本發(fā)明涉及配電網(wǎng)通信信號保護(hù)的，公開了一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，但在實際應(yīng)用中仍然存在一些不足之處，配電網(wǎng)通信系統(tǒng)需要在各種環(huán)境條件下穩(wěn)定運(yùn)行，但由于設(shè)備的故障或網(wǎng)絡(luò)的干擾，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性有時會受到影響。這要求在設(shè)計和維護(hù)過程中更加注重系統(tǒng)的冗余設(shè)計和故障恢復(fù)能力，隨著配電網(wǎng)智能化程度的提高，生成的數(shù)據(jù)量和復(fù)雜性也在增加?，F(xiàn)有的保護(hù)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理和分析能力方面可能存在不足，導(dǎo)致對異常情況的響應(yīng)不夠及時或準(zhǔn)確，通信信號受通信電路模塊本身性能制約，溫度波動較大，影響通信信號失真，通信信號測試方法容易受噪聲影響，因此亟需一種新的通信信號處理方法和保護(hù)通信電路溫度穩(wěn)定的系統(tǒng)。

2、例如現(xiàn)有的授權(quán)公開號為cn103548281a的中國專利公開了一種檢測在多相位配電系統(tǒng)的一個相位上所發(fā)送的信號的方法，其中信號的分量并發(fā)地出現(xiàn)在該系統(tǒng)的所有相位上。該方法包括：檢測出現(xiàn)在該系統(tǒng)的每一個相位，包括中性相位，上的每個信號的分量。將檢測到的信號提供給信號處理器，由信號處理器對它們進(jìn)行處理，以產(chǎn)生為所有分量的組合的檢測信號。通過加權(quán)求和方案將信號進(jìn)行組合，將信號和噪聲相關(guān)性考慮在內(nèi)，以同時最大化信號強(qiáng)度和抑制噪聲。如果在系統(tǒng)的其它相位上存在其它信號，則從所檢測的信號中消除所有的合成干擾，以進(jìn)一步改進(jìn)所檢測信號的質(zhì)量。

3、但是上述專利中存在：配電網(wǎng)通信電路發(fā)射接收通信信號受溫度影響較大，并且配電網(wǎng)通信頻繁導(dǎo)致溫度變化大，優(yōu)化溫度系數(shù)能力差，電路容易被燒壞，對噪聲的過濾和抑制并沒采取優(yōu)化方案，使得通信信號處理過于簡單，只考慮了信號和噪聲的相關(guān)性。

4、通信信號檢測測試精度不足，無法及時反饋處理通信信號噪聲影響、電壓影響和溫度影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本技術(shù)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)，包括：

3、電壓鉗位模塊，用于防止通信信號超出預(yù)定電壓范圍；

4、信號處理模塊，包括濾波單元、噪聲單元和瞬態(tài)干擾單元，所述濾波單元用于過濾通信信號的干擾信號，噪聲單元用于處理通信信號的噪聲，瞬態(tài)干擾單元用于建立瞬態(tài)干擾模型限制瞬態(tài)幅值；

5、檢測模塊，包括通信信號檢測單元和電壓檢測單元，通信信號檢測單元用于提取通信信息，電壓檢測單元用于監(jiān)測和測量配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的電壓；

6、反饋模塊包括，包括電壓鉗位反饋單元和濾波反饋單元，所述電壓鉗位反饋單元用于反饋為配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的最大鉗位電壓，所述電壓鉗位反饋單元用于反饋為配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的最大鉗位電壓；

7、調(diào)優(yōu)模塊，用于調(diào)整通信信號檢測模型。

8、作為本發(fā)明一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：

9、所述電壓鉗位模塊包括鉗位電路和電源電路；

10、鉗位電路包括第一齊納二極管、第二齊納二極管、第三齊納二極管、第四齊納二極管、第五齊納二極管、第一電阻、三極管和第二電阻；

11、電流源電路包括第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第五mos管和第三電阻；

12、所述第一齊納二極管、所述第一mos管源極、所述第二mos管源極、所述第三mos管源極和所述三極管集電極全部連接電源；

13、第一齊納二極管、第二齊納二極管、第三齊納二極管、第四齊納二極管、第五齊納二極管齊納擊穿電壓和所述三極管的基極-發(fā)射極電壓均為負(fù)溫度系數(shù)。

14、作為本發(fā)明一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：

15、計算配電網(wǎng)通信信號的最大鉗位電壓，進(jìn)而對通信信號的最大電壓進(jìn)行監(jiān)測，通過所述電壓鉗位模塊對通信信號進(jìn)行優(yōu)化，最大鉗位電壓計算表達(dá)式如下所示：

16、vmax＝v1×[1+tc×(tx-z)]×(1+t)；

17、其中，vmax為配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的最大鉗位電壓，v1為齊納二極管的額定電壓，tc為溫漂系數(shù)，tx為三極管的實際工作溫度，z為室溫，t為鉗位電壓的壓差。

