[發(fā)明專利]一種電力自動化終端自主組網(wǎng)架構及其組網(wǎng)方法

在審

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• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103915899A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 李嘉添;李站;霍錦強;王勝杰
• 申請（專利權）人: 廣州南方電力集團科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L12/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發(fā)明涉及自動化設備組網(wǎng)領域，更具體地，涉及一種基于電力自動化終端自主組網(wǎng)架構及其組網(wǎng)方法。

背景技術

隨著信息化時代的推進，信息化智能化的配電終端覆蓋了整個智能電網(wǎng)，大量的智能配電終端在智能電網(wǎng)中得到了廣泛的應用，其中最關鍵的技術就是組網(wǎng)與通信。組網(wǎng)才能完成各終端信息交互與匯總，才能實現(xiàn)主站對各節(jié)點信息的共享，并將控制中心的命令準確及時的傳送到各分布式的遠方終端。配電線路是直接給最終用戶供電的線路，由此類線路組成的網(wǎng)絡通常稱作配電網(wǎng)，即配網(wǎng)。

目前組網(wǎng)采用的是全人工配置，每一個終端接入網(wǎng)絡后，需要在站端進行終端入網(wǎng)配置，通過設置站端服務器的下掛終端來完成組網(wǎng)。通信及信息交換采用的則是輪詢方式，部分關鍵點采用主動上報，但是上報過程采取的是判斷總線狀態(tài)，然后發(fā)送報文，失敗后重復發(fā)送，失敗次數(shù)超限則報錯。

從組網(wǎng)方式來看，其對人工操作的依賴性太強，占用了相對較多的人力，從信息交互角度來看，目前的報文交互能力在報文數(shù)量，報文流量，報文時效性等方面都存在比較大的上升空間。如果網(wǎng)絡中只有一個站端，一個終端，通信方式采用站端詢問式，那么總線是獨占的，總線負載反映的直接就是有效的通信負載，讀取的信息有效性也就是整個網(wǎng)絡的有效負載，當網(wǎng)絡中存在一個站端，多個終端，仍然采用輪詢查詢方式，整個網(wǎng)絡的有效負載則會大大降低，對于智能配電終端網(wǎng)絡系統(tǒng)，其最大的作用是及時有效的處理關鍵信息。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提供一種占用人力較少、報文交互能力強、網(wǎng)絡有效負載大的一種電力自動化終端自主組網(wǎng)架構及其組網(wǎng)方法。

本發(fā)明進一步目的還在于提供一種電力自動化終端信息交互方法。

一種電力自動化終端自主組網(wǎng)架構，包括配電網(wǎng)主站系統(tǒng)、光纖以太網(wǎng)、配電子站、站內通信網(wǎng)、終端，配電子站通過所述光纖以太網(wǎng)與所述配電網(wǎng)主站系統(tǒng)連接，各終端通過站內通信網(wǎng)與配電子站連接，配電網(wǎng)主站、配電子站、終端都支持IEEE1588技術和TDMA通信技術。

一種基電力自動化終端自主組網(wǎng)方法，包括以下步驟：

a1、需要接入網(wǎng)絡的各終端通過IEEE1588協(xié)議獲得PTP同步時鐘即幀頻；

b1、按照TDMA技術根據(jù)組網(wǎng)幀頻時隙原則劃分時隙；

c1、根據(jù)終端ID獲得報文時隙序號；

d1、判斷當前時隙是否為獲得的報文時隙；

e1、自動上報請求組網(wǎng)信息；

f1、等待站端是否同意組網(wǎng)。

所述幀頻等分為10個標準時隙，第一標準時隙為自主組網(wǎng)標準時隙，剩余的時隙根據(jù)需要按功能分為突發(fā)信息時隙段和常規(guī)信息時隙段，相鄰標準時隙之間緩沖帶寬度為標準時隙的20%，所述的標準時隙的每一個時隙劃分為10個報文時隙。

由于實際應用過程中各終端的自身時鐘誤差，因此要在各標準時隙之間預留緩沖區(qū)域，緩沖帶寬度選取主要取決于終端實時時鐘的性能指標。主動上報請求組網(wǎng)信息采用TDMA方式，此時需要在原有的標準時隙內繼續(xù)劃分報文時隙，實際應用中要根據(jù)自主組網(wǎng)階段的參數(shù)性能要求，選取自主組網(wǎng)占用的標準時隙區(qū)間以及自主組網(wǎng)階段報文時隙時間。新入網(wǎng)的終端或者尚未在站端注冊的終端在自主組網(wǎng)階段，通過一個報文時隙與站端建立注冊關系。

所述終端ID是該終端在組網(wǎng)系統(tǒng)中的唯一有效的識別碼，可以從終端的出廠編碼中獲得，或者根據(jù)IP地址映射。

所述報文時隙號是是采用ID做種子生成的隨機數(shù)，并對該隨機數(shù)進行了范圍限定。?

一種電力自動化終端信息交互方法，包括以下步驟：

a2：組網(wǎng)成功的終端根據(jù)其ID獲得報文時隙序號；

b2：判斷當前時隙是否為獲得的報文時隙；

c2：發(fā)送預估占用時隙數(shù)量信息；

d2：判斷該終端是否獲得站端分配的時隙號；

e2：判斷當前時隙是否為站端分配的時隙；

f2：發(fā)送信息。

所述發(fā)送的信息分為常態(tài)信息和突發(fā)信息。常態(tài)信息在常規(guī)信息時隙段內交互，突發(fā)信息在突發(fā)信息時隙段。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果：

1、提高自主組網(wǎng)階段的終端注冊成功率綜合權衡整個組網(wǎng)終端數(shù)量及成功率的關系可以完全自動高效的完成自主組網(wǎng)；

2、降低人工錄入的資源占用情況并且在線與掉線切換過程都可以全自動完成，基本上無需人工干預。

附圖說明

圖1配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的終端設備網(wǎng)絡模型；

圖2本發(fā)明適用的配網(wǎng)自動化終端典型網(wǎng)絡架構；