CN113630156A - 一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，该方法包括：利用HPLC本地通信技术结合交流电过零相位偏移量统计分析方法，通过比对临近网络过零序列进行相关性计算，将计算得到的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，判断是否触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件；当相关性计算数值达到设定阈值时，触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件，识别出需要开启台区识别的台区；采用事件上报方式，自动触发开启台区识别。本发明方法识别率高，误识率低；为档案混乱台区进行精准治理提供技支撑，进而提高户变关系判断的准确性，有利于台区线损的管理，提高电网经济运行水平。

Description

一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法

技术领域

本发明涉及低压电力线载波通信技术领域，具体涉及一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法。

背景技术

由于用户信息变化、电能表故障更换、台区升级改造等原因，当前系统户变关系经常发生变化，导致线损计算异常、若使用“台区识别仪”等专用“离线”识别设备，将大大加剧现场维护工作量，且耗时很长。加之现有低压电力线载波、微功率无线等本地通信方式在“共零”和“空间耦合”等情况下，均具备跨台区通信的能力，给户变关系梳理工作的开展带来极大挑战。

发明内容

本发明目的在于提供一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，本发明主要采用工频同步过零序列法方式来判断、筛查需要在哪些台区开启台区识别，这种方法识别率高，误识率低。

本发明采用过零序列进行相关性计算，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来触发STA向CCO端发送台区串扰相关事件，从而识别筛查出需要在哪些台区开启台区识别，进而提高户变关系判断的准确性，有利于台区线损的管理，提高电网经济运行水平。

本发明通过下述技术方案实现：

一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，该方法包括：

基于工频过零时刻序列相关性识别方法，即利用HPLC本地通信技术结合交流电过零相位偏移量统计分析方法，通过比对临近网络过零序列进行相关性计算，将计算得到的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来判断是否触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件；当相关性计算数值达到设定阈值时，触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件，识别出需要开启台区识别的台区；采用事件上报方式，自动触发开启台区识别。

工作原理如下：

基于现有技术很难高效地自动判断哪些台区需要开启台区识别，本发明设计了一种基于工频同步过零序列法载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，本发明基于工频过零时刻序列相关性识别方法，即利用HPLC本地通信技术结合交流电过零相位偏移量统计分析方法，根据不同台区的电压过零点偏移、相位畸变等信息相关性区分，其中STA通过过零点序列进行相关性计算，通过事件上报方式，自动触发开启台区识别。具体是一个台区的某一相电上，由于负荷的接入和切出，尤其是感性、容性负载的接入和切出，会造成交流电的相位出现某些特征变化，如电压过零点偏移、相位畸变等，在同一台区同一相线上的不同位置，相位特征的变化规律具有相似性；不同台区的同一相线上，相位特征的变化规律则具有差异。通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件，从而识别筛查出需要开启台区识别的台区。

具体地：本发明方法是利用HPLC本地通信技术结合交流电过零相位偏移量统计分析方法，通过比对临近网络过零序列进行相关性计算，将统计出来的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来判断是否触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件。当相关性计算数值达到某一设定阈值时(例如台区1相关性是1000，台区2相关性是899，则阈值可设置为100(因为阈值的取值小于两个相关性值的差即可)，该阈值可根据实际情况自行设置)，触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件，从而识别筛查出需要开启台区识别的台区，为档案混乱台区进行精准治理提供技术支撑；进而提高户变关系判断的准确性，有利于台区线损的管理，提高电网经济运行水平。

本发明主要采用工频同步过零序列法方式来判断、筛查需要在哪些台区开启台区识别，即解决了哪些台区需要做台区识别，即台区识别在何时开启的问题；这种方法识别率高，误识率低。

进一步地，该方法具体包括以下步骤：

步骤1，台区特征信息启动：CCO端进行数据发布，主要利用网管层自定义帧进行过零数据的广播发送，发送类型为代理广播；

步骤2，台区特征信息告知：CCO端需要启动STA端的台区特征采集活动，等待STA端采集完毕后，将自身的特征信息发布到各个STA端；

步骤3，台区特征信息收集与判断：STA端响应CCO发来的台区特征发布信息，当CCO端向STA发布其自身的台区特征信息时，STA端将该信息与其自身采集成功的台区特征信息进行比对，通过阈值判断是否需要上报事件触发开启台区识别；

