[發(fā)明專利]配電網(wǎng)廣域測量系統(tǒng)實時相量數(shù)據(jù)的時間對齊方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810959500.6
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109217963B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱敏;朱志敏;陶維青;牛濤
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04L12/951
• 分類號: H04L12/951;H04L12/953;H04L29/08;H04J3/06
• 代理公司: 合肥和瑞知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種配電網(wǎng)廣域測量系統(tǒng)實時相量數(shù)據(jù)的時間對齊方法，其特征在于，該時間對齊方法涉及的配電網(wǎng)廣域測量系統(tǒng)包括主站、相量數(shù)據(jù)集中器、交換機以及N個基于同步時鐘的相量采集單元，N個相量采集單元通過交換機與相量數(shù)據(jù)集中器通信連接；N個相量采集單元將采集到的每一個實時數(shù)據(jù)幀打上時標并發(fā)送給相量數(shù)據(jù)集中器，相量數(shù)據(jù)集中器將接收到的每一個實時數(shù)據(jù)幀按照時標進行時間對齊，并將相同時標的數(shù)據(jù)組成一幀后再轉(zhuǎn)發(fā)給主站，其具體步驟包括：

步驟1，參數(shù)的設(shè)定

將N個相量采集單元中的任一個相量采集單元記為相量采集單元i，i＝1,2,3…,N；相量采集單元i發(fā)送到相量數(shù)據(jù)集中器的實時數(shù)據(jù)幀的時標記為數(shù)據(jù)幀時標t；

在相量數(shù)據(jù)集中器中建立一個容量為n的循環(huán)隊列存儲空間，n為正整數(shù)，用于緩存n組不同時標的數(shù)據(jù)幀組，n組數(shù)據(jù)幀組按照數(shù)據(jù)幀組的時標順序排序，將其中任一組數(shù)據(jù)幀組記為數(shù)據(jù)幀組S_j，j＝1,2,…,n，將數(shù)據(jù)幀組S_j的時標記為數(shù)據(jù)幀組時標t_j，j＝1,2,…,n，其中t_n記為數(shù)據(jù)幀組最大時標，t₁記為數(shù)據(jù)幀組最小時標；

步驟2，n組數(shù)據(jù)幀組的建立

步驟2.1，相量數(shù)據(jù)集中器接收到相量采集單元i發(fā)送的一個實時數(shù)據(jù)幀，根據(jù)循環(huán)隊列存儲空間中已經(jīng)建立的時標數(shù)據(jù)幀組的數(shù)量是否等于0，分別進入步驟2.2和步驟2.3；

步驟2.2，循環(huán)隊列存儲空間中已經(jīng)建立的時標數(shù)據(jù)幀組的數(shù)量等于0，建立一個新的數(shù)據(jù)幀組S₁，將該實時數(shù)據(jù)幀存入數(shù)據(jù)幀組S₁中，該數(shù)據(jù)幀組S₁的數(shù)據(jù)幀組時標t₁＝數(shù)據(jù)幀時標t，返回步驟2.1，進行下一個實時數(shù)據(jù)幀的接收和判斷；

步驟2.3，循環(huán)隊列存儲空間中時標數(shù)據(jù)幀組的數(shù)量大于0，根據(jù)該實時數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)幀時標t是否小于數(shù)據(jù)幀組最小時標t₁，分別進入步驟2.4和步驟2.5；

步驟2.4，若該實時數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)幀時標t小于數(shù)據(jù)幀組最小時標t₁,即t＜t₁，放棄該實時數(shù)據(jù)幀，并返回步驟2.1，進行下一個實時數(shù)據(jù)幀的接收及判斷；

步驟2.5.若該實時數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)幀時標t不小于數(shù)據(jù)幀組最小時標t₁，即t≥t₁，根據(jù)循環(huán)隊列存儲空間已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)幀組的數(shù)量是否小于n,分別進入步驟2.6和步驟2.7；

