摘要：随着电力通信技术的发展，电力系统中需要进行大规模的通信数据传输，同时，为了提高电网系统的输出吞吐性能，在大规模的电力系统通信网络中，需要进行电力系统传输数据的准确性测试，结合电力系统通信数据网传输特性的自动测试方法，进行电力信息的自动调度和优化配置，提高电力系统的自动管理和优化控制能力。为了实现电力系统通信数据网传输信道均衡设计，提高数据网的传输性能，需要进行信道优化自动测试设计，提出一种基于分簇链路稀疏性配置的电力系统通信数据网传输信道自动测试平台设计方法。 利用 S-V(Saleh-Valenzuela)统计模型构建电力系统通信数据网传输信道模型，计算数据网传输链路的冲激响应，对电力系统通信数据网传输电力数据进行最大似然估计，使得电力系统通信数据网传输信息特征分量以簇的形式在接收终端得到有效检测，根据分簇链路均衡控制模型进行网络传输信道自动测试优化设计。 测试结果表明，采用该方法进行电力系统通信数据网传输特性测试的抗干扰性较好，测试结果准确可靠，电力系统通信数据网传输的误码率较低。
关键词：电力系统；通信数据网；传输特性；自动测试方法
前言
研究电力系统通信数据网传输特征的自动测试技术，为实现电力系统的信息化建设和通信优化设计，需对电力系统通信数据网中的电力数据进行实时采集和测试，采用自动化测试技术进行网络优化设计，提高对电力系统通信数据网的实时监控能力。研究在电力系统通信数据网传输特性的自动测试方法，在电网信息的优化调度和数据准确传输设计方面具有重要意义。
1、电力系统通信数据网传输信道模型与冲激响应计算
1.1信道模型构建
为了实现对电力系统通信数据网传输特性自动测试平台设计，首先构建电力系统通信数据网的信道模型，采用Saleh-Valenzuela统计模型构建电力系统通信数据网的信道模型，在IEEE802.15.SG3a通信协议下得到电力系统通信数据网传输信道的传递函数为:
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式中，H表示电力系统通信数据网的信道的幅度增益;M是电力系统通信数据网的调制脉冲的数目，K(m)是第m多径信道中电力系统通信数据网的电力数据输出特征值，αmk是第n簇内第k条路径的系数，Tm是第m簇电力系统通信数据的到达时间，ιmk是电力系统通信数据网的主干信道中的时间衰落性特征量。利用S-V(Saleh-Valenzuela)统计模型构建电力系统通信数据网传输信道模型，结合信道的多径分量调制方法进行通信传输的均衡配置和干扰抑制。
1.2冲激响应计算
通过计算电力系统通信数据网的冲激响应函数进行特征检测和传输特性自动测试，计算数据网传输链路的冲激响应，根据各条路径的相位偏移，依据S-V模型，在不同的数据网传输链路传输路径上进行电力系统通信数据网的输出多径分量的时频特征分解，假设每条电力系统通信数据网传输路径的到达时延尺度为TS的整数倍，得到电力系统通信数据网传输电力数据稀疏性表示模型为:
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计算数据网传输链路的冲激响应，对电力系统通信数据网传输电力数据进行最大似然估计，结合频谱偏移修正方法，实现电力系统通信数据网的传输均衡控制
2、电力系统通信数据网传输信道自动测试优化
2.1电力系统通信数据检测
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通过上述处理，使得电力系统通信数据网传输信息特征分量以簇的形式在接收终端得到有效检测。
2.2网络传输特性自动测试
构建电力系统通信数据网传输电力数据的冲激响应脉冲信号，依据S-V模型，电力系统通信数据网传输电力数据来自同一脉冲的多径分量，并以簇的形式到达接收机，根据分簇链路均衡控制模型进行网络传输信道自动测试优化设计，通过最大似然估计方法进行传输码元的扩频分析，电力系统通信数据网传输电力数据的最大似然估计求解过程分成交替进行的两步:
(1)采用最小均方误差(LMS)准则，在信道的特征子空间D中进行谱分析，采用加权矩阵G进行信道偏移纠正，在时间宽度不变的条件下，求解电力系统通信数据网传输电力数据协方差矩阵W的最优解，即
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(2)在协方差矩阵W带宽受限的条件下，求解最小二乘(RLS)准则约束下的时域空间D。取得互相独立的分集输入，计算误差矩阵Z的协方差矩阵E(ZTZ)=σV，其中V是正定矩阵。输入到电力系统通信数据网的码元分量用权矩阵G=V-1表示，则电力系统通信数据网传输电力数据的稀疏特征为:
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在求解Dopt过程中，采用匹配滤波检测器进行信号检测和收敛性控制，假设收敛因子λ和自适应加权系数矩阵分别为G，采用最小二乘字典学习算法(WeightedRecursiveLeastSquareDictionaryLearningAlgorithm，WRLS-DLA)方法进行电力系统通信数据传输过程中的稳态控制，避免Dopt在传输特性测试中陷入局部最优解，通过电力系统通信数据网传输电力数据的均衡调度，采用最大似然估计方法进行参量估计，使得电力系统通信数据网传输信息特征分量实现无损传输控制，并在接收终端得到有效检测，根据分簇链路均衡控制模型进行网络传输信道自动测试优化设计。
3、仿真试验
为了测试本文方法在实现电力系统通信数据网传输特性自动测试中的应用性能，进行仿真实验，实验仿真平台为Matlab7和VisualC++，采用BPSK调制信号作为电力系统通信数据网传输信号模型，结合调制解调技术进行数据传输的性能测试，假设电力系统通信数据网原始性的采样幅值为13，干扰分量为12dB，对电力信息的初始采样时间间隔为1.15s，若用码元间隔1/T为4，采样的接收信号y(n)的样本个数为N=100，根据上述仿真环境和参数设定，进行电力系统通信数据网传输特性的自动测试，得到传输信号模型如图1所示。
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图 1 电力系统通信数据网传输信号模型
以图1的传输信号为研究对象，计算数据网传输链路的冲激响应，对电力系统通信数据网传输电力数据进行最优参量估计和信道均衡配置，测试输出误码率，得到测试结果如图2所示。
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图 2 输出误码率测试结果
分析图2得知，采用本文方法进行电力系统通信数据网设计，提高了网络的传输性能，输出误码率较大，数据传输的保真性较好。
4、结语
在大规模的电力系统通信网络中，需要进行电力系统传输数据的准确性测试，结合电力系统通信数据网传输特性的自动测试方法，进行电力信息的自动调度和优化配置，提高电力系统的自动管理和优化控制能力。提出一种基于分簇链路稀疏性配置的电力系统通信数据网传输信道自动测试平台设计方法。利用S-V统计模型构建电力系统通信数据网传输信道模型，计算数据网传输链路的冲激响应，对电力系统通信数据网传输电力数据进行最大似然估计，使得电力系统通信数据网传输信息特征分量以簇的形式在接收终端得到有效检测，根据分簇链路均衡控制模型进行网络传输信道自动测试优化设计。研究得知，采用本文方法进行电力系统通信数据网传输特性测试的抗干扰性较好，测试结果准确可靠，电力系统通信数据网传输的误码率较低，提高了网络性能。
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