步骤4，比对临近网络过零序列进行相关性计算：采用工频同步过零序列法，对比特征信息相关性，并进行统计；将统计出来的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，是否触发开启台区识别事件；若相关性最高的网络是本网络，则由CCO端将事件上报到集中器，集中器进而上报主站，主站应该发起档案修正工作；若相关性最高的网络不是本网络，则不上报该事件。

进一步地，该方法具体还包括以下步骤：

步骤5，台区识别重启：当出现STA复位或CCO复位或STA更换表计等操作后，需要根据实际的情况来确定是否需要重启台区识别逻辑。

进一步地，步骤1中CCO端进行数据发布，主要利用网管层自定义帧进行过零数据的广播发送，具体包括：

CCO端通过基准值+差值的方式成帧，结合网管层已有的报文格式，确定过零序列广播CCO本身特征信息；其中特征信息是采用工频同步过零序列法获取。

进一步地，步骤4中比对临近网络过零序列进行相关性计算：还包括：

STA端的识别逻辑从节点入网后开始，识别目标分为本网络和邻居网络，由于STA已知在本网络的象限和LN状态，故本网络可以仅选择对应象限的过零点序列进行相关性计算，邻居网络需要遍历所有的过零序列进行相关性计算；当相关性计算次数达到某一设定阈值时，统计出来的相关性作为STA与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来判断是否触发STA向CCO端发送相关事件，从而开启台区识别，对档案关系混乱台区开展精准治理。

进一步地，步骤4中采用工频同步过零序列法，对比特征信息相关性，并进行统计；其中：

对比特征信息相关性是由主节点、从节点分别采集一段长度为n的工频过零时刻同步序列，记为数列X,Y∈iⁿ，在从节点处汇总数据计算二者的Pearson相关系数C，公式如下：

其中cov(X,Y)为X与Y的协方差，Var[X]为X的方差，Var[Y]为Y的方差。

进一步地，当相关系数0.8<C≤1.0，则认为识别成功，识别出了需要开启台区识别的台区。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明方法是利用HPLC本地通信技术结合交流电过零相位偏移量统计分析方法，通过比对临近网络过零序列进行相关性计算，将统计出来的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来判断是否触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件。当相关性计算数值达到某一设定阈值时，触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件，从而识别筛查出需要开启台区识别的台区，为档案混乱台区进行精准治理提供技术支撑；进而提高户变关系判断的准确性，有利于台区线损的管理，提高电网经济运行水平。

2、本发明主要采用工频同步过零序列法方式来判断、筛查需要在哪些台区开启台区识别，即解决了哪些台区需要做台区识别，即台区识别在何时开启的问题；这种方法识别率高，误识率低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，该方法包括：

基于工频过零时刻序列相关性识别方法，即利用HPLC本地通信技术结合交流电过零相位偏移量统计分析方法，通过比对临近网络过零序列进行相关性计算，将计算出来的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来判断是否触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件；当相关性计算数值达到设定阈值时，触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件，识别出需要开启台区识别的台区；采用事件上报方式，自动触发开启台区识别。

图1为本发明一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法流程图。基于工频过零时刻序列相关性识别方法就是利用本地通信技术结合交流电过零相位偏移量统计分析方法，通过对比台区过零序列相关性，通过阈值控制判断是否需要触发开启户变识别。

具体实施时：

台区特征信息启动：

台区识别自上向下可分为STA识别逻辑，CCO数据发布，相关性计算三个部分。由于相关性计算算法和数据的类型已基本确定，故该文档不在针对其进行讨论。

台区特征信息告知：

CCO数据发布，主要利用网管层自定义帧进行过零数据的广播发送，发送类型为代理广播。通过基准值+差值的方式成帧，结合网管层已有的报文格式，确定过零序列广播报文个数。

