[發(fā)明專利]配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)相量數(shù)據(jù)的時(shí)間對(duì)齊方法

有效

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

本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)相量數(shù)據(jù)的時(shí)間對(duì)齊方法，該方法涉及的配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)備包括個(gè)相量數(shù)據(jù)集中器和N臺(tái)基于同步時(shí)鐘的相量采集單元，N個(gè)相量采集單元將打上時(shí)標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)幀發(fā)送給相量數(shù)據(jù)集中器，然后相量數(shù)據(jù)集中器對(duì)齊所有N個(gè)相量采集單元上發(fā)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)，將相同時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)組成一幀再轉(zhuǎn)發(fā)給主站。該方法具有以下特點(diǎn)：(1)可通過設(shè)置配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)相量數(shù)據(jù)的時(shí)間對(duì)齊方法中循環(huán)隊(duì)列容量n適應(yīng)相量數(shù)據(jù)集中器與相量采集單元之間通信網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間延遲或相量采集單元自身程序運(yùn)行時(shí)間延遲，解決丟幀出錯(cuò)問題；(2)該方法也適用于接收不同速率的實(shí)時(shí)相量數(shù)據(jù)幀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)廣域測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體涉及配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)集中器對(duì)N臺(tái)基于同步時(shí)鐘的相量采集單元實(shí)時(shí)相量數(shù)據(jù)的時(shí)間對(duì)齊方法。

背景技術(shù)

隨著配電網(wǎng)的快速發(fā)展以及風(fēng)電、光伏等分布式能源的大量接入，給配電網(wǎng)的運(yùn)行帶來了新的技術(shù)難題，對(duì)配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)和可靠性產(chǎn)生大量影響，配電網(wǎng)的穩(wěn)定監(jiān)控變得尤為重要，國內(nèi)外正在積極探索同步相量測(cè)量技術(shù)在配電網(wǎng)的應(yīng)用。基于同步相量測(cè)量技術(shù)的廣域測(cè)量系統(tǒng)中相量采集單元基于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)的不同節(jié)點(diǎn)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)集中器。相量數(shù)據(jù)集中器同時(shí)接收多個(gè)相量采集單元的測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)齊所有相量采集單元測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)，組包發(fā)送給主站。

目前在主網(wǎng)與配電網(wǎng)中，光纖通信具有通信信息量大、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在可靠性、通信速率、延遲等各方面均是最理想的。光纖通訊是主網(wǎng)通信的首選，但是配電網(wǎng)中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)分散，測(cè)控點(diǎn)多面廣，施工條件限制和運(yùn)行成本等原因，光纖通信方式難以或不可能全部部署整個(gè)配電網(wǎng)，因而配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)中相量數(shù)據(jù)集中器到主站上行通信采用光纖通信方式，相量數(shù)據(jù)集中器與相量采集單元之間下行通信方式選擇光纖通信、無線通信以及電力線載波通信的混合通信方案。由于通信網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲或相量采集單元自身程序運(yùn)行時(shí)間不同等原因，不同節(jié)點(diǎn)的相量采集單元相同時(shí)間采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不能同時(shí)上送到相量數(shù)據(jù)集中器，從而會(huì)在相量數(shù)據(jù)集中器將同一時(shí)間戳的所有相量采集單元數(shù)據(jù)幀打包發(fā)送給主站時(shí)，由于存在相量采集單元的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)幀還沒傳送到相量數(shù)據(jù)集中器，出現(xiàn)數(shù)據(jù)幀丟包出錯(cuò)的問題。

A Flexible Phasor Data Concentrator Design Leveraging ExistingSoftware Technologies.IEEE Transactions on Smart Grid,2010,1(1)(一種利用現(xiàn)有軟件技術(shù)的柔性相量數(shù)據(jù)集中器設(shè)計(jì)，IEEE智能電網(wǎng)匯刊，2010,1(1))，提出了一種基于時(shí)間控制的數(shù)據(jù)對(duì)齊的思路，但并未給出具體的實(shí)現(xiàn)方法。

因此，一種配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)相量數(shù)據(jù)的時(shí)間對(duì)齊方法具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于如何去解決配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)中相量數(shù)據(jù)集中器與相量采集單元之間通信網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間延遲或相量采集單元自身程序運(yùn)行時(shí)間不同等原因造成的丟幀出錯(cuò)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)相量數(shù)據(jù)的時(shí)間對(duì)齊方法。該時(shí)間對(duì)齊方法涉及的配電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)包括主站、相量數(shù)據(jù)集中器、交換機(jī)以及N個(gè)基于同步時(shí)鐘的相量采集單元，N個(gè)相量采集單元通過交換機(jī)與相量數(shù)據(jù)集中器通信連接，傳輸層采用通信協(xié)議；N個(gè)相量采集單元將采集到的每一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)幀打上時(shí)標(biāo)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(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)幀按照時(shí)標(biāo)進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊，并將相同時(shí)標(biāo)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(gè)相量采集單元中的任一個(gè)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)幀的時(shí)標(biāo)記為數(shù)據(jù)幀時(shí)標(biāo)t；