本发明涉及差动保护，尤其涉及一种适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法及系统。
背景技术：
1、差动保护技术领域主要用于检测和定位电网中的故障，尤其是短路和其他异常情况，通过对电网不同部分的电流进行比较，当检测到电流差异超过预定阈值时，系统会触发保护装置以隔离故障区域，从而防止电网的进一步损害和大规模停电事故的发生。
2、适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法目的是在分布式电力系统中，通过利用1.4gigs通信网络的高速数据传输能力，实现高效、准确的差动保护，旨在提高电力系统的稳定性和安全性，特别是在面对复杂的电网结构和多变的负载条件时，能够迅速识别和隔离故障，确保电力供应的连续性和可靠性。
3、传统方法在处理复杂电网结构和多变负载条件时，依赖于固定的信号传输路径和预设的参数配置，静态处理方式无法适应动态变化的电网环境，导致在故障识别和隔离时响应滞后，传统方法在信号干扰处理上缺乏有效的优化手段，容易引发误报或漏报，影响系统的整体稳定性，导致故障区域无法及时隔离，扩大故障的影响范围，甚至可能引发更大规模的电力中断，严重威胁电力系统的安全和连续运行。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法及系统。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，包括以下步骤：
3、步骤一：基于配电网各节点的电流、电压参数，提取并分析实时数据，计算节点之间的差异，通过分析差异值筛选出符合条件的节点，进行信号接收监控，生成重点监控节点清单；
4、步骤二：基于所述重点监控节点清单，配置每个监控节点的通信资源，分析节点间的干扰信号，通过计算干扰信号的强度与频谱分布进行筛选与排除，综合节点的信道增益情况，生成信道增益配置方案；
5、步骤三：基于所述信道增益配置方案，采用功率分配算法，对节点信号的传输路径进行优化处理，调整信号的时频资源分配，通过实时监测传输路径中的信号强度与干扰情况，生成传输路径优化结果；
6、步骤四：基于所述传输路径优化结果，对节点接收信号的质量进行评估，计算信号传输中的误码率，通过重新编码超过设定阈值的信号进行传输调整，生成信号接收质量评估结果；
7、步骤五：基于所述信号接收质量评估结果，采用粒子群优化算法，对信号中的干扰信息进行处理，通过重新排列与旋转干扰信号，调整信号传输参数，提高信号接收的稳定性，生成符号级干扰优化结果；
8、步骤六：基于所述符号级干扰优化结果，对所有节点的通信信道进行最终调整，综合分析节点间的信道增益和干扰排除情况，选择最优通信配置，生成综合通信信道配置方案。
9、作为本发明的进一步方案，生成所述重点监控节点清单的具体步骤为：
10、基于配电网各节点的电流、电压参数，提取实时数据，进行各节点电流和电压值的初步计算，通过比较相邻时间点的变化率，分析并记录变化趋势，生成节点差异基础值；
11、基于节点差异基础值，分析各节点的历史波动数据，进行时间序列分析，通过计算波动范围并与当前数据比对，获取变化趋势，生成节点差异波动值；
12、基于节点差异波动值，筛选波动值在设定范围内的节点，进行信号接收监控，通过实时数据更新与波动值比对，标记符合条件的节点，生成重点监控节点清单。
13、作为本发明的进一步方案，生成所述信道增益配置方案的具体步骤为：
14、基于所述重点监控节点清单，配置各节点的通信资源，分析节点间的干扰信号，通过信号强度与频谱分布的对比，进行干扰信号的分类与记录，生成干扰信号分析结果；
15、基于所述干扰信号分析结果，筛选信号强度超过阈值的干扰信号，对干扰信号进行排除和压制，并通过调整信号频段，生成干扰信号抑制方案；
16、基于所述干扰信号抑制方案，综合分析各节点的信道增益情况，通过信道分配调整通信资源，优化节点间信道配置，确保信号传输的稳定性，生成信道增益配置方案。
17、作为本发明的进一步方案，生成所述传输路径优化结果的具体步骤为：
18、基于所述信道增益配置方案，对各节点的传输路径进行分析，提取每个节点的信号传输路径，进行路径的初步调整，通过计算信号强度在路径上的分布情况，建立初步路径模型，生成初步传输路径配置；
