[发明专利]基于模块化配置的配电终端及其拓扑模型验证方法和装置

说明书

本发明涉及配电网技术领域，公开了基于模块化配置的配电终端及其拓扑模型验证方法和装置。本发明的配电终端包括电源模块、核心控制模块和多个子功能模块，其中各所述子功能模块及核心控制模块之间采用基于抢占机制的全双工高速数据总线进行通信；所述核心控制模块用于对各所述子功能模块进行协调和控制，并用于对扩展的子功能模块进行自动识别和注册；该方法利用消息摘要算法生成每个配电终端拓扑信息的“指纹”，然后通过共识算法整合所有终端的信息，将结果与主站的标准指纹信息进行比较，以检验模型的正确性。本发明的配电终端具有较强的可扩展性和灵活性，基于该配电终端提出的拓扑模型验证方法具有验证精度及效率高的优点。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，尤其涉及基于模块化配置的配电终端及其拓扑模型验证方法和装置。

背景技术

传统箱式结构的配电终端有统一的外箱，其中通过插槽设置固定数量的电源板、中央处理器板和模拟采集板。插槽的位置相对固定，插槽数量有限，在一定程度上限制了配电终端的可扩展性和灵活性，不能满足工程现场的实际情况。配电终端设升级意味着设备需要整体更换，改造维护成本较大。

为提高配电网可靠性，需要在配电终端中使用分布式FA(馈线自动化)。分布式FA可以通过配电终端的协调和协作来完成故障定位、隔离和恢复。它依赖于存储在配电终端本身的拓扑信息，不需要与主站通信。可见，分布式解决方案的有效性与存储在每个配电终端的拓扑模型的准确性密切相关。因此，为提高分布式FA的可靠性，有必要对配电终端的拓扑模型进行验证。

然而，大部分的研究都集中在主站的拓扑模型上，目前还没有有效的验证方法用于对配电终端的拓扑模型进行验证。

发明内容

本发明提供了基于模块化配置的配电终端及其拓扑模型验证方法和装置，解决了配电终端的扩展升级及所存储拓扑模型的验证的技术问题。

本发明第一方面提供一种基于模块化配置的配电终端，包括电源模块、核心控制模块和多个子功能模块；

所述电源模块通过电源总线连接所述核心控制模块及各所述子功能模块，以用于提供电源；

各所述子功能模块及核心控制模块之间采用基于抢占机制的全双工高速数据总线进行通信；

所述核心控制模块用于对各所述子功能模块进行协调和控制，并用于对扩展的子功能模块进行自动识别和注册。

根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述全双工高速数据总线包括两组差分数据总线和一组差分控制总线，所述差分数据总线用于数据传输，所述差分控制总线用于在数据传输时进行信道状态检测及信道资源抢占。

根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述核心控制模块包括用于对扩展的子功能模块进行识别和注册的更新检测单元；

所述更新检测单元包括：

接收子单元，用于接收扩展的子功能模块发送的注册请求，所述注册请求包括设备标识符；

识别子单元，用于根据所述设备标识符识别扩展的子功能模块的设备类型和物理地址；

注册子单元，用于根据所述设备类型和物理地址更新对应的设备配置信息。

根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述多个子功能模块包括模拟采集模块、数字量采集模块、数字量输出模块、GPRS无线公共网络通信模块及广播和航空通讯模块。

本发明第二方面提供一种配电终端的拓扑模型验证方法，所述配电终端为如上任意一项能够实现的方式所述的基于模块化配置的配电终端，所述方法包括：

基于与邻居配电终端的点对点通信，收集所属区域的本地拓扑模型信息；

根据所述本地拓扑模型信息生成对应的SCL文件；