一種電力系統廣域閉環控制系統通信時延的建模方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電力系統廣域閉環控制技術領域，特別是設及一種電力系統廣域閉環 控制系統通信時延的建模方法。
【背景技術】
[0002] 廣域互聯是目前電力系統主要發展方向之一，互聯的廣域電力系統可大幅提高安 全性和可靠性，同時有利于實現資源優化配置。但是互聯廣域電力系統也面臨著新的問題。 互聯區域間的功率低頻振蕩嚴重影響電力系統安全性，并降低了電能的傳輸效率，為此必 須要解決電力系統的低頻振蕩問題。廣域閉環控制系統是解決低頻振蕩問題的有效手段之 〇
[0003] 在電力系統廣域閉環控制系統中，相量測量單元PMU、廣域網絡控制服務器WNCS和 網絡控制終端NCU分別對應于控制系統中的傳感器、控制器和執行器。PMU、WNCS和NCU之間 通過電力系統高速通信網絡傳輸。與傳統的控制系統不同，廣域閉環控制系統中的反饋信 號（即測量數據)和控制信號均通過高速通信網絡傳輸，因此網絡化控制導致的時延是影響 廣域閉環控制系統性能的重要因素。
[0004] 通信時延（即網絡傳輸時延)是廣域閉環控制系統時延的重要組成部分，為了研究 廣域閉環控制系統的時延特性W便進一步實現對時延影響的補償，需要對廣域閉環控制系 統中的通信時延測量并建模。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是現有技術不能實現電力系統廣域閉環控制系統通 信時延計算的建模問題。
[0006] 為了解決上述問題，本發明公開了一種電力系統廣域閉環控制系統通信時延的建 模方法，所述建模方法包括如下步驟：
[0007] 步驟1、根據電力系統廣域閉環控制系統的特殊應用條件，得到廣域閉環控制系統 通信時延的線性估計模型：
[000引
[0009] 其中，Tt為通信時延;TtO為線性估計模型的常數項;R為通道鏈路帶寬，在通信通 道不變的條件下為固定值;L為數據包大小；
[0010] 步驟2、改變所述測試數據包的大小，測量獲得不同測試數據包下的通信時延Tt;
[0011] 步驟3、依據不同測試數據包大小條件下的不同的通信時延，計算出TtO和R的取 值，完成該通信通道的通信時延的建模。
[0012] 進一步，所述步驟2中通過測量獲得不同測試數據包下的通信時延Tt的測量方法 包括W下步驟：
[0013] 步驟2.1、由位于電力系統調度中屯、的主站端測試機發送一個測試數據包，將所述 測試數據包發送至子站端測試機，并記錄所述主站端的測試機發射時刻Ts;
[0014] 步驟2.2、所述子站端測試機回應所述測試數據包；
[0015] 步驟2.3、所述主站端測試機接收所述子站端測試機對所述測試數據包的回應，記 錄下接收時刻化；
[0016] 步驟2.4、計算發送時刻Ts與接收時刻Tr的時間差，即本次測得的通信時延Tt為：
[0017] Tt = Tr-Ts；
[0018] 步驟2.5、調整所述測試數據包的大小，重復上述步驟1~4,得到不同測試數據包 下的通信時延Tt。
[0019] 進一步，在所述步驟2中，針對一個大小固定的所述測試數據包對通信時延Tt進行 多次測量，對測量結果進行均值計算，得到通信時延Tt的平均值。
[0020] 進一步，在所述步驟3中，使用線性估計模型進行線性擬合即可得到線性估計模型 的參數TtO和R的取值。
[0021] 進一步，所述發射時刻Ts和所述接收時刻Tr是W所述主站端測試機的本地時鐘為 基準的。
[0022] 進一步，所述子站端測試機在接收到所述測試數據包后，不執行任何處理，立即將 所述測試數據包回傳至所述主站端測試機，并繼續等待接收下一個所述測試數據包。
[0023] 與現有技術相比，本發明具有W下優點：
[0024] 1、本發明的通信時延測量方法可發送任意大小的數據包，不僅可測得特定數據包 大小情況下的通信時延，也可用于獲取本發明提出的線性估計模型的參數。
[0025] 2、本發明的通信時延的線性估計模型考慮了電力系統廣域閉環控制系統的高速 通信網絡特性，將通信時延簡化建模為與數據包大小成線性關系的線性估計模型，大大簡 化了對通信時延的建模方法。
[0026] 3、本發明的通信時延線性估計模型參數獲取方法與通信時延的測量方法相結合， 根據測量的通信時延的統計值即可獲得線性估計模型的參數。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發明的優選實施例的建模方法的流程示意圖； 圖2是本發明的優選實施例的建模方法中獲得不同測試數據包下的通信時延Tt的測量 方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和實施例 作進一步詳細的說明。
[0029] 如圖1所示，在本發明的優選實施例中，提供了一種電力系統廣域閉環控制系統通 信時延的建模方法，其特征在于，所述建模方法包括如下步驟：
[0030] 步驟S1、根據電力系統廣域閉環控制系統的特殊應用條件，得到廣域閉環控制系 統通信時延的線性估計模型：
[0031]
[0032] 其中，Tt為通信時延;TtO為線性估計模型的常數項;R為通道鏈路帶寬，在通信通 道不變的條件下為固定值;L為數據包大小；
[0033] 步驟S2、改變所述測試數據包的大小，測量獲得不同測試數據包下的通信時延Tt;
[0034] 步驟S3、將不同條件下的通信時延帶入建立的線性估計模型；
[0035] 步驟S4、依據不同測試數據包大小條件下的不同的通信時延，計算出TtO和R的取 值，完成該通信通道的通信時延的建模。
[0036] 通過運種方法，可W建立一個有效的實用的，且相對簡單的線性模型用于計算電 力系統廣域閉環控制系統通信時延。
[0037] 如圖2所示，所述步驟S2中通過測量獲得不同測試數據包下的通信時延Tt的