理器3101来控制执行。处理器3101用于执行存储器3103中存储的计算机执行指令,从而实现本申请上述任一实施例中提供的方法。
可选的,本申请实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码,本申请实施例对此不作具体限定。
在具体实现中,作为一种实施例,处理器3101可以包括一个或多个CPU,例如图19中的CPU0和CPU1。
在具体实现中,作为一种实施例,通信装置可以包括多个处理器,例如图19中的处理器3101和处理器3107。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器,也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
在具体实现中,作为一种实施例,该装置还可以包括输出设备3105和输入设备3106。输出设备3105和处理器3101通信,可以以多种方式来显示信息。例如,输出设备3105 可以是液晶显示器(liquid crystal display,LCD),发光二级管(light emitting diode,LED)显示设备,阴极射线管(cathode ray tube,CRT)显示设备,或投影仪(projector)等。输入设备3106和处理器3101通信,可以以多种方式接收用户的输入。例如,输入设备3106可以是鼠标、键盘、触摸屏设备或传感设备等。
作为一个示例,结合图19所示的装置,图17中的获取模块1701及识别模块1702可以由图19中的传输接口3104及处理器3101来实现,本申请实施例对此不作任何限制。
作为另一个示例,结合图19所示的装置,图18中的接收模块1801及上报模块1802可以由图19中的传输接口3104及处理器3101来实现,本申请实施例对此不作任何限制。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,当计算机程序指令被计算机或处理器执行时实现本申请上述任一实施例中提供的方法。示例性地,可以执行图3所示的方法或者执行图4中所示的主节点侧的方法或者图4中所示的第一从节点侧的方法。
本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当指令在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行本申请上述任一实施例中提供的方法。示例性地,可以执行图3所示的方法或者执行图4中所示的主节点侧的方法或者图4中所示的第一从节点侧的方法。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。
这里所描述的计算机可读程序指令或代码可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本申请操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(Instruction Set Architecture,ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码,所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等,以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(Local Area Network,LAN)或广域网(Wide Area Network,WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA),该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本申请的各个方面。
这里参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或 框图描述了本申请的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器,从而生产出一种机器,使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时,产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中,这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作,从而,存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品,其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上,使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分,所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。
也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行相应的功能或动作的硬件(例如电路或ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路))来实现,或者可以用硬件和软件的组合,如固件等来实现。
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述,然而,在实施所要求保护的本发明过程中,本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现所述公开实施例的其它变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (30)
- 一种电力线低压台区拓扑识别方法,其特征在于,低压台区包括多个节点,所述多个节点包括主节点和与所述主节点对应的多个从节点,所述方法包括:所述主节点获取特征数据;所述特征数据包括:所述低压台区中所述多个从节点中任意两个具有直连关系的从节点之间的第一特征数据;所述主节点根据所述特征数据,识别所述低压台区的拓扑;其中,所述特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,所述时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,所述信道品质数据为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
