一种基于电力线的网络通信系统、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于计算机交互技术领域，具体涉及一种基于电力线的网络通信系统、方法及装置，所述系统包括：电站、电力网络、传输网络、变压器、服务器、网关、计算器、调制解调器、用户终端和滤波器；其特征在于，所述方法执行以下步骤：所述电力网络与传输网络之间，在网关之前，靠近电力网络处，设置有第一滤波器；所述传输网络与用户终端之间，在调制解调器之前，靠近传输网络处，设置有第二滤波器；具有抗干扰能力强和传输效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力线的网络通信系统、方法及装置
本专利技术属于电力通信
，具体涉及一种基于电力线的网络通信系统、方法及装置。
技术介绍
电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的。它同电力系统的继电保护及安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前，它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础；是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段；是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求，并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势，因此，世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网。电力通信在80年代初期曾经创造过辉煌，但到了90年代末，电力通信的技术水平已经比较落后。因此，技术创新被列为电力通信发展的重中之重，并确定了电力通信的技术发展方向：在传输方面，电力通信将重点发展光纤通信，使电网蕴藏的丰富通信资源能够有效运用，并适时采用wdm和dwdm技术。同时充分利用现有微波通信基础设施，进行必要的技术改造，使电力通信传输网架更加完善。在业务网方面，采用atm和ip技术建设电力数据网络综合业务平台，为电力市场、生产调度和电力工业信息化提供业务支撑与服务。与此同时，电力通信还将跟踪ip技术在传送电力关键运行业务方面的发展，关注利用电力配电线路传输数据的相关技术。国家电力公司系统在建opgw光缆近1万千米，包括北京—沈阳—哈尔滨、龙泉—武汉—上海、龙泉—郑州—石家庄—北京等线路。预计到2005年左右，将建成“三纵四横”光纤主干通信网架。电力系统发展电信具有潜力和资源优势。潜力即电力通信拥有覆盖全国电力系统的专用通信网，拥有丰富的通信网络基础设施。资源优势，首先体现在长途传输方面，利用输电线路敷设地线缠绕光缆(gwwop)、自承式光缆(adss)、地线复合光缆(opgw)等电力特殊光缆可迅速形成长途通信能力。电力特殊光缆受外力破坏的可能性小，可靠性高，而且技术已经成熟，特别是opgw技术，在国内已经广泛应用。其次体现在本地传输方面，城市内电力系统的杆路、沟道可用于通信服务，在宽带接入网方面发挥重要作用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于电力线的网络通信系统、方法及装置，具有抗干扰能力强和传输效率高的优点。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于电力线的网络通信系统，所述系统包括：电站、电力网络、传输网络、变压器、服务器、网关、计算器、调制解调器、用户终端和滤波器；所述变压器设置于所述电站与电力网络之间，连接电站和电力网络；所述电力网络和传输网络之间设置有网关；所述计算器设置于电力网络上，计量电力消耗；所述服务器设置于传输网络上，提供网络服务；所述调制解调器分别设置于服务器与传输网络之间，以及传输网络与用户终端之间，进行信号的调制与解调；所述电力网络与传输网络之间，在网关之前，靠近电力网络处，设置有第一滤波器；所述传输网络与用户终端之间，在调制解调器之前，靠近传输网络处，设置有第二滤波器；所述第一滤波器通过建立反馈滤波模型，生成抗干扰器，进而生成反馈控制器，进行反馈控制滤波；所述第二滤波器通过循环计算网络偏差补偿，进行滤波；通过第一滤波器滤波后的，降低了系统中的谐波；通过第二滤波器的滤波降低系统中的噪声。进一步的，所述第一滤波器进行滤波时，通过如下公式建立反馈滤波模型：其中，vn和in，n＝1,2,3是每一相位的电力网络的电压值和电流值；所述Rc和Lc为第一滤波器的自感和自身电容；v1M、v2M和v3M为每一相位的第一滤波器的电压值；vMN为电压校正值，进一步的，所述抗干扰器通过如下公式生成：其中，Kρ为抗干扰器，λ为积分阶数，取值范围为1～3，Ki为积分系数，取值范围为2-5；所述ω为实数频率，取值范围2～6次/s，Te为滤波器系数，取值范围为5～10。进一步的，所述通过循环计算网络偏差补偿，进行滤波的方法执行以下步骤：步骤S1：采用如下公式，进行输出噪声估算：其中，所述为输出噪声估算；所述κ为输入信噪比；所述为输入噪声估算；所述为模拟噪声估算；所述M为调整系数，取值范围为：1.2～2.5；所述为步长参数，取值范围为4～8；所述T为步长阶数，取值为6；步骤S2：通过计算得出的输出噪声估算，计算网络偏差补偿，包括以下步骤：采用偏差补偿的归一化最小均方误差准则分别对小步长自适应滤波器权重向量和大步长自适应滤波器权重向量进行更新；其中，小步长自适应滤波器权重向量的更新采用如下公式：其中，为输入信号；ε为正向调整参数，取值为0.02；为小步长系统误差；w1(n)为小补偿输入；其中，大步长自适应滤波器权重向量的更新采用如下公式：为大步长系统误差；w2(n)为大步长输入。步骤S3：循环执行步骤S2，得到平均值，最终的结果即为偏差补偿的结果，使用偏差补偿的结果进行滤波。进一步的，所述调制解调器设置于服务器与传输网络之间，进行信号的调制方法执行以下步骤：使用如下公式，对输入信号进行调制：其中，t为调制时间；f0为调制频率。进一步的，所述调制解调器设置于传输网络与用户终端之间，进行信号的解调的方法执行以下步骤：执行调制信号的逆过程，进行信号的解调。一种基于电力线的网络通信方法，所述系统包括：电站、电力网络、传输网络、变压器、服务器、网关、计算器、调制解调器、用户终端和滤波器；所述方法执行以下步骤：所述电力网络与传输网络之间，在网关之前，靠近电力网络处，设置有第一滤波器；所述传输网络与用户终端之间，在调制解调器之前，靠近传输网络处，设置有第二滤波器；所述第一滤波器通过建立反馈滤波模型，生成抗干扰器，进而生成反馈控制器，进行反馈控制滤波；所述第二滤波器通过循环计算网络偏差补偿，进行滤波；通过第一滤波器滤波后的，降低了系统中的谐波；通过第二滤波器的滤波降低系统中的噪声。进一步的，所述第一滤波器进行滤波时，通过如下公式建立反馈滤波模型：其中，vn和in，n＝1,2,3是每一相位的电力网络的电压值和电流值；所述Rc和Lc为第一滤波器的自感和自身电容；v1M、v2M和v3M为每一相位的第一滤波器的电压值；vMN为电压校正值，进一步的，所述抗干扰器通过如下公式生成：其中，Kρ为抗干扰器，λ为积分阶数，取值范围为1～3，Ki为积分系数，取值范围为2-5；所述ω为实数频率，取值范围2～6次/s，Te为滤波器系数，取值范围为5～10。一种基于电力线的网络通信装置，所述装置包括：电站、电力网络、传输网络、变压器、服务器、网关、计算器、调制解调器、用户终端和滤波器；所述变压器设置于所述电站与电力网络之间，连接电站和电力网络；所述电力网络和传输网络之间设置有网关；所述计算器设置于电力网络上，计量电力消耗；所述服务器设置于传输网络上，提供网络服务；所述调制解调器分别设置于服务器与传输网络之间，以及传输网络与用户终端之间，进行信号的调制与解调；其特征在于，所述电力网络与传输网络之间，在网关之前，靠近电力网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电力线的网络通信系统，所述系统包括：电站、电力网络、传输网络、变压器、服务器、网关、计算器、调制解调器、用户终端和滤波器；所述变压器设置于所述电站与电力网络之间，连接电站和电力网络；所述电力网络和传输网络之间设置有网关；所述计算器设置于电力网络上，计量电力消耗；所述服务器设置于传输网络上，提供网络服务；所述调制解调器分别设置于服务器与传输网络之间，以及传输网络与用户终端之间，进行信号的调制与解调；其特征在于，所述电力网络与传输网络之间，在网关之前，靠近电力网络处，设置有第一滤波器；所述传输网络与用户终端之间，在调制解调器之前，靠近传输网络处，设置有第二滤波器；所述第一滤波器通过建立反馈滤波模型，生成抗干扰器，进而生成反馈控制器，进行反馈控制滤波；所述第二滤波器通过循环计算网络偏差补偿，进行滤波；通过第一滤波器滤波后的，降低了系统中的谐波；通过第二滤波器的滤波降低系统中的噪声。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电力线的网络通信系统，所述系统包括：电站、电力网络、传输网络、变压器、服务器、网关、计算器、调制解调器、用户终端和滤波器；所述变压器设置于所述电站与电力网络之间，连接电站和电力网络；所述电力网络和传输网络之间设置有网关；所述计算器设置于电力网络上，计量电力消耗；所述服务器设置于传输网络上，提供网络服务；所述调制解调器分别设置于服务器与传输网络之间，以及传输网络与用户终端之间，进行信号的调制与解调；其特征在于，所述电力网络与传输网络之间，在网关之前，靠近电力网络处，设置有第一滤波器；所述传输网络与用户终端之间，在调制解调器之前，靠近传输网络处，设置有第二滤波器；所述第一滤波器通过建立反馈滤波模型，生成抗干扰器，进而生成反馈控制器，进行反馈控制滤波；所述第二滤波器通过循环计算网络偏差补偿，进行滤波；通过第一滤波器滤波后的，降低了系统中的谐波；通过第二滤波器的滤波降低系统中的噪声。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一滤波器进行滤波时，通过如下公式建立反馈滤波模型：其中，vn和in，n＝1,2,3是每一相位的电力网络的电压值和电流值；所述Rc和Lc为第一滤波器的自感和自身电容；v1M、v2M和v3M为每一相位的第一滤波器的电压值；vMN为电压校正值，