CCO端以10s一个序列，轮询三个通道的方式进行过零序列发送，故发布一轮需要占用30s的时间，且若存在同相或未接通道，可省略对应通道过零序列的发送，降低网络开销。由于网络基准时间NTB一个循环为171s，而过零序列发送周期为30s，故通过仅占用网络基准时间NTB计数(0，150)的方式，可以完全确定CCO端进行过零采集的绝对时间，也就是说，CCO端在每个NTB的(0，150)计数区间内，形成5轮过零序列发布，如此只要CCO端确定了第一轮第一个象限过零序列的采集发布时间，后序所有的过零序列时间就可以完全确定。故CCO端需要在(0，10)间进行随机获取过零序列采集发布的起始时间zero-pass-collect-time，同时为了提高网间同步的时间精度，将误差降低到1个过零点，随机区间乘以50变为(0，500)，单位是20ms，并将该值放置于beacon帧中进行广播。

其中，一个HPLC载波通信网络中的所有设备必须同步到一个共用时钟，CCO端必须维护一个32位定时器，叫做网络基准时间。

台区特征信息收集与判断：

STA端的识别逻辑从节点入网后开始，识别目标分为本网络和邻居网络，由于STA端已知在本网络的象限和LN状态，故本网络可以仅选择对应象限的过零点序列进行相关性计算，而邻居网络需要遍历所有的过零序列(对过零序列的计算，可通过设定阈值屏蔽掉部分序列)。当相关性计算次数达到某一设定阈值时，统计出来的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来触发STA端向CCO端发送相关事件。

上述除事件上报部分为网管层功能，事件为应用层功能，台区识别异常通过全局变量标识，该部分较为简单，不再展开。

STA端收到beacon时，通过数据差值计算可以获知邻居网络在本网络计时时间下的过零序列采集时间(邻居beacon发送时间、邻居网络过零采集时间、beacon帧接收时间、过零采集时间在本网计时下的时间)，并在该时间采集、等待并计算相关性。需要额外注意的是，需要添加对其他网络报文的网管层上报。

此时采用工频同步过零序列法，对比特征信息相关性。特征信息相关性的分析是由主节点、从节点分别采集一段长度为n的工频过零时刻同步序列，记为数列X,Y∈iⁿ，在从节点处汇总数据计算二者的Pearson相关系数C，公式如下：

其中cov(X,Y)为X与Y的协方差，Var[X]为X的方差，Var[Y]为Y的方差。C的绝对值越大，表明变量X与变量Y的相关性越高；C的绝对值越小，表明变量X与变量Y的相关性越低。对于评价皮尔逊相关系数的标准如表1。

表1皮尔逊相关系数的标准表

当识别结果为极强相关，也就是相关系数为0.8<C≤1.0，则认为识别成功，并进行下一步识别结果上报。

台区识别重启：

当出现STA复位、CCO复位、STA更换表计等操作后，需要依据实际的情况来确定是否需要重启台区识别逻辑。

首先当台区识别完成后，需要记录台区识别的结果，该结果记录于Flash中：

节点入网后，进行台区识别逻辑初始化，初始化逻辑中，若台区识别结果为空，说明首次执行，则生成除“实际归属网络CCO-MAC”之外的信息进行存储，并正常启动。

若不存在有效的识别结果信息(“实际归属网络CCO-MAC”域为空，其他域有效)，说明之前已经在执行台区识别逻辑，但是暂未完成；或存在有效的识别结果信息，则当下列条件满足时，说明环境发生变化，需要重启台区识别逻辑，即与首次执行台区识别时相同：

①当前入网snid与历史记录不一致，说明CCO复位或进入其他网络。

②当前入网CCO-MAC与历史记录不一致，说明集中器更换或进入其他网络。

③STA-MAC与历史记录不一致，或历史STA-MAC不存在于二采的搜表结果中，说明STA更换表计。(二采搜表的时效性需要考虑，但若真的出现历史入网MAC在该逻辑之后才搜索成功，使得节点再次进行台区识别)