- 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述特征数据还包括:所述主节点与所述低压台区中与所述主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据;所述主节点获取特征数据,包括:所述主节点向第一从节点发送指示信息,所述指示信息用于指示所述第一从节点上报所述特征数据;所述主节点接收所述第一从节点上报的所述第一特征数据及所述第二特征数据;或者,所述主节点向所述第一从节点发送所述指示信息;所述主节点接收所述第一从节点上报的所述第一特征数据;所述主节点测量所述第二特征数据。
- 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,所述两个节点之间的特征数据包括:所述两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
- 根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述主节点获取所述低压台区中各节点的电量数据,所述电量数据包括:所述低压台区中的各节点在相同网络基准时间NTB所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。
- 根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其特征在于,所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间的所述第一时延值由所述两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定;其中,所述两个节点包括第一节点,所述第一节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息,所述第一节点的内部时延值包括所述第一节点发送所述第一信息的时刻与所述第一信息到达所述电力线的第一端的时刻之间的第二时延值,及所述第二信息到达所述电力线的第一端的时刻与所述第一节点接收所述第二信息的时刻之间的第三时延值。
- 根据权利要求2-5中任意一项所述的方法,其特征在于,所述主节点测量所述第二特征数据,包括:所述主节点向所述低压台区中与其具有直连关系的目标从节点发送第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第二报文,并确定接收所述第二报文的时刻;所述第二报文包括所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第二报文的时刻;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第二报文的时刻、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻、所述目标从节点发送所述第二报文的时刻、所述目标从节点的内部时延值及所述主节点的内部时延值,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值;或者,所述主节点向所述目标从节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第三报文,并确定接收所述第三报文的时刻;所述主节点向所述目标从节点发送第四报文;所述主节点接收所述目标从节点发送的第五报文,所述第五报文包括:所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第三报文的时刻;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第三报文的时刻、所述主节点的内部时延值、所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第三报文的时刻,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值;或者,所述主节点向所述目标从节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第六报文,并确定接收所述第六报文的时刻;所述第六报文包括第一时延数据,所述第一时延数据包括所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻中的部分数据;所述主节点向所述目标从节点发送第七报文;所述主节点接收所述目标从节点发送的第八报文,所述第八报文包括第二时延数据,所述第二时延数据为所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻中除所述第一时延数据之外的其他数据;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第六报文的时刻、所述主节点的内部时延值、所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值。
- 根据权利要求4-6中任意一项所述的方法,所述方法还包括:所述主节点根据所述时延数据或所述信道品质数据中的至少一个,进行聚类分析,确定至少一个簇,其中,同一簇中的各节点间的时延数据满足第一预设条件,和/或同一簇中的各节点的信道品质数据满足第二预设条件;所述主节点根据所述时延数据及所述至少一个簇,确定不同簇间的连接关系;所述主节点根据所述电量数据及所述不同簇间的连接关系,确定任意两个直连簇之间的节点的连接关系;所述主节点根据所述电量数据,确定各簇内的节点间的连接关系;所述主节点根据所述不同簇间的连接关系、所述各簇内的节点间的连接关系及所述任意两个直连簇之间的节点的连接关系,识别所述低压台区的拓扑。
- 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述主节点根据所述时延数据及所述至少一个簇,确定不同簇间的连接关系,包括:所述主节点根据时延数据,进行统计分析,确定不同簇间的距离;所述主节点将所述不同簇间的距离作为最小生成树算法的输入变量,得到所述不同簇间的连接关系。
- 根据权利要求4-8中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述主节点利用智能算法,对所述时延数据、所述信道品质数据、或所述电量数据中的至少一项,进行数据分析,识别所述低压台区的拓扑;其中,所述智能算法包括:人工神经网络算法、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、或粒子群算法中的至少一项。
- 根据权利要求1-9中任意一项所述的方法,其特征在于,所述信道品质数据还包括:所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间无线信道的质量。