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述抗干扰器通过如下公式生成：其中，Kρ为抗干扰器，λ为积分阶数，取值范围为1～3，Ki为积分系数，取值范围为2-5；所述ω为实数频率，取值范围2～6次/s，Te为滤波器系数，取值范围为5～10。


4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述通过循环计算网络偏差补偿，进行滤波的方法执行以下步骤：
步骤S1：采用如下公式，进行输出噪声估算：其中，所述为输出噪声估算；所述κ为输入信噪比；所述为输入噪声估算；所述为模拟噪声估算；所述M为调整系数，取值范围为：1.2～2.5；所述为步长参数，取值范围为4～8；所述T为步长阶数，取值为6；
步骤S2：通过计算得出的输出噪声估算，计算网络偏差补偿，包括以下步骤：采用偏差补偿的归一化最小均方误差准则分别对小步长自适应滤波器权重向量和大步长自适应滤波器权重向量进行更新；其中，小步长自适应滤波器权重向量的更新采用如下公式：其中，为输入信号；ε为正向调整参数，取值为0.02；为小步长系统误差；w1(n)为小补偿输入；其中，大步长自适应滤波器权重向量的更新采用如下公式：为大步长系统误差；w2(n)为大步长输入。
步骤S3：循环执行步骤S2，得到平均值，最终的结果即为偏差补偿的结果，使用偏差补偿的结果进行滤波。


5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述调制解调器设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天广，
申请(专利权)人：李天广，
类型：发明
国别省市：浙江;33