[發明專利]一種廣域監測系統主站與PMU數據通信時延的估算方法

有效

• 申請號: 201810877521.3
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN108880946B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 劉曉莉;劉文煜;朱家賢;鄧長虹
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04L43/0852
• 分類號: H04L43/0852
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

為了解決廣域監測系統中通信時延的定量計算問題，通過將時延進行分段計算，并針對每個部分提出相應的時延計算模型，可以有效增加計算結果的準確性。本發明公開了一種廣域監測系統主站與PMU數據通信時延的估算方法，采取函數建模和分段計算的方法，根據信息流報文組成和發送周期，用函數的方式準確的描述各時間點相量測量單元所處子站所發送速率和等效帶寬，指導時延計算的精準化。

技術領域

本發明屬于通信領域，尤其涉及一種廣域監測系統主站與PMU數據通信時延的估算方法。

背景技術

目前基于相量測量單元(PMU)的廣域測量系統(WAMS)已經在我國電力系統中得到了廣泛的應用，通過逐步布局全網關鍵測點的相量測量單元，實現電網數據實時高效的采集工作，提供對電網的實時監測和分析，掌握電網的運行狀態。

WAMS系統數據的可靠性和時效性是影響廣域電網實時閉環控制系統性能的主要因素，其具有很大的隨機性和不確定性，對廣域電力系統的阻尼控制產生了負面影響。WAMS時延主要包括PMU數據采集時延、數據處理時延、數據傳輸時延等部分，目前針對不同階段的時延，已有相對成熟的分段時延計算方法和仿真測量方案。但是目前的分段時延計算方法中，對于發送時延部分，沒有針對性的建模方案，多以協議邏輯配合相關測量或仿真數據進行定性分析，不能單純用數學方法進行時延計算，這對于整體傳輸時延的計算是一個很大的挑戰。同時，大多數的廣域監測系統時延計算方法中，都是以整個網絡作為計算對象，無法有針對性的進行具體的報文分析，對于數據流的結構沒有進行考量。

因此，本發明需要提出具體的發送時延計算模型，完成所有階段的時延分段計算，提供總的監測系統主站(控制中心)與相量測量單元數據通信時延計算方法，給WAMS系統的時延分析和控制提供支持。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種廣域監測系統主站(控制中心)與相量測量單元數據通信時延的計算方法。

本發明的技術方案為

一種廣域監測系統主站與PMU數據通信時延的估算方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟1，計算PMU數據流發送時延，基于定義通信網絡參數信息流速V的單位為Mbps，等效信息流速指單位時間內流過網絡中信息元件的信息流長度總量。信息流速受到信息傳輸媒質類型、信源與目的地間的距離、等效帶寬等性能以及交換機的信息處理速率影響，經通信網絡參數信息流速、等效信息流速整合而成流速矩陣，具體包括：

步驟1.1、建立用于反映各節點所傳輸的信息流中報文長度b與該報文的傳送時延τ_send的關系，V_nr表示信息源節點n在其第r條流通路徑的等效流速，V′_ij表示交換機j的端口對信息源i發出數據流信息的等效帶寬，則有：

b_nr＝τ_sendnrV_nr (1)

式(1)中b_n為信息源節點n所對應報文的長度；式(3)中參數r_n為信息源n的相量信息數據流的最大持續到達速率，C^out表示PMU與交換機或主站與交換機之間的傳送速度，表示信源n信息流中優先級低于計算報文的集合中最大報文的長度；HP表示信源節點n所傳報文優先級高于計算報文，EP表示信息源節點n所傳報文優先級與計算報文相同，相對應地，分別表示信源n的信息流中優先級高于/等于計算報文的報文長度。

步驟1.2、將報文進行優先級排序：LP IED、TP IED、BP IED、MU1、MU2、MU3、MU4、BRIED1、BR IED2、BR IED3、PC，由此得到信息源所發送的數據包長度形成的注入報文信息相量集合，