- 一种电力线低压台区拓扑识别方法,其特征在于,低压台区中包括多个节点,所述多个节点包括主节点和与所述主节点对应的多个从节点,所述多个从节点包括第一从节点,所述方法包括:所述第一从节点接收所述主节点发送的指示信息;所述第一从节点响应于所述指示信息上报特征数据,所述特征数据包括:所述低压台区中所述多个从节点中任意两个具有直连关系的节点之间的第一特征数据;所述特征数据用于所述主节点识别所述低压台区的拓扑;其中,所述特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,所述时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,所述信道品质数据为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
- 根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述特征数据还包括:所述主节点与所述低压台区中与所述主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据。
- 根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,在所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,所述两个节点之间的特征数据包括:所述两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
- 根据权利要求11-13中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述第一从节点响应于所述指示信息上报电量数据;所述电量数据包括:所述第一从节点在预设网络基准时间NTB所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。
- 根据权利要求11-14中任意一项所述的方法,其特征在于,所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间的第一时延值由所述两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定,其中,所述两个节点包括所述第一从节点,所述第一从节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息的情况下,所述第一从节点的内部时延值包括所述第一从节点发送所述第一信息的时刻与所述第一信息到达所述电力 线的第一端的时刻之间的第二时延值,及所述第二信息到达所述电力线的第一端的时刻与所述第一从节点接收所述第二信息的时刻之间的第三时延值。
- 根据权利要求11-15中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述第一从节点向所述低压台区中与其具有直连关系的目标节点发送第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述第一从节点接收所述目标节点发送的所述第二报文,并确定接收所述第二报文的时刻;所述第二报文包括所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第二报文的时刻;所述第一从节点根据所述第一从节点发送所述第一报文的时刻、所述第一从节点接收所述第二报文的时刻、所述目标节点接收所述第一报文的时刻、所述目标节点发送所述第二报文的时刻、所述目标节点的内部时延值及所述第一从节点的内部时延值,确定所述第一从节点与所述目标节点之间的第一时延值;或者,所述第一从节点向所述目标节点发送所述第一报文,并确定发送所述第三报文的时刻;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第三报文,并确定接收所述第三报文的时刻;所述第一从节点向所述目标节点发送第四报文;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第五报文;所述第五报文包括:所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第三报文的时刻;所述第一从节点根据所述第一从节点发送所述第一报文的时刻、所述第一从节点接收所述第三报文的时刻、所述第一从节点的内部时延值、所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第三报文的时刻,确定所述第一从节点与所述目标节点之间的第一时延值;或者,所述第一从节点向所述目标节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第六报文,并确定接收所述第六报文的时刻;所述第六报文包括所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第六报文的时刻中的任意一项或两项;所述第一从节点向所述目标节点发送第七报文;所述第一从节点接收所述目标节点发送的第八报文,所述第八报文包括所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第六报文的时刻中的剩余项;所述第一从节点根据所述第一从节点发送所述第一报文的时刻、所述第一从节点接收所述第六报文的时刻、所述第一从节点的内部时延值、所述目标节点的内部时延值、所述目标节点接收所述第一报文的时刻及所述目标节点发送所述第六报文的时刻,确定所述第一从节点与所述目标节点之间的第一时延值。
- 根据权利要求11-16中任意一项所述的方法,其特征在于,所述信道品质数据还包括:所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间无线信道的质量。
- 一种电力线低压台区拓扑识别装置,其特征在于,低压台区包括多个节点,所述 多个节点包括主节点和与所述主节点对应的多个从节点,所述装置包括:获取模块,用于获取特征数据,所述特征数据包括:所述低压台区中所述多个从节点中任意两个具有直连关系的节点之间的第一特征数据;识别模块,用于根据所述特征数据,识别所述低压台区的拓扑;其中,所述特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,所述时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,所述信道品质数为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
- 根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述特征数据还包括:所述主节点与所述低压台区中与所述主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据;所述获取模块,还用于:所述主节点向第一从节点发送指示信息,所述指示信息用于指示所述第一从节点上报所述特征数据;所述主节点接收所述第一从节点上报的所述第一特征数据及所述第二特征数据;或者,所述主节点向所述第一从节点发送所述指示信息;所述主节点接收所述第一从节点上报的所述第一特征数据;所述主节点测量所述第二特征数据。