19、基于所述初步传输路径配置，采用功率分配算法，调整时频资源的分配，分析每个节点的资源需求，通过分配不同的时频资源段，对信号的传输路径进行动态分配，监测信号在时频资源上的利用率，生成时频资源分配方案；
20、基于所述时频资源分配方案，优化信号传输路径，调整路径上的资源配置，并通过对比信号强度和干扰情况，实时监控信号传输的稳定性，完成路径的优化调整，生成传输路径优化结果。
21、作为本发明的进一步方案，所述功率分配算法，按照公式：
22、
23、其中：pi表示分配给第i个节点的功率，hi表示第i个节点的信道增益，αi表示第i个节点的动态负载系数，βi表示第i个节点的干扰抑制系数，γ表示权重修正因子，ptotal表示可供分配的总功率，n表示节点的总数。
24、作为本发明的进一步方案，生成所述信号接收质量评估结果的具体步骤为：
25、基于所述传输路径优化结果，对各节点接收的信号进行质量评估，提取接收信号的相关参数，计算每个节点的误码率，通过比较误码率与设定阈值，筛选出误码率超标的信号，生成误码率分析结果；
26、基于所述误码率分析结果，对误码率超标的信号进行重新编码，通过分析信号的编码结构，重新设置编码参数，对信号进行重新编码处理，确保信号的传输准确性，生成重新编码信号集；
27、基于所述重新编码信号集，对重新编码后的信号传输路径进行调整，分析路径上信号的传输效率，通过对路径进行微调，确保信号传输的稳定性，生成信号接收质量评估结果。
28、作为本发明的进一步方案，生成所述符号级干扰优化结果的具体步骤为：
29、基于信号接收质量评估结果，提取接收信号中的干扰信息，进行信号幅度与相位的分解，分析信号的频率成分，并比较各成分的干扰强度，分类干扰成分，同时进行标记，生成干扰信号成分表；
30、基于干扰信号成分表，采用粒子群优化算法，对已标记的干扰信号进行重新排列，通过调整干扰成分的频率和强度分布，优化信号的频谱结构，结合相位旋转操作，调整信号间的相对位置，生成干扰信号调整结果；
31、基于干扰信号调整结果，优化信号传输参数，通过重新配置信号的功率、带宽和相位，调整各节点的传输路径，生成符号级干扰优化结果。
32、作为本发明的进一步方案，所述粒子群优化算法，按照公式：
33、
34、其中：vi(t+1)为第i个粒子在t+1时刻的速度，vi(t)为第i个粒子在t时刻的速度，w为惯性权重，c1为个体加速因子，r1表示在区间[0，1]内的随机数，为第i个粒子的历史最优位置，c2为社会加速因子，r2是在区间[0，1]内的随机数，gbest为全局最优位置，α为调整系数，fi(t)为干扰信号强度和频率关联的函数，是成分特征参数。
35、作为本发明的进一步方案，生成所述综合通信信道配置方案的具体步骤为：
36、基于所述符号级干扰优化结果，分析所有节点的通信信道，提取节点间的信道增益数据，结合干扰排除信息，对比各节点的信道性能，并进行筛选，生成信道增益与干扰数据；
37、基于所述信道增益与干扰数据，调整通信信道，并通过分析信道间的带宽和传输效率，重新分配各节点的通信资源，优化信道配置以减少干扰，生成信道配置调整结果；
38、基于所述信道配置调整结果，综合所有节点的通信信道情况，调整通信资源的分配，并根据信道增益和干扰排除效果，生成综合通信信道配置方案。
39、一种适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护系统，所述适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护系统用于执行上述适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，所述系统包括：
40、节点监控模块：基于所述配电网各节点的电流、电压参数，提取并分析实时数据，计算节点之间的差异，判断符合条件的节点，通过分析变化趋势并记录变化数据，建立重点监控节点列表；
41、信道配置模块：基于所述重点监控节点列表，配置各节点的通信资源，分析节点间干扰信号，通过信号强度与频谱分布的比较，筛选并排除干扰信号，根据节点的信道增益情况，生成信道增益配置方案；
42、路径优化模块：基于所述信道增益配置方案，提取每个节点的信号传输路径，通过计算信号强度在路径上的分布情况，对路径进行调整，动态分配时频资源段，监测信号传输的利用率，生成传输路径优化结果；
