[發(fā)明專利]一種基于拉格朗日插值的變電站SAV報文估計算法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210084517.4
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN103368681A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅杰;曹一家;黃小慶;張志丹;羅學(xué)禮;曹敏
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué);云南電網(wǎng)公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L12/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于拉格朗日插值的變電站SAV報文估計算法，其特征在于：

本算法是一種應(yīng)用拉格朗日插值方法法對變電丟失或延遲的SAV報文進(jìn)行估計的方法，主要針對SAV報文單個丟失和連續(xù)丟失的情況，對于其他雜亂無序的報文丟失情況，統(tǒng)一視為通訊線路故障所引起，無估計價值。

本算法在使用拉格朗日插值法進(jìn)行SAV報文估計時，以算法中規(guī)定的SAV報文估計原則為準(zhǔn)，在遵循該原則的前提下按指定步驟完成報文估計。

2.根據(jù)權(quán)利1要求的基于拉格朗日插值的變電站SAV報文估計算法，其特征在于：本算法按如下步驟確定把報文丟失情況：

按預(yù)設(shè)等待時間Δt等待某時刻報文f_k，其中Δt＝1/Δf，Δf為報文發(fā)送頻率。在確定f_k出現(xiàn)丟包后，繼續(xù)按Δt等待下一個數(shù)據(jù)包f_k+1到來，若到達(dá)預(yù)設(shè)時間f_k+1按時到達(dá)，則判定為單個丟包，此時繼續(xù)等待2Δt完成對f_k+2、f_k+3的等待。若在確定f_k出現(xiàn)丟包后，繼續(xù)按Δt等待下一個數(shù)據(jù)包f_k+1，到達(dá)預(yù)設(shè)時間f_k+1未到達(dá)，則可判定為連續(xù)丟包，此時繼續(xù)按預(yù)設(shè)Δt等待下一報文，直至等待預(yù)設(shè)Δt后未出現(xiàn)報文丟失，此時繼續(xù)等待2Δt完成報文情況確定。當(dāng)連續(xù)丟失i個SAV報文時，采用本算法完成對所有丟失報文的估計，需要的最大等待時間T_wait可確定：

T_wait＝(3+i)Δt，i＝1，2，3，…，count_max

T_wait必須小于4ms，其中count_max為允許的最大連續(xù)丟包個數(shù)，可由運行人員自行設(shè)定。

3.根據(jù)權(quán)利1要求的基于拉格朗日插值的變電站SAV報文估計算法，其特征在于：算法所使用的拉格朗日插值方法的基本原理為：

已知函數(shù)y＝f(x)在區(qū)間[a，b]上n+1個互不相同的點x₀，x₁，…，x_n處的函數(shù)值分別為y₀，y₁，…，y_n，L_n(x)∈P_n，且滿足插值條件L_n(x_i)＝y(tǒng)_i，i＝0，1，...，n其中P_n表示次數(shù)不超過n的多項式全體構(gòu)成的多項式函數(shù)空間，此時稱L_n(x)為函數(shù)y＝f(x)的n次拉格朗日插值多項式，L_n(x)的表達(dá)式如下：

而本算法主要以二次拉格朗日插值為主要計算方法，其準(zhǔn)確度較其他次數(shù)插值算法更高。二次拉格朗日插值多項式可表示為：

L₂(x)＝l₂₀(x)y₀+l₂₁(x)y₁+l₂₂(x)y₂

其中

二次拉格朗日報文估計過程伴隨SAV報文數(shù)據(jù)分析同時進(jìn)行，每等待預(yù)設(shè)時間Δt，算法根據(jù)丟失報文后續(xù)報文接收情況判斷是否可根據(jù)新數(shù)據(jù)組合對報文進(jìn)行再估計。若可行，則使用丟失報文周圍各時刻報文為參考數(shù)據(jù)對丟失報文使用相應(yīng)的拉格朗日插值的估計算法進(jìn)行估計。

每進(jìn)行一次拉格朗日插值估計，即對最終得到的估計值進(jìn)行越界判斷，將估計值與到當(dāng)前時刻為止已接收到的所有SAV報文的最大值f_max和最小值f_min進(jìn)行比較，如果估計值f_ij(t_k)＞kf_max，則令f_ij(t_k)＝f_max，同時若f_ij(t_k)＜kf_min，則令f_ij(t_k)＝f_min，k為可由運行人員設(shè)定的閾值系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利1要求的基于拉格朗日插值的變電站SAV報文估計算法，其特征在于：使用遵循的SAV報文估計原則為：

1)報文估計時需采用丟包時刻周圍連續(xù)相鄰的報文作為參考數(shù)據(jù)進(jìn)行估計，即包括丟包時刻和估計算法所使用數(shù)據(jù)的各個時刻必須連續(xù)。否則將影響估計值的準(zhǔn)確性和可靠性。

2)在根據(jù)丟包時刻周圍的采樣時刻數(shù)據(jù)進(jìn)行報文估計時，不能保證周圍采樣時刻沒有丟包，故所使用的參數(shù)數(shù)據(jù)中既可包含采樣值，也可包含周圍時刻丟包后的估計值，但應(yīng)盡可能多地使用已獲取的采樣值進(jìn)行估計，即以使用已知報文采樣值值最多的估計組為最優(yōu)估計，以保證估計值的精確度。若周圍采樣時刻的報文均丟失，參考數(shù)據(jù)全部使用周圍時刻的估計值，則此時以估計出該時刻丟失報文所需的估計次數(shù)最少的場景為最優(yōu)。

3)在滿足原則1)、2)的條件下，盡可能多的采用多組數(shù)據(jù)對丟包時刻進(jìn)行報文估計，充分利用相鄰數(shù)據(jù)，并將所獲得的多個最優(yōu)估計值進(jìn)行平均，得到最終的估計值。?