18、作為本發(fā)明一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：

19、所述濾波單元用于過濾通信信號中的高頻噪聲和干擾；

20、所述噪聲單元用于處理信號中的隨機(jī)噪聲；

21、所述瞬態(tài)干擾單元用于應(yīng)對短時高幅度的干擾信號。

22、作為本發(fā)明一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：

23、所述濾波單元為帶通濾波器，阻止其他頻率的信號進(jìn)而過濾通信信號中的高頻噪聲和干擾，計算表到時如下所示

24、

25、其中，h(f)為帶通濾波器允許通過的通信信號頻率，f為輸入通信信號頻率，fc為帶通濾波器高頻截止頻率，fb為帶通濾波器低頻截止頻率；

26、噪聲單元用于處理加性噪聲，通過建立隨機(jī)噪聲變量模型對噪聲進(jìn)行處理，隨機(jī)噪聲變量模型計算表達(dá)式如下所示：

27、y(t)＝x(t)+n(t)

28、其中，y(t)為接收的通信信號，x(t)為原始的通信信號，n(t)為噪聲信號，t為時序；

29、所述瞬態(tài)干擾單元通過瞬態(tài)干擾模型對鉗位電壓來限制瞬態(tài)幅值，所述瞬態(tài)干擾模型計算表達(dá)式如下所示：

30、

31、其中，a為通信信號干擾幅值，t0為開始干擾時間，t為時序，rect()為矩形脈沖函數(shù)，τ為干擾持續(xù)時間，i(t)為脈沖信號。

32、作為本發(fā)明一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：

33、所述濾波單元為帶通濾波器，阻止其他頻率的信號進(jìn)而過濾通信信號中的高頻噪聲和干擾，計算表到時如下所示

34、

35、其中，h(f)為帶通濾波器允許通過的通信信號頻率，f為輸入通信信號頻率，fc為帶通濾波器高頻截止頻率，fb為帶通濾波器低頻截止頻率；

36、噪聲單元用于處理加性噪聲，通過建立隨機(jī)噪聲變量模型對噪聲進(jìn)行處理，隨機(jī)噪聲變量模型計算表達(dá)式如下所示：

37、y(t)＝x(t)+n(t)

38、其中，y(t)為接收的通信信號，x(t)為原始的通信信號，n(t)為噪聲信號，t為時序；

39、所述瞬態(tài)干擾單元通過瞬態(tài)干擾模型對鉗位電壓來限制瞬態(tài)幅值，所述瞬態(tài)干擾模型計算表達(dá)式如下所示：

40、

41、其中，a為通信信號干擾幅值，t0為開始干擾時間，t為時序，rect()為矩形脈沖函數(shù)，τ為干擾持續(xù)時間，i(t)為脈沖信號。

42、作為本發(fā)明一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：

43、所述電壓鉗位反饋單元用于反饋為配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的最大鉗位電壓，若通信信號電壓超過最大鉗位電壓，則反饋至所述電壓鉗位模塊，通過所述電壓鉗位模塊調(diào)整電壓，維持通信信號在設(shè)定的電壓范圍內(nèi)；

44、濾波反饋單元用于反饋所述濾波單元處理后的通信信號，判斷通信信號是否出現(xiàn)振蕩和過沖，若出現(xiàn)振蕩和過沖，則將濾波后的通信信號作為反饋信號反饋至濾波單元，并調(diào)整濾波單元截止頻率，若未出現(xiàn)振蕩和過沖，則輸出通信信號。

45、作為本發(fā)明一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：

46、調(diào)優(yōu)模塊，用于調(diào)整通信信號檢測模型。

47、所述調(diào)優(yōu)模塊包括參數(shù)調(diào)整、性能評估、反饋機(jī)制和模型驗證；

48、所述參數(shù)調(diào)整用于優(yōu)化瞬態(tài)干擾模型的通信信號干擾幅值和最大鉗位電壓的溫漂系數(shù)；

49、通過計算通信信號干擾幅值梯度，沿梯度方向調(diào)整通信信號干擾幅值以最小值優(yōu)化瞬態(tài)干擾模型，用于連續(xù)優(yōu)化瞬態(tài)干擾模型；

50、所述性能評估用于評估瞬態(tài)干擾模型和最大鉗位電壓在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)。

51、所述反饋機(jī)制用于接收所述反饋模塊輸出的反饋信號。

52、作為本發(fā)明一種配電網(wǎng)通信信號保護(hù)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：

53、本發(fā)明的有益效果：

54、本發(fā)明通過第一電阻限制電路中的最大電流，防止電流過大燒毀電路；，并且設(shè)置電壓鉗位模塊，使通信信號受溫度影響不大，

55、通信信號檢測算法簡單，投入成本低，后期維護(hù)升級方便，噪聲過濾性強(qiáng)，有效保證了信號的完整性，信號誤差修復(fù)性強(qiáng)。