抗电器干扰的电力线传输时延测量方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了抗电器干扰的电力线传输时延测量方法、装置及存储介质，属于时延测量领域，该方法，包括以下步骤：S1：改变接收端的电阻的阻值，得到n组不同的输入端电压电流比，选定初始值并设定精度要求；S2：根据初始值计算对时延估计的均方误差矩阵，判断所述均方误差矩阵的模是否小于设定的精度，如果小于所述精度，则得到最优解并进行步骤S4，否则，则进行步骤S3；S3：根据该均方误差矩阵确定线性搜索方向，对初始值进行更新，并使用更新的初始值重复步骤S2；S4：根据最优解中提取的参数，得到输出时延值。本发明专利技术其能够在不影响电网工作的前提下，实现抗用电器干扰的、高精度、小体积、低成本在线端到端传输时延测量。成本在线端到端传输时延测量。成本在线端到端传输时延测量。

【技术实现步骤摘要】
抗电器干扰的电力线传输时延测量方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术是关于时延测量领域，特别是关于一种抗用电器干扰的电力线传输时延测量方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]2019年1月国家电网公司提出“三型两网”发展战略。其中两网即“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”是实现“三型”的基本途径。正是在这样的大背景下国网信通产业集团公司提出了营配贯通优化提升解决方案，而低压台区配电物联网是电力泛在物联网建设的重要组成部分。基于低压电力线通信技术，以智能台区低压配网智能化改造需求为导向，充分考虑配电台区复杂应用场景，围绕业务数据全范围采集和互联互通需求，通过基于电力线通信技术的网络测量技术与拓扑发现功能研究，对低压台区进行拓扑发现，包括拓扑信息可视化展示、基于分支线路的物理拓扑识别、台区拓扑实时自动更新、户变和户相关系梳理，实现台区整体运作状态在线监测，为台区营配贯通，精益化运维和业务开展提供底层基础数据，支撑配电台区智能化水平整体提升。
[0003]现有的传输时延测量技术，主要有四类：第一类是基于通信的端到端网络传输时延测试技术，第二类基于脉冲反射的传输时延测量技术，第三类是全球卫星定位技术，第四类是基于扩频通信的高精度测量技术。
[0004]第一类技术主要应用于计算机网络通信端到端创世时延测试和无线通信网络端到端传输时延测试。在时延测量时，测量方向被测量方发送一个数据包，被测量方收到这个数据包后，返回一个应答包。测量方记录发送数据包的时刻和接收到应答包的时刻，计算出信号从测量端到被测量端的端到端传输时延。该技术受限于通信的传输速率及物理层传输控制机制，该时延测量精度通常都在us级以上。
[0005]第二类技术主要应用于雷达系统、网线长度测试仪、电缆长度测试仪、光纤长度测试仪、矢量网络分析仪等系统中。雷达系统通过向被探测目标发射一个电磁脉冲，然后等待被测物体间该脉冲反射回来，记录脉冲的发出时刻和反射脉冲的接收时刻，得到传输时延。网线长度测试仪、电缆长度测试仪、光纤长度测试仪都是在被测系统的一端安装设备，该设备通过在这个端口发射脉冲信号后，等待脉冲信号在末端或者断点出被反射回来，记录脉冲发射时刻和反射脉冲的接收时刻，获得传输时延。矢量网络分析仪通过两个端口测量被测线缆的长度，一个端口发射脉冲信号，另一个端口接收该脉冲信号，通过记录发射端口脉冲信号发出时间和接收端口收到脉冲的时刻，计算出传输时延。该技术不能直接应用于电力线网端到端传输时延测量；矢量网络分析仪中的技术，必须要求被测电缆的两头能够放在统一地点，显然不适用于各终端处于不同地理位置的电力线网络；网线长度测试仪、电缆长度测试仪和光纤长度测试仪要求被测线缆、光纤的一端必须与系统断开，且只有一个反射信号，而典型的电力线网络，存在多个分子开关和终端，每一个分支开关和终端都会引起阻抗的不连续，从而产生反射信号，导致测量失败，同时测量电力线网络中端到端传输时延是，也不能将电线与电网断开。
[0006]第三类技术，采用多个发射端，同时发射不同的信号，达到同一个接收端，接收端通过计算这些信号的到达时间差，结合不同发射源的位置已知的条件，计算出地理位置。系统要求所有发射端存在一个共有的高精度的绝对时钟。发送的数据中，包含了该数据发送时间的标签，接收端在接收到数据时，利用接收到的数据时刻，减去数据中的标签时刻，得到相对传输时延。该技术需要系统具有全网统一的高精度时间，高精度的时钟体积大，成本高，不能嵌入到对成本、体积和功耗敏感的用电设备端，因此也不适用于电力线网络中端到端传输时延的测量。
[0007]第四类技术，采用m序列扩频码，通过端到端通信，确认测量的双方身份，然后采用扩频码的收发，进行双向时延测量，测量精度可以达到6ns。该技术所测量的端到端的时延，包含了两端用电器的复阻抗特性带来的额外的信号相位延迟，因此所测量的时延并不与电力线传输线的时延成比例，不能精确的反应出端到端电力线长度的相对关系，导致拓扑发现准确率的下降。
