一种电力线通信色噪声分析方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及噪声识别分析，尤其涉及一种电力线通信色噪声分析方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着海量新能源设备和高比例电力电子设备接入配电网，配电网的电力线载波通信面临严重的电力电子色噪声干扰。电力电子色噪声由大量电气设备的干扰叠加而成，且不同设备类型、设备的不同运行状态都会影响色噪声特征，造成色噪声复杂度极高，需要进行长期的电力线通信数据采集并对采集的海量数据进行分析，导致色噪声分析难度高、分析精度差。

2、现有缺乏对色噪声数据的整合与分类，没有综合考虑时间信息、时域信息、频域信息以及所采集的海量色噪声数据之间的关联，没有形成知识图谱，需要分析的数据量大、分析难度高，同时没有考虑不同色噪声数据之间的相关性，没有通过色噪声数据的时频关联编码学习进行数据补全，导致所分析结果与实际色噪声特性偏差较大，色噪声分析精度低。

3、因此，目前亟需一种能够减少色噪声分析数据量、降低色噪声特性分析难度、提高色噪声分析精度的方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电力线通信色噪声分析方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中色噪声分析数据量大、色噪声特性分析难度大、色噪声分析精度低的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力线通信色噪声分析方法，包括：

3、获取电力线通信数据，构建色噪声时频知识图谱；

4、对所述色噪声时频知识图谱进行补全，并计算得到补全后的色噪声时频知识图谱的边界损失；

5、根据补全后的色噪声时频知识图谱及其边界损失，分析得到色噪声耦合后电力线通信的参数特性；

6、通过色噪声耦合后电力线通信的参数特性进行电力线通信，从而完成电力线通信色噪声分析。

7、作为优选方案，所述获取电力线通信数据，构建色噪声时频知识图谱，具体为：

8、采集电力线通信数据，并分析提取其中的色噪声数据；

9、根据所述色噪声数据生成时域实体、频域实体、实体关系和时间戳，进而构建出色噪声时频知识图谱；

10、其中，所述色噪声时频知识图谱表示为：g＝{et,r,ef,t}；et为时域实体集合，ef为频域实体集合，r为实体间的关系集合，t为时间戳集合。

11、作为优选方案，所述对所述色噪声时频知识图谱进行补全，并计算得到补全后的色噪声时频知识图谱的边界损失，具体包括：

12、根据预设存储的历史色噪声时频知识图谱的时域主体集合、频域主体集合、关系集合和时间戳集合，对历史电力线通信色噪声数据进行整合与分类；

13、根据所述色噪声时频知识图谱，分析出主实体和相关实体及其之间的关系，进而对主实体和相关实体进行表征；

14、结合整合和分类后的历史电力线通信色噪声数据，对表征后的主实体和相关实体进行相关编码学习，从而进行对色噪声时频知识图谱的补全；

15、对补全后的色噪声时频知识图谱进行解码，计算出补全后的损失边界。

16、作为优选方案，所述对主实体和相关实体进行表征，具体为：

17、将实体之间的关系信息和时间戳信息映射至实体的表征之中；所述实体包括主实体和相关实体；

18、其中，对主实体和相关实体进行表征后所得到的实体表征为：

19、

20、其中，和分别表示与主实体ei的相关实体集合、关系集合和时间戳集合；ωe、ωr和ωt分别表示相关实体、关系和时间戳特征向量的权重；和分别表示关系特征向量和时间戳特征向量的平均值；表示笛卡尔积，用于实现向量的连接；|·|表示矩阵的数量；||·||2表示欧里几德距离，用于衡量元素之间的差距；函数unique(·)用于去除矩阵的无关和重复元素；

21、所述主实体为：所述相关实体为：其中，第n个色噪声时频知识图谱表示为主实体到相关实体的关系为ri,j∈{rn|1,2,...,n}，主实体到相关实体的时间戳表示为ti,j∈{tn|1,2,...,n}。

22、作为优选方案，所述结合整合和分类后的历史电力线通信色噪声数据，对表征后的主实体和相关实体进行相关编码学习，从而进行对色噪声时频知识图谱的补全，具体为：

23、通过历史电力线通信色噪声数据，确定并通过不同历史相关实体对历史主实体的重要性，得到历史主实体特征与历史相关实体特征的线性组合；

24、根据所述线性组合，对表征后的主实体和相关实体进行相关编码，从而进行对色噪声时频知识图谱的补全。

25、作为优选方案，所述历史相关实体对历史主实体的重要性通过历史主实体ei与历史相关实体ej的相关权重表示：其中，表示由主实体、相关实体、关系和时间戳的特征向量构成的相关矩阵，函数f(.)表示相关运算；g(.)为相关权重激活函数；

26、所述历史主实体特征与历史相关实体特征的线性组合表示为：

27、其中，β∈(0,1)为相关实体影响因子。

28、作为优选方案，所述对补全后的色噪声时频知识图谱进行解码，计算出补全后的损失边界，具体为：

29、根据补全后的实体特征，拆分得到补全后的主实体、相关实体、关系和时间戳的特征向量，计算出补全损失边界：

30、

31、其中，补全后的主实体、相关实体、关系和时间戳的特征向量，分别表示为和zi为补全后的实体特征，q为主实体与相关实体组合；为补全的色噪声时频知识图谱评分，ρ(.)为评分函数；p为范数等级；γe和γt分别特征向量权重和时间戳间隔权重。

32、相应地，本发明还提供一种电力线通信色噪声分析装置，包括：图谱构建模块、边界损失模块、分析模块和通信模块；

33、所述图谱构建模块，用于获取电力线通信数据，构建色噪声时频知识图谱；

34、所述边界损失模块，用于对所述色噪声时频知识图谱进行补全，并计算得到补全后的色噪声时频知识图谱的边界损失；

35、所述分析模块，用于根据补全后的色噪声时频知识图谱及其边界损失，分析得到色噪声耦合后电力线通信的参数特性；

36、所述通信模块，用于通过色噪声耦合后电力线通信的参数特性进行电力线通信，从而完成电力线通信色噪声分析。

37、相应地，本发明还提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的电力线通信色噪声分析方法。

38、相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项所述的电力线通信色噪声分析方法。

39、相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

40、本发明的技术方案通过获取电力线通信数据，来构建色噪声时频知识图谱，简化色噪声分析的数据量，降低色噪声分析难度，进而通过对色噪声时频知识图谱进行补全，来提高色噪声分析精度，并计算补全损失边界，从而能够分析得到色噪声耦合后电力线通信的参数特征，进而使得时频知识图谱的补全和补全损失边界的分析，依据各段色噪声数据的相关性获取更多、更精确的色噪声特征，实现色噪声的高精度分析通过色噪声耦合后电力线通信的参数特性进行电力线通信，实现色噪声的高精度分析。