43、信号质量评估模块：基于所述传输路径优化结果，对节点接收信号的相关参数进行分析，计算并比较每个节点的误码率，通过筛选出误码率超标的信号，进行重新编码处理，调整传输路径，建立信号接收质量报告；
44、干扰优化模块：基于所述信号接收质量报告，提取干扰信号的信息，分解信号幅度与相位，通过分析信号频率成分与干扰强度，分类并标记干扰成分，重新排列干扰信号并优化信号的频谱结构，生成干扰信号优化结果；
45、信道调整模块：基于所述干扰信号优化结果，分析节点间的信道增益数据，结合干扰排除信息，重新调整通信信道，优化信道配置并减少干扰，生成信道配置调整方案；
46、综合配置模块：基于所述信道配置调整方案，对所有节点的通信信道进行最终调整，通过重新分配通信资源，综合节点间的信道增益与干扰排除效果，建立综合通信信道配置方案。
47、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
48、1.本发明中，通过功率分配算法，对配电网各节点的信号传输路径进行精确优化，采用动态时频资源分配策略，根据各节点的信道增益和干扰情况，实时调整传输路径中的功率分布与时频资源分配，提高了信号传输的效率，有效减少了因信号路径衰减或干扰引起的误码率，同时通过对传输路径的实时监测和优化，确保了高质量信号的稳定传输，大幅度提高了配电网差动保护系统的响应速度和准确性，增强了系统对故障的灵敏度和及时性。
49、2.本发明中，通过粒子群优化算法，对干扰信号的重新排列和相位旋转，进一步优化了信号的频谱结构，包括对信号的幅度和相位进行精确分解，结合干扰信号强度和频率的调整，使得信号在传输过程中的抗干扰能力显著增强。同时，通过调整信号的传输参数，包括功率、带宽和相位，适应复杂电网环境下的多变干扰，确保信号的稳定接收，提升了抗干扰能力和信号接收的稳定性，保证了配电网差动保护系统在复杂环境下的可靠运行。
50、3.本发明中，通过对通信信道的优化配置，提高了配电网系统中各节点之间的通信效率，通过分析节点间的信道增益与干扰情况，精准调整了信道配置，减少了潜在的信号干扰，确保了每个节点的通信资源得以合理分配，通过优化信道间的带宽和传输效率，降低了因信道拥塞或干扰引发的通信故障，并通过综合所有节点的通信信道数据，生成了最优的通信信道配置方案，为配电网差动保护系统提供了更加可靠的通信保障，确保了系统在高负载情况下仍能稳定运行。
1.一种适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，生成所述重点监控节点清单的具体步骤为：
3.根据权利要求1所述的适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，生成所述信道增益配置方案的具体步骤为：
4.根据权利要求1所述的适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，生成所述传输路径优化结果的具体步骤为：
5.根据权利要求1所述的适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，所述功率分配算法，按照公式：
6.根据权利要求1所述的适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，生成所述信号接收质量评估结果的具体步骤为：
7.根据权利要求1所述的适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，生成所述符号级干扰优化结果的具体步骤为：
8.根据权利要求1所述的适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，所述粒子群优化算法，按照公式：
9.根据权利要求1所述的适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，生成所述综合通信信道配置方案的具体步骤为：
10.一种适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护系统，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的适应1.4gigs通信网络的配电网分布式差动保护方法，所述系统包括：
