1、技術平臺研發

       為了能夠更加全面、高效地對拓撲識別技術進行測試和驗證，國網浙江電科院自主研發了國內首套配電物聯網臺區“邊-端”交互功能測試平臺，如圖1中所示。

       該平臺根據測試需求，可接入充電樁、儲能、光伏、低壓監測單元等各類新型智能設備和感知裝置，驗證接入裝置與智能融合終端之間的“邊-端”交互能力。通過半真型方式模擬實際臺區的物理特征，平臺可一鍵生成多臺區、多分支、多層級的復雜拓撲結構，能夠靈活構造浙江配電網典型臺區場景，并據此開展電能質量治理、智能自治等應用的功能測試。與傳統的實驗室原理性測試或現場運行測試相比，該平臺既高度還原了真實低壓臺區運行環境，又具備實驗室檢測平臺的靈活性和可定制化，能更好地量化評估被測設備的功能和性能，可滿足配電物聯網新技術、新業務的測試與研究需求。

2、測試工作開展情況

       現階段，最為主流的拓撲識別技術類別為微電流注入法，較之于其他類別的方案（如大數據分析法或信號相關性法）在拓撲識別的有效性與可靠性方面具有顯著優勢。針對微電流注入法，其實現方案上也存在一定的差異性，主要包括“有功電流注入+時域信號檢測”、“有功電流注入+頻域信號檢測”、“無功電流注入+時域信號檢測”、“無功電流注入+頻域信號檢測”4種實現方式。目前，在浙江省內尚未有統一的技術路線，使得拓撲識別技術及其配套低壓延伸感知終端（如LTU低壓監測單元）硬件存在顯著差異化，直接導致邊-端設備交互應用存在強耦合（即同一臺區下，所有TTU與LTU必須使用同一家設備，如圖2中所示），不利于全省的推廣建設與應用。

       針對這一情況，為選取滿足浙江公司配電物聯網臺區建設應用需求的最優拓撲識別技術方案、實現拓撲識別配套終端設備（低壓監測單元）的功能規范統一與互聯互通兼容應用，2021年9月1日至15日期間，電科院對省內四個主要技術供應商的拓撲識別方案進行了專項測試，各供應商相關專業技術人員參與并確認最終檢測結果。參與測評的技術方案如表2所示。

表2 參與專項測試的拓撲識別技術方案比對分析

       基于配電物聯網“邊-端”交互功能試驗平臺，省電科院從“設備即插即用、拓撲識別準確性、相位識別準確性、拓撲識別時間、識別抗擾能力“5個維度，對參評的臺區拓撲識別技術進行全方位測評。測試過程中，為被測試的拓撲識別技術方案設置了“4種拓撲結構、15個測試項目和15種測試運行工況”，通過多節點、多層級、多元素接入下的多種運行工況，對拓撲識別技術方案進行全方位評估測試，以更加高效、快捷、有效的方式掌握拓撲識別技術的優勢和不足。

       通過大量的測試和比對工作，對4個參評的方案進行了全方位的比對，得到了以下幾個方面的結論：

（1）分布式光伏接入、SVG無功補償、充電樁接入以及諧波電流注入與電源相位突變等工況，會影響拓撲識別算法的準確性；

（2）隨著拓撲節點、拓撲層級規模的增加，拓撲世界所需時間同步增加；但考慮到實際臺區拓撲結構的變化周期，現有拓撲識別算法的響應速度能夠滿足業務應用需求；

（3）基于HPLC構建本地通訊網絡時，相鄰臺區存在著串臺區干擾（即出現交叉組網的情況），會對拓撲識別算法產生影響；

（4）“有功電流注入+頻域檢測”技術路線在整個拓撲識別測試中所呈現出的表現最優，識別準確率和適應性最好。

       基于上述評價結果，省電科院從實現“配電物聯網邊-端設備互聯互通應用”的目標出發，對應用于浙江公司的拓撲辨識技術（特征電流物理特征）、拓撲識別交互數據項及相關功能進行了優化和統一標準化，見表3。

表3 浙江公司基于特征電流注入的拓撲識別物理特征