否则，说明仅仅出现STA复位或插拔，则执行台区信息恢复逻辑，继续台区识别，或依据已有的历史信息进行台区归属的初始化，并由应用层发现识别结果已存在，发送相关事件上报报文。

本发明方法是利用HPLC本地通信技术结合交流电过零相位偏移量统计分析方法，通过比对临近网络过零序列进行相关性计算，将统计出来的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来判断是否触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件。当相关性计算数值达到某一设定阈值时，触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件，从而识别筛查出需要开启台区识别的台区，为档案混乱台区进行精准治理提供技术支撑；进而提高户变关系判断的准确性，有利于台区线损的管理，提高电网经济运行水平。

本发明主要采用工频同步过零序列法方式来判断、筛查需要在哪些台区开启台区识别，即解决了哪些台区需要做台区识别，即台区识别在何时开启的问题；这种方法识别率高，误识率低。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，其特征在于，该方法包括：

利用HPLC本地通信技术结合交流电过零相位偏移量统计分析方法，通过比对临近网络过零序列进行相关性计算，将计算得到的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来判断是否触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件；当相关性计算数值达到设定阈值时，触发STA端向CCO端发送台区串扰相关事件，识别出需要开启台区识别的台区；采用事件上报方式，自动触发开启台区识别。

2.根据权利要求1所述的一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤1，台区特征信息启动：CCO端进行数据发布，利用网管层自定义帧进行过零数据的广播发送，发送类型为代理广播；

步骤2，台区特征信息告知：CCO端启动STA端的台区特征采集活动，等待STA端采集完毕后，将自身的特征信息发布到各个STA端；

步骤3，台区特征信息收集与判断：STA端响应CCO发来的台区特征发布信息，当CCO端向STA发布其自身的台区特征信息时，STA端将该信息与其自身采集成功的台区特征信息进行比对，通过阈值判断是否需要上报事件触发开启台区识别；

步骤4，比对临近网络过零序列进行相关性计算：采用工频同步过零序列法，对比特征信息相关性，并进行统计；将统计出来的相关性作为STA端与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，是否触发开启台区识别事件；若相关性最高的网络是本网络，则由CCO端将事件上报到集中器，集中器进而上报主站，主站发起档案修正工作；若相关性最高的网络不是本网络，则不上报该事件。

3.根据权利要求2所述的一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，其特征在于，该方法具体还包括以下步骤：

步骤5，台区识别重启：当出现STA复位或CCO复位或STA更换表计操作后，根据实际的情况来确定是否需要重启台区识别逻辑。

4.根据权利要求2所述的一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，其特征在于，步骤1中CCO端进行数据发布，利用网管层自定义帧进行过零数据的广播发送，具体包括：

CCO端通过基准值+差值的方式成帧，结合网管层已有的报文格式，确定过零序列广播CCO本身特征信息；其中特征信息是采用工频同步过零序列法获取。

5.根据权利要求2所述的一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，其特征在于，步骤4中比对临近网络过零序列进行相关性计算：还包括：

STA端的识别逻辑从节点入网后开始，识别目标分为本网络和邻居网络，本网络选择对应象限的过零点序列进行相关性计算，邻居网络遍历所有的过零序列进行相关性计算；当相关性计算次数达到某一设定阈值时，统计出来的相关性作为STA与对应网络的参数，通过查看相关性最高的网络是否为本网络，来判断是否触发STA向CCO端发送相关事件，从而开启台区识别。

6.根据权利要求2所述的一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，其特征在于，步骤4中采用工频同步过零序列法，对比特征信息相关性，并进行统计；其中：

对比特征信息相关性是由主节点、从节点分别采集一段长度为n的工频过零时刻同步序列，记为数列X,Y∈iⁿ，在从节点处汇总数据计算二者的Pearson相关系数C，公式如下：

其中cov(X,Y)为X与Y的协方差，Var[X]为X的方差，Var[Y]为Y的方差。

7.根据权利要求6所述的一种载波信号判断串扰台区开启台区识别的方法，其特征在于，当相关系数0.8<C≤1.0，则认为识别成功，识别出了需要开启台区识别的台区。

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