CN104952237B - 一种pmu实时数据变频传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PMU实时数据变频传输方法，采用分段变频传输PMU实时数据的传输方法，既保证了WAMS主站在电网正常状态以及扰动状态下的PMU实时数据需求，又有效地降低PMU子站与WAMS主站之间的实时数据通信流量；同时，该方法还可以通过参数设置，实现原有的定频传输方式，满足了PMU实时数据的连续恒频传输需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种PMU实时数据变频传输方法。
背景技术
电力系统WAMS(Wide Area Measurement System：广域监测系统)主站部署在电网调度控制中心，通过电力调度数据网获取部署在各个变电站、发电厂的PMU(同步相量测量单元)子站采集的实时数据，从而提供对电网正常运行与事故扰动情况下的实时监测与分析计算，确保调度运行人员能及时获得并掌握电网运行的动态过程。
PMU子站在应用于工频50Hz(60Hz)电网时，能以100Hz(120Hz)的处理频率测量生成原始实时数据。在现有的WAMS/PMU系统中，PMU子站按照恒定的实时数据发送频率1Hz/25Hz/50Hz/100Hz(1Hz/30Hz/60Hz/120Hz)对原始实时数据进行等间隔抽点后，再通过通信网络将实时数据发送至WAMS主站。在该通信模式下，PMU子站接入规模较小时，其数据传输可靠性、实时性等均能很好地满足PMU数据地传输及应用需求，但是随着PMU子站布点数量的增加，实时数据传输将消耗较大的网络通信带宽，同时也需要WAMS主站配备更高性能的软硬件资源，另外在多业务共用通信链路的情况下，由于通信带宽限制，当PMU实时数据流量较大时，将会因数据拥塞而导致数据链路质量下降，不仅对PMU实时数据传输产生影响，还会对通信网内的其它业务产生影响。
综上所述，现有的PMU实时数据恒频传输方式限制了WAMS主站对于PMU子站的接入容量，削弱了WAMS主站的扰动监测及调度决策支持的力度，影响了电网的安全运行水平。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种PMU实时数据变频传输方法，采用分段变频传输PMU实时数据的传输方法，既保证了WAMS主站在电网正常状态以及扰动状态下的PMU实时数据需求，又有效地降低PMU子站与WAMS主站之间的实时数据通信流量；同时，该方法还可以通过参数设置，实现原有的定频传输方式，满足了PMU实时数据的连续恒频传输需求。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种PMU实时数据变频传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01)初始化：将PMU子站实时数据的传输状态分为A、B、C三段，其中， PMU实时数据的A段传输的实时数据持续时长为TA，B段传输的实时数据持续时长至少为TB，A段和B段数据按照发送频率FH对原始实时数据抽样发送，C段数据按照发送频率FL对原始实时数据抽样发送，其中，FH≥FL；
PMU子站设置有实时数据FIFO缓存，其深度至少满足缓存时长为TA的实时数据；
S02)当PMU子站检测到电网的扰动状态或者人工触发变频传输指令时进入 A段传输状态，将数据按照发送频率FH抽样发送，时长为TA；
S03)当A段数据发送完毕后，PMU子站实时数据的传输状态进入B段传输状态，并继续采用发送频率FH发送实时数据，时长为TB；
S04)当B段数据发送完毕后，PMU子站实时数据的传输状态进入C段传输状态，采用发送频率FL发送实时数据，直到PMU子站检测到电网的扰动状态或者人工触发变频传输指令进入步骤S02)，开始下一个循环。
优选，在步骤S03)中，当PMU子站在进入B段传输状态后，若在TB时间段内再次检测到电网的扰动状态或者是人工触发变频传输指令，则重新开始B段传输状态的计时；
若在TB时间段内未再次检测到电网的扰动状态或者是人工触发变频传输指令，则进入C段传输状态，采用发送频率FL发送实时数据。
当变频传输参数TA＝0秒，FH＝FL时，该变频传输产生的效果与现有的采用传输频率为FH的恒频传输效果一样，满足了WAMS主站对于PMU实时数据的连续恒频传输的需求。
上述的PMU实时数据变频传输方法，能在电网无扰动发生时低频传输PMU实时数据，在电网发生扰动或者是WAMS主站人工触发变频传输指令后的一段时间内进行高速数据的传输，既保证了WAMS主站在电网正常状态以及扰动状态下的PMU实时数据需求，又有效地降低PMU子站与WAMS主站之间的实时数据通信流量；同时，该方法还可以通过参数设置，实现原有的定频传输方式，满足了PMU实时数据的连续恒频传输需求。
本发明的有益效果是：本发明减轻了WAMS主站对于PMU子站实时高密度实时数据的处理工作量，有利于扩大WAMS主站对于PMU子站的接入容量，增强了 WAMS主站的扰动监测及调度决策支持的力度，提高了电网的安全运行水平。
附图说明
图1是本发明PMU子站变频传输原理图；
图2是本发明一种PMU实时数据变频传输方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1和图2所示，一种PMU实时数据变频传输方法，包括如下步骤：
S01)初始化：如图1所示，将PMU子站实时数据的传输状态分为A、B、C 三段，其中，PMU实时数据的A段传输的实时数据持续时长为TA，B段传输的实时数据持续时长至少为TB，除了A段传输和B段传输之外的传输都为C段传输。
PMU实时数据发送频率分为高速发送频率FH和低速发送频率FL：A段和B段数据按照发送频率FH对原始实时数据抽样发送，C段数据按照发送频率FL对原始实时数据抽样发送，其中，FH≥FL。