[0008]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种抗电器干扰的电力线传输时延测量方法、装置及存储介质，其能够在不影响电网工作的前提下，实现抗用电器干扰的、高精度、小体积、低成本在线端到端传输时延测量。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供了一种抗电器干扰的电力线传输时延测量方法，包括以下步骤：
[0011]S1：改变接收端的电阻的阻值，得到n组不同的输入端电压电流比，选定初始值并设定精度要求；
[0012]S2：根据初始值计算对时延估计的均方误差矩阵，判断所述均方误差矩阵的模是否小于设定的精度，如果小于所述精度，则得到最优解并进行步骤 S4，否则，则进行步骤S3；
[0013]S3：根据该均方误差矩阵确定线性搜索方向，对初始值进行更新，并使用更新的初始值重复步骤S2；
[0014]S4：根据最优解中提取的参数，得到输出时延值。
[0015]在本专利技术的一实施方式中，所述步骤S1中，选取n＝3，选定初始值 k＝1,s
(1)
＝(0,50,50,50)
T
，设定精度要求ε＝0.001
[0016]在本专利技术的一实施方式中，所述步骤S2中，均方误差矩阵的计算公式如下：
[0017][0018]均方误差矩阵的模的计算公式如下：
[0019][0020]在本专利技术的一实施方式中，所述步骤S3中，根据该均方误差矩阵确定的线性搜索方向为
[0021]对初始值进行更新的过程如下：在s
(k)
处沿方向d
(k)
做线性搜索得：
[0022][0023]在本专利技术的一实施方式中，所述步骤S4具体包括：提取最优解中的参数 x＝γl，并输出时延值其中c为光速，ε
r
为电力线介电常数，γ为电力线传播常数。
[0024]本专利技术还提供一种抗电器干扰的电力线传输时延测量装置，包括设定模块、运算模块、更新模块和时延输出模块：
[0025]所述设定模块用于改变接收端的电阻的阻值，得到n组不同的输入端电压电流比，选定初始值并设定精度要求；并将数据发送到所述运算模块；
[0026]所述运算模块用于根据初始值计算对时延估计的均方误差矩阵，判断该均方误差矩阵的模是否小于设定的精度，如果小于该精度，则得到最优解并将最优解发送到所述时延输出模块，否则，则发送启动信息至所述更新模块；
[0027]所述更新模块用于根据该均方误差矩阵确定线性搜索方向，对初始值进行更新，并将更新的初始值发送到所述运算模块；
[0028]所述时延输出模块用于根据最优解中提取的参数，得到输出时延值。
[0029]在本专利技术的一实施方式中，所述设定模块中，选取n＝3，选定初始值 k＝1,s
(1)
＝(0,50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗电器干扰的电力线传输时延测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：改变接收端的电阻的阻值，得到n组不同的输入端电压电流比，并且选定初始值并设定精度要求；S2：根据初始值计算对时延估计的均方误差矩阵，判断所述均方误差矩阵的模是否小于设定的精度，如果小于所述精度，则得到最优解并进行步骤S4，否则，则进行步骤S3；S3：根据该均方误差矩阵确定线性搜索方向，对初始值进行更新，并使用更新的初始值重复步骤S2；S4：根据最优解中提取的参数，得到输出时延值。2.如权利要求1所述的抗电器干扰的电力线传输时延测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，选取n＝3，选定初始值k＝1,s
(1)
＝(0,50,50,50)
T
，设定精度要求ε＝0.001。3.如权利要求2所述的抗电器干扰的电力线传输时延测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，均方误差矩阵的计算公式如下：均方误差矩阵的模的计算公式如下：4.如权利要求3所述的抗电器干扰的电力线传输时延测量方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据该均方误差矩阵确定的线性搜索方向为根据该均方误差矩阵确定的线性搜索方向为对初始值进行更新的过程如下：在s
(k)
处沿方向d
(k)
做线性搜索得：5.如权利要求4所述的抗电器干扰的电力线传输时延测量方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：提取最优解中的参数x＝γl，并输出时延值并输出时延值其中c为光速，ε
r
为电力线介电常数，γ为电力线传播常数。6.一种抗电器干扰的电力线传输时延测量装置，其特征在于，包括设定模块、运算模块、更新模块和时延输出模块：所述设定模块用于改变接收端的电阻的阻值，对输入端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥，武占侠，魏本海，冷安辉，何晓蓉，
申请(专利权)人：深圳智芯微电子科技有限公司国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：