一种基于噪声的电力线载波分级组网方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于噪声的电力线载波分级组网方法及装置，方法包括：当在第t个时隙接收到各上级站点节点响应组网请求返回的多个子载波的运行噪声及信号干扰信息时，获取各上级站点节点对应的负载信息和节点积压数量；基于运行噪声与信号干扰信息，计算各子载波的信干噪比变化值；选取信干噪比变化值大于信干噪阈值的子载波作为可用子载波，并统计各上级站点节点对应的可用子载波数量；接着计算各站点节点的组网相似度，选取最大的组网相似度所属的站点节点作为目标站点节点，并通过可用子载波连接至目标站点节点，该方法能够准确判断出当前可用子载波数量，以及提高子载波数目与节点需求适配性，避免上下级网络出现传输拥塞现象。现象。现象。

【技术实现步骤摘要】
一种基于噪声的电力线载波分级组网方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力线载波组网
，尤其涉及一种基于噪声的电力线载波分级组网方法及装置。

技术介绍

[0002]随着分布式新能源大规模接入配电网络，新型电力系统电力设备数量大幅度增加。电力设备中的电力电子元件在运行过程中会产生大量噪声与信号干扰，导致电力线载波在传输过程中的信噪比急剧降低，可用子载波数量减少；同时，由于不同网络之间可用子载波数量不同，使得组网过程中分级网络之间的通信性能具有一定的差异性。
[0003]在现有技术中通常是采用末端节点通信冲突判别从节点并进行分类，基于分类依次为从节点建立通信组网连接；亦或是利用奖励值确定节点最优邻域，进一步寻找最优邻域节点进行电力线载波组网。
[0004]但是，现有方法忽略了噪声和信号干扰的动态变化，无法准确判断出当前可用子载波数量，同时也忽略了节点数据的积压与上下级网络间可用子载波数量的差异，导致子载波数目与节点需求适配性不足，上下级网络出现传输拥塞现象。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种基于噪声的电力线载波分级组网方法及装置，解决了现有技术中由于忽略了噪声和信号干扰的动态变化，无法准确判断出当前可用子载波数量，同时也忽略了节点数据的积压与上下级网络间可用子载波数量的差异，导致子载波数目与节点需求适配性不足，上下级网络出现传输拥塞现象的技术问题。
[0006]本专利技术提供的一种基于噪声的电力线载波分级组网方法，应用于电力线载波组网架构内的通信节点，所述电力线载波组网架构还包括多个上级站点节点，所述方法包括：当在第个时隙接收到各所述上级站点节点响应组网请求返回的多个子载波的运行噪声及信号干扰信息时，获取各所述上级站点节点对应的负载信息和节点积压数量；其中，为正整数；基于所述运行噪声与所述信号干扰信息，计算每个所述上级站点节点关联的各子载波的信干噪比变化值；选取所述信干噪比变化值大于信干噪阈值的子载波作为可用子载波，并统计各所述上级站点节点对应的可用子载波的可用子载波数量；根据所述运行噪声、所述信号干扰信息、所述负载信息、所述节点积压数量及所述可用子载波数量，计算各所述上级站点节点的组网相似度；选取最大的组网相似度所属的上级站点节点作为目标站点节点，并通过所述可用子载波连接至所述目标站点节点。
[0007]可选地，所述基于所述运行噪声与所述信号干扰信息，计算每个所述上级站点节点关联的各子载波的信干噪比变化值的步骤，包括：
通过所述运行噪声对噪声库进行噪声功率检索，确定各所述子载波的噪声功率；基于信号干扰功率的正态分布模型，根据所述信号干扰信息对所述正态分布模型进行数据选取，确定各所述子载波的信号干扰功率；根据所述噪声功率和所述信号干扰功率，分别计算各所述子载波的噪声变化率和信号干扰变化率；采用所述噪声功率、所述信号干扰功率、所述噪声变化率和所述信号干扰变化率，计算每个所述上级站点节点关联的各子载波的信干噪比变化值。
[0008]可选地，所述信干噪比变化值的计算公式为：式中：表示通信节点，表示第组上级站点节点，表示第个子载波，表示第个时隙；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信干噪比变化值；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的接收端信号；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声变化率；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声功率；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰变化率；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰功率。
[0009]可选地，所述噪声变化率的计算公式为：式中：表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声变化率；表示第个时隙；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声功率；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声功率；所述信号干扰变化率的计算公式为：
式中：表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰变化率；表示第个时隙；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰功率；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰功率。
[0010]可选地，所述组网相似度的计算公式为：式中：表示在第个时隙上通信节点接入第组上级站点节点的组网相似度；表示在第个时隙上通信节点接入第组上级站点节点的可用子载波数量；表示在第个时隙上第组上级站点节点的积压数量；表示子载波数量差值权重，表示在第个时隙上第组上级站点节点的子载波数量；表示在第个时隙上通信节点通过可用子载波接入第组上级站点节点的噪声和信号干扰程度；表示上级站点节点接入负载权重，表示在第个时隙上第组上级站点节点的接入负载；其中，式中：表示在第个时隙上通信节点通过可用子载波接入第组上级站点节点的噪声和信号干扰程度；表示噪声和信号干扰的权重，表示在第个时隙上通信节点接入第组上级站点节点的可用子载波集合，、、和分别表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声变化率、噪声功率、信号干扰变化率和信号干扰功率。
