一種智能電網系統的高可靠性數據處理及相互通訊方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于智能電網通信W及數據處理技術領域，具體設及一種智能電網系統的 高可靠性數據處理及相互通訊方法。
【背景技術】
[0002] 智能電網指的是供電網的智能化，其最終目的是實現電網的可靠、安全、經濟、高 效、環境友好和使用安全的目標。運個目標的實現，除了需要各種先進的遙測、遙感技術和 控制技術，整個系統需要建立在集成的雙向可靠的、獨立于公網的通信網絡基礎上。
[0003] 目前，實現智能電網的數字通信要求，主要從兩方面入手，一種是從零開始建立與 公網隔離的電力通信專網，一種是W現有的某種成熟的通信技術為過渡的通信方法。從最 完美的結果看，從無到有建立永久性完善的電力通信專網，W從光纖技術著手為技術性的 最佳選擇。但從成本說，困難很大，短期內難W實現，所W-般將其視為長遠規劃和目標。而 各國一般都W現有技術著手，建立過渡性的電力通信專網。例如，美國的智能電網，W獨立 的固定無線通信技術為主體。
[0004] 我國的智能電網技術起步稍遲于工業先進國家。運對建立電力通信專網造成一定 困難。為了盡早實現智能電網，需要采用現有通信技術，建立獨立于公網的電力通信專網。 模仿西方W固定無線通信網為智能電網通信服務，從技術角度說沒有問題，但一個很大的 困難是，由政府資源法規給各工業和民用領域分配的無線頻率資源，沒有專口撥給智能電 網應用的部分。改變國家資源法規的規定是很難的。 陽〇化]中國的無線資源法規雖然不能撥給智能電網數字通信W專口的頻段，但是有個被 稱為"433MHz"的頻段是可W隨意使用的。所謂433MHz，在所有國家都是個可W被所有應用 自由使用的頻段。433是個泛指的頻率資源范圍，是位于433MHz附近的一定寬度的頻段， 可供任何應用無需申報自由使用。在中國，運個頻段具體是指470~510MHz頻段。一個 典型的示例產品如A7139射頻收發忍片，被設計在運個頻段中某個中屯、頻率占用帶寬為 250KHZ。運樣一類產品的通信能力最大只能達到0.5Mbps。如果考慮應對復雜物理信道環 境采用的編碼、壓縮技術，隨著通信距離的加大，在100~200米通信距離上，數字帶寬只能 在50肺PS左右。無法作為智能電網數字通信的主體產品。所W，過渡性的智能電網通信網 絡，需要另外尋求著眼點。
[0006] 低壓電力載波技術（PLC)是上世紀80年代初因超大規模集成電路技術起飛而掀 起的數字通信技術革命W來，一個新近發展起來并受到各種應用領域注目的技術。它有幾 個特點可W便捷地建立和人類各種工業及社會活動相吻合的通信網絡。即PLC技術構成 的通信網絡，其物理信道是民用電力網，而在今天的社會中，民用電力網可W說是無所不在 的。因此，用PLC構成的數字通信網絡，在建立物理信道上的成本幾乎可W不計。運樣，PLC 通信技術首先在兩個應用領域得到發展：室內寬帶數字通信和智能電網通信專網。
[0007] 由于上述智能電網發展的歷史原因，PLC用于電力通信專網受到國內電力工業的 廣泛重視。而PLC用于室內（特別是居家生活方面的種種應用）寬帶數字應用，現在已經相 當成熟。從運方面看，似乎可將成熟的PLC室內數字寬帶技術，很便捷地移植到智能電網通 信應用上。但是，PLC的運兩種應用，因為其各自特點，在若干關鍵的地方有一定差別。
[0008] 在PLC的居家室內應用中，通信距離局限于家庭建筑的距離范圍，一般在S十米 之內。調制于電力線上的數字載波信號所占用的頻段，因為種種實際原因，需要在2MHzW 上。隨著頻率的增加，沿電力導線傳輸的信號，W越來越高的效率發射到四周空間，運對信 息的傳輸明顯是個不利的特性。因為信號能量W無線電磁波形式的損失的特點，不僅頻率 越高的信號分量損失越大，而且傳輸距離越遠信號損失也越大。智能電網的數字通信距離， 比居家室內的寬帶數字通信距離遠，通常達到上百米甚至更遠。運對PLC技術為智能電網 通信服務又是一個不利因素。
【發明內容】
[0009] 發明目的：本發明針對不足，提出一種智能電網系統的高可靠性數據處理及相互 通訊方法。
[0010] 技術方案：本發明所述的一種智能電網系統的相互通訊方法，包括如下步驟： (1) 對PLC信道和433頻段的無線信道進行信道估計，根據初始時刻兩個信道數字 通信帶寬的測量數據確定電網通信站點的初始化通信機制：433頻段無線通信或PLC載 波通信，其中確定電網通信站點初始化通信機制的具體標準如下： 若AO>M2,則令電網通信站點初始執行PLC載波通信； 若AO<M1，則令電網通信站點初始執行433頻段無線通信； 若AO>Ml且BO>M1，則令電網通信站點初始執行433頻段無線通信； 若AO>Ml且BO《M1，則令電網通信站點初始執行PLC載波通信； 其中：AO和BO分別為初始時刻PLC信道和433頻段無線信道的數字通信帶寬，Ml為智能電網關于自動化及管理應用的通信帶寬設定口限，M2為智能電網關于自動抄表及高 級計量應用的通信帶寬設定口限； (2) 根據PLC信道數字通信帶寬的測量數據，確定上一周期PLC信道的時變程度：平 穩或劇烈，其中確定上一周期化C信道時變程度的量測過程如下： 首先，根據W下公式計算上一周期PLC信道的平均數字通信帶寬：
其中：Ai為上一周期內第i個測量時刻PLC信道的數字通信帶寬，N為每個周期的測量 次數且測量間隔為T，i為自然數且1《i《N; 然后，根據W下公式計算上一周期內關于PLC信道數字通信帶寬的近似標準差曰：
最后，判斷近似標準差O是否小于標準差闊值：若是，則判定上一周期PLC信道時變平 穩；若否，則判定上一周期PLC信道時變劇烈； (3) 根據上一周期PLC信道的時變程度、電網通信站點的通信形式W及兩個信道數字 通信帶寬的測量數據，確定當前周期電網通信站點的通信機制并執行切換，其中確定當前 周期電網通信站點的通信機制并執行切換的具體標準如下： 首先，計算出上一周期PLC信道的平均數字通信帶寬和433頻段無線信道的平均數 字通信帶寬； 若上一周期電網通信站點執行PLC載波通信且PLC信道時變平穩，同時《12且>11 或者<Ml且《11，則使當前周期電網通信站點的通信機制切換為433頻段無線通信； 若上一周期電網通信站點執行433頻段無線通信且PLC信道時變平穩，同時>M3或 者《M3且<11，則使當前周期電網通信站點的通信機制切換為PLC載波通信； 若上一周期電網通信站點執行PLC載波通信且化C信道時變劇烈，同時《M2,則使當前 周期電網通信站點的通信機制切換為433頻段無線通信； 若上一周期電網通信站點執行433頻段無線通信且PLC信道時變劇烈，同時>M2或 者《M2且小于Ml，則使當前周期電網通信站點的通信機制切換為PLC載波通信； 其中：Ml為智能電網關于自動化及管理應用的通信帶寬設定口限，M2為智能電網關 于自動抄表及高級計量應用的通信帶寬設定口限，M3為智能電網關于視頻監控應用的通信 帶寬設定口限。
[0011] 進一步的，根據W