PMU子站设置有实时数据FIFO(First in First out：先进先出)缓存，其深度至少满足缓存时长为TA的实时数据，即：在PMU子站增加原始实时数据缓存区，将按原始数据生产频率FR生成的原始实时数据按照FIFO原则进行缓存， FIFO深度满足至少存储时长为TA长度的原始实时数据。
S02)我们可以设置PMU子站实时数据的传输状态默认为C段，当PMU子站检测到电网的扰动状态或者人工触发变频传输指令时进入A段传输状态，将数据按照发送频率FH抽样发送，时长为TA；
S03)当A段数据发送完毕后，PMU子站实时数据的传输状态进入B段传输状态，并继续采用发送频率FH发送实时数据，时长为TB。
优选，当PMU子站在进入B段传输状态后，若在TB时间段内再次检测到电网的扰动状态或者是人工触发变频传输指令，则重新开始B段传输状态的计时；
若在TB时间段内未再次检测到电网的扰动状态或者是人工触发变频传输指令，则进入C段传输状态，采用发送频率FL发送实时数据。
S04)当B段数据发送完毕后，PMU子站实时数据的传输状态进入C段传输状态，采用发送频率FL发送实时数据，直到PMU子站检测到电网的扰动状态或者人工触发变频传输指令进入步骤S02)，开始下一个循环。
可以在PMU子站增加PMU实时数据变频传输启动判据，当检测到电网有扰动发生时，置高频发送标志为1；当未检测到电网扰动发生时，置高频发送标志为0。
当PMU子站的实时数据发送模块检测到实时数据高频发送标志由0变为1 时，首先将FIFO中缓存的时长为TA的实时数据按照发送频率FH对应的抽点间隔抽点后立即发送至WAMS主站，缓冲区数据发送完成后继续以发送频率FH发送即时生成的实时数据；
当PMU子站的实时数据发送模块检测到实时数据高频发送标志由1变为0 时，继续以发送频率FH发送实时数据一段时间TB后，再改为按发送频率FL发送实时数据，若在TB发送过程中再次检测到高速传输标志由0变为1时，则重新进行TB时间段的计时。
在数据传输过程中，PMU子站通信模块可以接收WAMS主站下发的变频传输参数，并能从中提取TA、TB、FH、FL等参数，同时PMU子站通信模块能接收WAMS 主站下发的人工触发变频传输命令，在接收到该命令时置高频发送标志为1，并在1秒之后将高频发送标志置0。
值得注意的是，当将PMU实时数据变频传输参数设置为TA＝0秒、FH＝FL时，该变频传输产生的效果与现有的采用传输频率为FH的恒频传输效果一样，满足了WAMS主站对于PMU实时数据的连续恒频传输的需求。
下面列举一个实施例：
在本实施例中，以频率为50Hz的工频电网PMU子站为例，变频传输参数设置为：TA＝1秒、TB＝10秒、FH＝50Hz、FL＝1Hz。当电网无扰动也无人工触发变频传输的时候，PMU子站处于C段发送状态，PMU子站以1Hz的发送频率向WAMS主站发送实时数据，当电网出现扰动或者是收到WAMS主站下发的人工触发变频传输指令时，PMU子站先将FIFO中缓存的1秒时长的A段实时数据按照50Hz的发送频率抽点(共50点数据)立即发送至WAMS主站，然后进入B段发送状态，按照50Hz的发送频率向WAMS主站发送实时数据，当B段发送状态持续达到10 秒时，PMU子站再次进入C段发送状态，以1Hz的发送频率向WAMS主站发送实时数据。若在进入B段发送状态后的第5秒再次检测到电网扰动，则B段发送状态重新开始计时，直到B段时间维持到10秒为止再进入C段传输状态，整个 B段发送状态维持的总时长为15秒。
减轻了WAMS主站对于PMU子站实时高密度实时数据的处理工作量，有利于扩大WAMS主站对于PMU子站的接入容量，增强了WAMS主站的扰动监测及调度决策支持的力度，提高了电网的安全运行水平。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种PMU实时数据变频传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01）初始化：将PMU子站实时数据的传输状态分为A、B、C三段，其中，PMU实时数据的A段传输的实时数据持续时长为TA，B段传输的实时数据持续时长至少为TB，A段和B段数据按照发送频率FH对原始实时数据抽样发送，C段数据按照发送频率FL对原始实时数据抽样发送，其中，FH≥FL；
PMU子站设置有实时数据FIFO缓存，其深度至少满足缓存时长为TA的实时数据；
S02）当PMU子站检测到电网的扰动状态或者人工触发变频传输指令时进入A段传输状态，将数据按照发送频率FH抽样发送，时长为TA；
S03）当A段数据发送完毕后，PMU子站实时数据的传输状态进入B段传输状态，并继续采用发送频率FH发送实时数据，时长为TB；
S04）当B段数据发送完毕后，PMU子站实时数据的传输状态进入C段传输状态，采用发送频率FL发送实时数据，直到PMU子站检测到电网的扰动状态或者人工触发变频传输指令进入步骤S02），开始下一个循环。
2.根据权利要求1所述的一种PMU实时数据变频传输方法，其特征在于，在步骤S03）中，当PMU子站在进入B段传输状态后，若在TB时间段内再次检测到电网的扰动状态或者是人工触发变频传输指令，则重新开始B段传输状态的计时；
若在TB时间段内未再次检测到电网的扰动状态或者是人工触发变频传输指令，则进入C段传输状态，采用发送频率FL发送实时数据。
3.根据权利要求2所述的一种PMU实时数据变频传输方法，其特征在于，变频传输参数TA=0秒，FH=FL。
4.根据权利要求2所述的一种PMU实时数据变频传输方法，其特征在于，PMU子站通过WAMS主站获得TA、TB、FH、FL参数和人工触发变频传输指令。
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