[0011]本专利技术还提供了一种基于噪声的电力线载波分级组网装置，应用于电力线载波组网架构内的通信节点，所述电力线载波组网架构还包括多个上级站点节点，所述装置包括：
信息返回模块，用于当在第个时隙接收到各所述上级站点节点响应组网请求返回的多个子载波的运行噪声及信号干扰信息时，获取各所述上级站点节点对应的负载信息和节点积压数量；其中，为正整数；信干燥比计算模块，用于基于所述运行噪声与所述信号干扰信息，计算每个所述上级站点节点关联的各子载波的信干噪比变化值；子载波选取模块，用于选取所述信干噪比变化值大于信干噪阈值的子载波作为可用子载波，并统计各所述上级站点节点对应的可用子载波的可用子载波数量；组网相似度计算模块，用于根据所述运行噪声、所述信号干扰、所述负载信息、所述节点积压数量及所述可用子载波数量，计算各所述上级站点节点的组网相似度；组网连接模块，用于选取最大的组网相似度所属的上级站点节点作为目标站点节点，并通过所述可用子载波连接至所述目标站点节点。
[0012]可选地，所述信干燥比计算模块包括：噪声功率确定子模块，用于通过所述运行噪声对噪声库进行噪声功率检索，确定各所述子载波的噪声功率；信号干扰功率确定子模块，用于基于信号干扰功率的正态分布模型，根据所述信号干扰信息对所述正态分布模型进行数据选取，确定各所述子载波的信号干扰功率；变化率计算子模块，用于根据所述噪声功率和所述信号干扰功率，分别计算各所述子载波的噪声变化率和信号干扰变化率；信干燥比计算子模块，用于采用所述噪声功率、所述信号干扰功率、所述噪声变化率和所述信号干扰变化率，计算每个所述上级站点节点关联的各子载波的信干噪比变化值。
[0013]可选地，所述信干噪比变化值的计算公式为：式中：表示通信节点，表示第组上级站点节点，表示第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于噪声的电力线载波分级组网方法，其特征在于，应用于电力线载波组网架构内的通信节点，所述电力线载波组网架构还包括多个上级站点节点，所述方法包括：当在第个时隙接收到各所述上级站点节点响应组网请求返回的多个子载波的运行噪声及信号干扰信息时，获取各所述上级站点节点对应的负载信息和节点积压数量；其中，为正整数；基于所述运行噪声与所述信号干扰信息，计算每个所述上级站点节点关联的各子载波的信干噪比变化值；选取所述信干噪比变化值大于信干噪阈值的子载波作为可用子载波，并统计各所述上级站点节点对应的可用子载波的可用子载波数量；根据所述运行噪声、所述信号干扰信息、所述负载信息、所述节点积压数量及所述可用子载波数量，计算各所述上级站点节点的组网相似度；选取最大的组网相似度所属的上级站点节点作为目标站点节点，并通过所述可用子载波连接至所述目标站点节点。2.根据权利要求1所述的基于噪声的电力线载波分级组网方法，其特征在于，所述基于所述运行噪声与所述信号干扰信息，计算每个所述上级站点节点关联的各子载波的信干噪比变化值的步骤，包括：通过所述运行噪声对噪声库进行噪声功率检索，确定各所述子载波的噪声功率；基于信号干扰功率的正态分布模型，根据所述信号干扰信息对所述正态分布模型进行数据选取，确定各所述子载波的信号干扰功率；根据所述噪声功率和所述信号干扰功率，分别计算各所述子载波的噪声变化率和信号干扰变化率；采用所述噪声功率、所述信号干扰功率、所述噪声变化率和所述信号干扰变化率，计算每个所述上级站点节点关联的各子载波的信干噪比变化值。3.根据权利要求2所述的基于噪声的电力线载波分级组网方法，其特征在于，所述信干噪比变化值的计算公式为：式中：表示通信节点，表示第组上级站点节点，表示第个子载波，表示第个时隙；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信干噪比变化值；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的接收端信号；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声变化率；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声功率；表示在第个时
隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰变化率；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰功率。4.根据权利要求2所述的基于噪声的电力线载波分级组网方法，其特征在于，所述噪声变化率的计算公式为：式中：表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声变化率；表示第个时隙；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声功率；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声功率；所述信号干扰变化率的计算公式为：式中：表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰变化率；表示第个时隙；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰功率；表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的信号干扰功率。5.根据权利要求1所述的基于噪声的电力线载波分级组网方法，其特征在于，所述组网相似度的计算公式为：式中：表示在第个时隙上通信节点接入第组上级站点节点的组网相似度；表示在第个时隙上通信节点接入第组上级站点节点的可用子载波数量；表示在第个时隙上第组上级站点节点的积压数量；表示子载波数量差值权重，表示在第个时隙上第组上级站点节点的子载波数量；表示在第个时隙上通信节点通过可用子载波接入第组上级站点节点的噪声和信号干扰程度；
表示上级站点节点接入负载权重，表示在第个时隙上第组上级站点节点的接入负载；其中，式中：表示在第个时隙上通信节点通过可用子载波接入第组上级站点节点的噪声和信号干扰程度；表示噪声和信号干扰的权重，表示在第个时隙上通信节点接入第组上级站点节点的可用子载波集合，、、和分别表示在第个时隙上通信节点通过第个子载波接入第组上级站点节点的噪声变化率、噪声功率、信号干扰变化率和信号干扰功率。6.一种基于噪声的电力线载波分级组网装置，其特征在于，应用于电力...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志荣，陈钢，冯志华，曹威，夏华进，张欣，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司江门供电局，
类型：发明
国别省市：