專利名稱：一種根據數據接收時刻確定采樣時刻的方法
技術領域：
本發明涉及一種變電站自動化領域的方法，具體涉及一種根據數據接收時刻確定采樣時刻的方法。
背景技術：
在三層架構(過程層、間隔層、站控層)的變電站自動化系統中，要求每個數據采集裝置(也即合并單元)能夠很好地被校時，并規定不同的采集裝置在相同的時刻采樣(準確地說，應該保證采到的是在相同時刻到達采集裝置輸入接口處的被采集量，由于不同的裝置從輸入接口處到A/D轉換電路處的延時不同，實際要求每個不同的裝置在具體進行A/D轉換時將這種延時考慮進去),這樣,采樣值幀的接收者只要根據采樣值幀中的smpcount就可以將不同合并單元采集 的數據按照采樣時刻對齊。但是由于各廠家的設備在被校時方面存在很多問題，所以smpcount就不能作為數據對齊的依據。數據采集與傳輸過程參見附圖
2。因此，采樣值幀的接收者只好自己標上接收到的不同采樣值幀的到達時刻，然后再減去從采樣時刻至到達時刻的時間延時△，倒推出不同采樣值幀的采樣時刻。由于Λ是采樣時刻至到達時刻的時間延時，其中經過很多環節，都可能造成Λ不是一個固定的數。按照通常使用的嵌入式裝置，從A/D轉換到完成數據處理，到發送出數據，到經過交換機，到接收裝置接收到數據，都可能成為延時不確定的原因。Λ 的構成如附圖 3，Λ = Λ 1+Λ2+Λ3。Λ I為合并單元從采樣到輸出的延時，Λ 2為數據在通信通道上傳輸的延時，Λ 3為數據從測控保護單元的輸入口到被標上接收時刻的延時。這三種延時都可能是不確定的，我們把這種不確定稱為抖動。在這種抖動下計算出的采樣時刻誤差很大，亟需一種精度高的采樣時刻的確定方法。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種根據數據接收時刻確定采樣時刻的方法，該方法將數據傳輸延時的不確定性消除掉，在數據傳輸過程中，采用交換機，可以減少光纖連接的復雜性，并且采樣時刻的計算精度高。本發明的目的是采用下述技術方案實現的:一種根據數據接收時刻確定采樣時刻的方法，所述方法采用的裝置包括通過光纖依次連接的合并單元、交換機和保護測控單元；其改進之處在于，所述方法的數據采樣均勻進行，包括下述步驟:(一)從所述合并單元的采樣數據幀，數據幀經過交換機后被保護測控單元接收；(二)在系統初始化和運行過程中不斷確定采樣周期T ；(三)在系統初始化過程中測量傳輸延時D；
(四)在系統初始化和運行過程中不斷確定原始數據采樣時刻。其中，所述步驟(二)中，保護測控單元接收2N個采樣值數據幀，每個采樣值數據幀的接收時刻用下述表達式組①表示:r0 = t0+D+dr0 ；rN = t0+NXT+D+drN ；r^tg+T+D+dr! ；rN+1 = t0+ (N+l) T+D+drN+1 ；r2=t0+2T+D+dr2 ；rN+2 = t0+ (N+2) T+D+drN+2 ；............①；rn=t0+nT+D+drn ；rN+n = t0+ (N+n) T+D+drN+n ；............
rN_! = tQ+(N-1) T+D+drH ； r2N_! = t0+ (2N-1) T+D+dr2N_1 ；其中:r0>T1^r2,……、r2N_i分別為第一個、第二個、第三個、……、第2N-1個每個
采樣數據幀的接收時刻Atl為第一個采樣值數據幀的采樣時刻Miv Clr1^dr2,........dr2N_i
分別為第一個、第二個、第三個、……、第2N-1個每個采樣值數據幀傳輸的延時偏差；D為延時平均值；n表示O N-1之間的任意一個數；N的取值范圍在4000-20000之間；將以上表達式組①中的式子從右到左兩兩相減，并除以N，得到以下表達式組:(rN-r0) /N = T+ (drN-dr0) /N(^1T1) /N = T+ ((Iivrdr1) /N(rN+2-r2) /N = T+ (drN+2-dr2) /N........................②；(rN+n-rn) /N = T+ (drN+n-drn) /N............
