[發明專利]一種適用于配電網監測數據壓縮的系統

有效

• 申請號: 201611209130.1
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106790550B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 王宇雷;嚴飛;馬嘉;尹婷;趙小娟;肖萌萌;勞斯佳;何櫻;劉洋;王少榮
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;國網上海市電力公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 吳曉穎

本發明提供一種適用于配電網監測數據壓縮的系統，包括參考監測數據列更新單元、數據殘差計算單元、改進的RLE行程編碼單元、HUFFMAN編碼單元；其中參考監測數據列更新單元通判斷配電網所處的狀態，更新參考監測數據列；數據殘差計算單元使用參考監測數據列更新單元輸出的參考數據列，計算配電網當前監測數據與參考監測數據之間的差值，得到數據殘差序列；改進的RLE行程編碼單元對數據殘差序列進行重排預處理，并對原始的RLE行程編碼方案進行優化；HUFFMAN編碼單元在RLE行程編碼的基礎上進一步壓縮配電網監測數據。本發明通過對配電網監測數據的高效無損壓縮，減少了數據傳輸所需的速度與流量，增強了配電網監測系統的實時性。

技術領域

本發明涉及數據壓縮技術領域，具體地說是一種適用于配電網監測數據壓縮的系統。

背景技術

隨著配電網監測系統的發展，配電網監測系統的規模也變得越來越大，更多的監測節點接入配電網監測系統之中，這也就意味著更多的監測數據在配電網監測系統的通信網絡上傳輸。一方面，對于某些較舊或規格較低的配電網監測系統而言，其通信網絡較為落后，通信速率上限較低，更多的監測節點接入使其通信網絡不堪重負，擁堵不堪；另一方面，大量的監測數據意味著高昂的通信費用，對于配電網監測系統而言，運行維護費用的控制是必須予以考慮的。通過對配電網監測數據進行壓縮再傳輸，可以有效減少配電網監測系統通信網絡的負擔，解決通信擁堵與通信費用高昂的問題，具有重要的實際意義與經濟價值。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術中的不足，提供一種適用于配電網監測數據壓縮的系統，該系統適用于對網絡傳輸速度與流量有限制或需要實時傳輸大量配電網監測數據的場合，通過對配電網監測數據的高效無損壓縮，減少了數據傳輸所需的速度與流量，由此減少了配電網監測系統的通信費用與監測數據傳輸環節對網絡資源的占用，增強了配電網監測系統的實時性。

本發明的發明目的是通過如下技術方案實現的。

一種適用于配電網監測數據壓縮的系統，適用于配電網監測系統這種包含大量監測節點，監測數據量巨大，通信費用昂貴的場合；包括參考監測數據列更新單元、數據殘差計算單元、改進的RLE行程編碼單元、HUFFMAN編碼單元；所述參考監測數據列更新單元依據配電網監測數據的當前值，并通過計算配電網監測數據當前值與參考值之間的差值比例，判斷配電網所處的狀態，更新參考監測數據列；所述數據殘差計算單元使用參考監測數據列更新單元輸出的參考數據列，計算配電網當前監測數據與參考監測數據之間的差值，得到數據殘差序列；所述改進的RLE行程編碼單元對數據殘差序列進行重排預處理，使之適合RLE行程編碼壓縮，并對原始的RLE行程編碼方案進行優化；所述HUFFMAN編碼單元在RLE行程編碼的基礎上進一步壓縮配電網監測數據。

在上述技術方案中，所述參考監測數據列更新單元用于更新參考監測數據列，更新后的參考監測數據列用于下一次的數據殘差計算而不是本次數據殘差計算；參考監測數據列更新單元通過計算配電網監測數據的當前監測數據中諧波分量的占比，判斷配電網是否處于暫態，若諧波占比高于閾值T1，T1取0.1~0.3，依據實際工作場景而定，則說明配電網處于暫態，將當前監測數據加入參考監測數據列，并刪除與當前監測數據差值最大的參考監測數據；如果依據諧波占比得出配電網不處于暫態狀態，則計算當前監測數據與參考監測數據的差值比例，每一個參考監測數據都需要計算，若差值比例大于閾值T2，T2取0.1~0.5，依據實際工作場景而定，則說明配電網處于穩態過渡狀態，則將當前監測數據加入參考監測數據列中，并刪除距離當前時刻最遠的參考監測數據；當配電網處于穩態狀態時，將當前監測數據加入參考監測數據列中，并計算各個參考監測數據與參考監測數據平均值的差值，刪除差值絕對值最大的參考監測數據。

在上述技術方案中，所述數據殘差計算單元使用參考監測數據列更新單元上一次輸出的參考監測數據列，計算配電網當前監測數據與每一個參考監測數據之間的差值，選取其中絕對值之和最小的差值，取絕對值左移一位，并將符號保存入最低位作為數據殘差，輸出數據殘差序列的同時輸出參考監測數據的索引。