四表集抄技术上还要解决什么难点？-第3页-北极星输配电网

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3.网络拓扑分析是突破口：

低压载波通信的最大难题在于几乎所有影响通信的物理条件，都是动态的。而且动态波动范围很大。而分散型组网技术，在一定程度上，是依靠“历史经验”积累，来选择中继点。对于信道稳定性很差的低压载波信道，这些“历史经验”的可信度就很低。这就是分散型组网技术在低压载波信道上应用的局限性。

低压电网的网络拓扑分析与差分式路由技术，选择了通信环境中唯一的准静态因素，也就是低压电网的网络拓扑结构，作为中继路径选择的依据，所以具有较高的合理性。

这里，能否实现低压电网网络拓扑分析，就成了低压载波通信可靠性提高的突破口与关键。

低压电网网络拓扑结构的基本概念：

我国的低压电网建设，近代新建的城市系统，还算有迹可循，他们必须符合建筑设计规范。但早年建设的城市电网，几乎就没有任何规律可循啦。特别是农网，它们与山川河流走向与地理环境，都有密切关系，加上人为因素，它们的拓扑结构，完全可以用随机来描述。

从理论上，低压电网的网络拓扑结构模型，是“树枝状、发散性”。这一点毫无疑问。这里的“树枝状”是分析的难点。

低压电网网络拓扑分析的数学模型：

根据低压电网网络拓扑分析的需要，我们建立了上述有限定义域的三维网络拓扑分析数学模型。包括分相、分级、分支。其中的分相，我们不是通过A/D转换实现，而是统一在网络拓扑分析算法中；分级指的是距离集中器的相对远近；分支指的是“树枝状、发散性”电网的支状描述。

低压电网网络拓扑分析，包括两个任务：“树枝”形状的解析与所有终端挂载位置的确定。

可行性的解析：

因为低压电网网络拓扑结构的随机性，与终端数量的原因，通常意义的数学解析，几乎是不可能的。这也是很多学术研究部门放弃这个课题的理由。而我们的分析，完全出于工程的考量。采用了逼近算法与系统动态修正，在进行了初步的网络拓扑探查的同时，就可以进行拓扑中继抄收，借助波状外延，实现通信全覆盖。

我们这里得到的网络拓扑结构，只是逼近算法的中间结果，而不是几何意义或物理意义的确定结果。但从工程意义，这个结果足够了！从国内外低压载波通信的现状看，物理层通信已经可以实现70%以上的抄收成功率。在实现中继点准确选择的前提下，一般1-2级中继，就可以实现通信全覆盖。网络拓扑分析结果不用很准确。

还要说明的是，这里得到的不是几何拓扑结构，而是物理拓扑结构。它正适用于低压载波通信的中继点选择。

两维网络拓扑分析与三维网络拓扑分析：

根据上述低压电网网络拓扑分析模型，可以将网络拓扑分析技术分为两维网络拓扑，与三维网络拓扑。前者只完成分相与分级，后者包括分相、分级与分支。其中分支是最复杂的。但就我们的四表集抄现场要求来说，只要有了两维网络拓扑分析与差分式路由，基本就可以实现100%通信覆盖，只是抄收速度稍慢。不过也能满足我国现行各种能源价格政策的需要。

4.低压电网网络拓扑分析的广阔应用前景：

低压电网网络拓扑分析技术，作为一项工程角度解决问题的技术方案，虽然不能作为一项理论上的技术突破，但它还有更多的应用前景。这里仅举一例说明。

现在国内外大力推广的分散型绿色能源建设，蓬勃崛起，方兴未艾。但这些分散型绿色能源与大电网并网运行，却存在诸多重大技术难题。其中，潮流分布、短流计算、运行方式设计、保护定值计算，都需要采用微网技术进行。但微网技术的应用，也需要电网结构图纸。而这就需要低压电网的网络拓扑结构。所以，低压电网的网络拓扑分析，也将是应用的必备技术。

当然，我们目前的低压电网网络拓扑分析技术与上述需要还有些许差异。但这种分析方法，将提供一种重要的技术手段。

结束语：

上述四篇关于四表集抄的短文，是笔者多年从事集抄系统研究的一点感受与体会。写在四表集抄规模推广之前，希望对大家有所补益。一己管见，缪误难免，敬请左正。

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