(r2N_!-rN-1) /N = T+ (di^rdrH) /N將表達式組②中的各個子式相加，得到下述表達式:
權利要求
1.一種根據數據接收時刻確定采樣時刻的方法，所述方法采用的裝置包括通過光纖依次連接的合并單元、交換機和保護測控單元；其特征在于，所述方法的數據采樣均勻進行，包括下述步驟: (一)從所述合并單元的采樣數據幀，數據幀經過交換機后被保護測控單元接收； (二)在系統初始化和運行過程中不斷確定采樣周期T； (三)在系統初始化過程中測量傳輸延時D； (四)在系統初始化和運行過程中不斷確定原始數據采樣時刻。
2.如權利要求1所述的根據數據接收時刻確定采樣時刻的方法，其特征在于，所述步驟(二)中，保護測控單元接收2N個采樣值數據幀，每個采樣值數據幀的接收時刻用下述表達式組①表示: r0 = t0+D+dr0 ；rN = t0+NXT+D+drN ； r^to+T+D+dr! ；rN+1 = t0+ (N+l) T+D+drN+1 ； r2=t0+2T+D+dr2 ；rN+2 = t0+ (N+2) T+D+drN+2 ；…… …… ①；rn=t0+nT+D+drn ；rN+n = t0+ (N+n) T+D+drN+n ；rN_i = t0+ (N-1) T+D+dr^ ； r2N_! = t0+ (2N-1) T+D+dr^ ； 其中:r(l、r1、r2、……、r2N_i分別為第一個、第二個、第三個、……、第2N-1個每個采樣數據幀的接收時刻Atl為第一個采樣值數據幀的采樣時刻Jivdrpdiv.......>(1^分別為第一個、第二個、第三個、……、第2N-1個每個采樣值數據幀傳輸的延時偏差；D為延時平均值；n表示O N-1之間的任意一個數；N的取值范圍在4000-20000之間； 將以上表達式組①中的式子從右到左兩兩相減，并除以N，得到以下表達式組: (rN-r0) /N = T+(drN-dr0) /N(rN+i_ri) /N = T+WivrdrJ/N (rN+2_r2)/N = T+(drN+2-dr2)/N............②； (rN+n_rn) /N = T+ (drN+n-drn) /N(γ2ν-ι-γν-ι) /N = T+WrifdiVD/N 將表達式組②中的各個子式相加,得到下述表達式:
3.如權利要求1所述的根據數據接收時刻確定采樣時刻的方法，其特征在于，所述步驟(三)中，在系統施工階段、投運之前在合并單元和保護測控單元之間建立時鐘同步，并結合秒以下的時間單位，h代表秒與秒的間隔處的采樣時刻，有t^O，tn=NT，假定一秒鐘之內的采樣點數為N，延時時間D用如下表達式表示:
4.如權利要求1所述的根據數據接收時刻確定采樣時刻的方法，其特征在于，所述步驟(四)中，第N-1個采樣值數據幀的采樣時刻用下述表達式表示:
全文摘要
本發明涉及一種根據數據接收時刻確定采樣時刻的方法，所述方法采用的裝置包括通過光纖依次連接的合并單元、交換機和保護測控單元；所述方法的數據采樣均勻進行，包括下述步驟(一)從所述合并單元的采樣數據幀，數據幀經過交換機后被保護測控單元接收；(二)在系統初始化和運行過程中不斷確定采樣周期T；(三)在系統初始化過程中測量傳輸延時D；(四)在系統初始化和運行過程中不斷確定原始數據采樣時刻。該方法將數據傳輸延時的不確定性消除掉，在數據傳輸過程中，采用交換機，可以減少光纖連接的復雜性，并且采樣時刻的計算精度高。
文檔編號H03M1/54GK103227643SQ20131002773
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月24日 優先權日2013年1月24日
發明者李勁松, 吳曉博, 許智, 楊威, 瞿曉宏, 陸天健, 王化鵬, 劉筱萍, 劉洋, 陳心燦, 張金虎, 楊文平, 張海燕, 孟德倫, 李睿宜 申請人:中國電力科學研究院, 國家電網公司, 積成電子股份有限公司