[發明專利]一種低壓配網的通信網關系統及預警方法

在審

• 申請號: 202111258002.7
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113988261A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 程洋;甘團杰;馮志華;彭志榮;高國華;郭洋洋;夏華進;戴錦明
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司江門供電局;廣東電網有限責任公司
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;G06N3/08;G06N20/10;H04B3/46;H04B17/309;H04B17/391
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李秋梅

本發明涉及通信技術領域，公開了一種低壓配網的通信網關系統及預警方法，其系統通過網關實時采集電源設備層傳輸的電力線信道噪聲，并利用支持向量機和小波神經網絡分別對電力線信道噪聲進行建模，并利用均方根誤差對兩種建模獲得的噪聲預測序列進行性能評估，確定噪聲預測最為準確的最優噪聲預測序列，并以最優噪聲預測序列與預設的安全噪聲閾值對比，從而判斷最優噪聲預測序列是否異常，若異常，則對最優噪聲預測序列進行標記，并生成預警信息以進行預警，從而提高了對電力線信道噪聲的預警方法的實時性和準確性。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種低壓配網的通信網關系統及預警方法。

背景技術

電力物聯網環境中分布著大量的能源終端設備和儲能設備，這些分布式電源以及并網設備大量應用電力電子器件，使得電網噪聲更加復雜，而這與傳統的配電網中的噪聲分布有很大的區別，特別是脈沖噪聲在噪聲中占有更大的比例。因此研究電力物聯網中分布式電源的投切與儲能設備的運行狀態下的電力線信道噪聲的特性對分析新能源微網中信號傳輸特性和信號檢測有重要的意義。

但目前對電力線信道噪聲的預警方法不能滿足對噪聲預警的實時性、準確性的要求。

發明內容

本發明提供了一種低壓配網的通信網關系統及預警方法，解決了對電力線信道噪聲的預警方法的實時性和準確性較差的技術問題。

有鑒于此，本發明第一方面提供了一種低壓配網的通信網關系統，其通信網關系統分別與變壓器和電源設備層通信連接，通信網關系統包括：噪聲采集模塊、電源噪聲建模模塊、噪聲性能評估模塊和噪聲預警模塊；

所述噪聲采集模塊用于采集所述電源設備層傳輸的電力線信道噪聲，還用于將所述電力線信道噪聲發送至所述電源噪聲建模模塊；

電源噪聲建模模塊用于基于支持向量機和小波神經網絡分別對所述電力線信道噪聲進行建模，從而得到兩個相應的噪聲預測模型，求解兩個噪聲預測模型分別得到兩個噪聲預測模型分別對應的兩組噪聲預測序列，還用于將兩組噪聲預測序列發送至所述噪聲性能評估模塊；

所述噪聲性能評估模塊用于分別計算兩組所述噪聲預測序列與實測噪聲序列的均方根誤差，基于所述均方根誤差的計算結果確定最優噪聲預測序列，還用于將所述最優噪聲預測序列發送至所述噪聲預警模塊；

所述噪聲預警模塊用于根據預設的安全噪聲閾值判斷所述最優噪聲預測序列是否異常，若異常，則對所述最優噪聲預測序列進行標記，還用于根據標記的所述最優噪聲預測序列以及對應的所述電源設備層生成預警信息以進行預警。

優選地，所述噪聲性能評估模塊采用下式分別計算兩組所述噪聲預測序列與實測噪聲序列的均方根誤差：

式中，RMSE為均方根誤差，I為噪聲樣本總數，i為第i個噪聲樣本，n(i)為實測噪聲序列中的第i個噪聲樣本，n′(i)為噪聲預測序列中的第i個噪聲樣本。

優選地，本系統還包括：噪聲濾波器，所述噪聲預警模塊還用于將所述最優噪聲預測序列傳輸至所述噪聲濾波器，所述噪聲濾波器安裝于所述電源設備層的電力輸出端，所述噪聲濾波器用于基于所述最優噪聲預測序列調整濾波增益直至噪聲收斂于預設噪聲閾值內。

優選地，本系統還包括加密模塊和解密模塊，所述加密模塊安裝于所述電源設備層，用于對所述電源設備層向網關系統發送的載波信號疊加預設的波形干擾信號，所述解密模塊安裝于通信網關系統，用于對所述電源設備層發送的所述載波信號所疊加的所述預設的波形干擾信號進行解密，還用于對解密后的所述預設的波形干擾信號進行消除。

優選地，所述噪聲預警模塊包括報文發送模塊和時間戳子模塊，所述報文發送模塊用于將標記的所述最優噪聲預測序列以報文的方式發送至所述電源設備層，所述時間戳子模塊用于獲取所述報文發送模塊的報文發送時間，用于根據報文發送時間對報文標記時間戳。