- 根据权利要求18或19所述的装置,其特征在于,在所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间包括至少一个物理相位,所述两个节点之间的特征数据包括:所述两个节点之间具有相同物理相位的特征数据。
- 根据权利要求18-20中任意一项所述的装置,其特征在于,所述获取模块还用于:所述主节点获取所述低压台区中各节点的电量数据,所述电量数据包括:所述低压台区中的各节点在相同网络基准时间NTB所采集的电压、电流、功率、功率因数、相角、电压的波形失真度、电流的波形失真度、工频频率、电能量、最大需量、负荷记录、或事件记录中的至少一项。
- 根据权利要求18-21中任意一项所述的装置,其特征在于,所述低压台区中具有直连关系的两个节点之间的所述第一时延值由所述两个节点发送信息的时刻、接收信息的时刻、及内部时延值确定;其中,所述两个节点包括第一节点,所述第一节点与电力线的第一端耦合,并通过电力线发送第一信息及接收第二信息,所述第一节点的内部时延值包括所述第一节点发送所述第一信息的时刻与所述第一信息到达所述电力线的第一端的时刻之间的第二时延值,及所述第二信息到达所述电力线的第一端的时刻与所述第一节点接收所述第二信息的时刻之间的第三时延值。
- 根据权利要求19-22中任意一项所述的装置,所述获取模块,还用于:所述主节点向所述低压台区中与其具有直连关系的目标从节点发送第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第二报文,并确定接收所述第二报文的时刻;所述第二报文包括所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第二报文的时刻;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第二报文 的时刻、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻、所述目标从节点发送所述第二报文的时刻、所述目标从节点的内部时延值及所述主节点的内部时延值,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值;或者,所述主节点向所述目标从节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第三报文,并确定接收所述第三报文的时刻;所述主节点向所述目标从节点发送第四报文;所述主节点接收所述目标从节点发送的第五报文,所述第五报文包括:所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第三报文的时刻;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第三报文的时刻、所述主节点的内部时延值、所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第三报文的时刻,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值;或者,所述主节点向所述目标从节点发送所述第一报文,并确定发送所述第一报文的时刻;所述主节点接收所述目标从节点发送的第六报文,并确定接收所述第六报文的时刻;所述第六报文包括所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻中的任意一项或两项;所述主节点向所述目标从节点发送第七报文;所述主节点接收所述目标从节点发送的第八报文,所述第八报文包括所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻中的剩余项;所述主节点根据所述主节点发送所述第一报文的时刻、所述主节点接收所述第六报文的时刻、所述主节点的内部时延值、所述目标从节点的内部时延值、所述目标从节点接收所述第一报文的时刻及所述目标从节点发送所述第六报文的时刻,确定所述主节点与所述目标从节点之间的第一时延值。
- 根据权利要求21-23中任意一项所述的装置,所述识别模块还用于:所述主节点根据所述时延数据或所述信道品质数据中的至少一个,进行聚类分析,确定至少一个簇,其中,同一簇中的各节点间的时延数据满足第一预设条件,和/或同一簇中的各节点的信道品质数据满足第二预设条件;所述主节点根据所述时延数据及所述至少一个簇,确定不同簇间的连接关系;所述主节点根据所述电量数据及所述不同簇间的连接关系,确定任意两个直连簇之间的节点的连接关系;所述主节点根据所述电量数据,确定各簇内的节点间的连接关系;所述主节点根据所述不同簇间的连接关系、所述各簇内的节点间的连接关系及所述任意两个直连簇之间的节点的连接关系,识别所述低压台区的拓扑。
- 根据权利要求21-24中任意一项所述的装置,其特征在于,所述识别模块还用于:所述主节点利用智能算法,对所述时延数据、所述信道品质数据、或所述电量数据中的至 少一项,进行数据分析,识别所述低压台区的拓扑;其中,所述智能算法包括:人工神经网络算法、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、或粒子群算法中的至少一项。
- 一种电力线低压台区拓扑识别装置,其特征在于,低压台区中包括多个节点,所述多个节点包括主节点和与所述主节点对应的多个从节点,所述多个从节点包括第一从节点,所述装置包括:接收模块,用于所述第一从节点接收所述主节点发送的指示信息;上报模块,用于所述第一从节点响应于所述指示信息上报特征数据,所述特征数据包括:所述低压台区中所述多个从节点中任意两个具有直连关系的节点之间的第一特征数据;所述特征数据用于所述主节点识别所述低压台区的拓扑;其中,所述特征数据包括时延数据或信道品质数据中的至少一个,所述时延数据为具有直连关系的两个节点之间的电力线上传输信息的第一时延值,所述信道品质数据为具有直连关系的两个节点之间电力线信道的质量。
- 根据权利要求26所述的装置,其特征在于,所述特征数据还包括:所述主节点与所述低压台区中与所述主节点具有直连关系的从节点之间的第二特征数据。
- 一种电力线低压台区拓扑识别装置,其特征在于,包括:处理器和传输接口;所述处理器通过所述传输接口接收或发送数据;所述处理器被配置为执行存储在存储器中的指令时实现权利要求1-10中任意一项所述的方法或权利要求11-17中任意一项所述的方法。
- 一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,其特征在于,当所述计算机程序指令被计算机或处理器执行时实现权利要求1-10中任意一项所述的方法或权利要求11-17中任意一项所述的方法。
- 一种包含指令的计算机程序产品,其特征在于,当所述指令在计算机或处理器上运行时,使得所述计算机或所述处理器执行如权利要求1-10中任意一项所述的方法或权利要求11-17中任意一项所述的方法。
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