步驟2.6，若循環(huán)隊列存儲空間已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)幀組的數(shù)量小于n，即在循環(huán)隊列存儲空間尚未健全n組不同時標的數(shù)據(jù)幀組，根據(jù)該實時數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)幀時標t是否能夠與循環(huán)隊列存儲空間的數(shù)據(jù)幀組S_j匹配，分為以下兩種情況處理：

(1)匹配成功，即在循環(huán)隊列存儲空間尋找到與數(shù)據(jù)幀時標t匹配的數(shù)據(jù)幀組S_j，該實時數(shù)據(jù)幀緩存于該匹配的數(shù)據(jù)幀組S_j中，并返回步驟2.1，進行下一個實時數(shù)據(jù)幀的接收及判斷；

(2)匹配不成功，即在循環(huán)隊列存儲空間尋找不到與數(shù)據(jù)幀時標t匹配的數(shù)據(jù)幀組S_j，則在循環(huán)隊列存儲空間建立一個新的數(shù)據(jù)幀組S_j，將該實時數(shù)據(jù)幀緩存于該數(shù)據(jù)幀組S_j中，該數(shù)據(jù)幀組S_j的數(shù)據(jù)幀組時標t_j＝數(shù)據(jù)幀時標t，并返回步驟2.1，進行下一個實時數(shù)據(jù)幀的接收及判斷；

步驟2.7，若循環(huán)隊列存儲空間已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)幀組的數(shù)量等于n，即在循環(huán)隊列存儲空間已經(jīng)建立了n組不同時標的數(shù)據(jù)幀組，將該狀態(tài)稱之為滿倉狀態(tài)，進入步驟3；

步驟3，滿倉后的循環(huán)發(fā)送和更新

步驟3.1，在滿倉狀態(tài)下，相量數(shù)據(jù)集中器接收到相量測量單元i發(fā)送的一個實時數(shù)據(jù)幀后，根據(jù)該實時數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)幀時標t是否能夠與循環(huán)隊列存儲空間的數(shù)據(jù)幀組S_j匹配，分別進入步驟3.2和步驟3.3；

步驟3.2，匹配成功，即在循環(huán)隊列存儲空間尋找到與數(shù)據(jù)幀時標t匹配的數(shù)據(jù)幀組S_j，則將該實時數(shù)據(jù)幀緩存于該匹配的數(shù)據(jù)幀組S_j中，并返回步驟3.1，進行下一個實時數(shù)據(jù)幀的接收及判斷；

步驟3.3，匹配不成功，判斷該實時數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)幀時標t是否大于數(shù)據(jù)幀組最大時標t_n，若小于，則放棄該實時數(shù)據(jù)幀，并返回步驟3.1，進行下一個實時數(shù)據(jù)幀的接收及判斷；若大于，進入發(fā)送與更新階段；所述發(fā)送與更新階段包括：

(1)相量數(shù)據(jù)集中器將數(shù)據(jù)幀組S₁中緩存的所有實時數(shù)據(jù)幀打包并發(fā)送到主站；

(2)在數(shù)據(jù)幀組S₁釋放的存儲空間建立一個新的數(shù)據(jù)幀組，并取數(shù)據(jù)幀時標t為該數(shù)據(jù)幀組的時標，即在循環(huán)隊列存儲空間保持n組不同時標的數(shù)據(jù)幀組，構(gòu)成一個新的滿倉狀態(tài)；

新的滿倉狀態(tài)中的n組數(shù)據(jù)幀組重新按照時標順序排序，即將其中任一組數(shù)據(jù)幀組記為數(shù)據(jù)幀組S_j，j＝1,2,…,n，將數(shù)據(jù)幀組S_j的時標記為數(shù)據(jù)幀組時標t_j，j＝1,2,…,n，其中t_n記為數(shù)據(jù)幀組最大時標，t₁記為數(shù)據(jù)幀組最小時標；

(3)返回步驟3.1，進入新一輪循環(huán)發(fā)送和更新。