CN112233406A - 一种基于5g通信的快速数据响应控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于5G通信的快速数据响应控制方法,涉及数据处理领域,具体涉及数据的有效性判断和处理顺序的排列。基于主站、主设备和从设备实现,主站和主设备通过5G网络连接,主设备和从设备通过网络连接,主设备采集从设备的数据并发送给主站,主站根据运行状态通过主设备向从设备发送调控指令,主设备将输入数据进行分类处理,根据预置方案进行队列排序,得出数据项处理序列,再将数据发送。采用本发明,可以优化数据处理顺序,提高响应速度;将过期数据及无效数据进行丢弃,提高交互有效性;触发式响应,将关联数据优先处理,为精准控制提供数据支撑。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域,具体涉及数据的有效性判断和处理顺序的排列,特别涉及一种基于5G通信的快速数据响应控制方法。
背景技术
随着移动互联网的发展,越来越多的设备接入到移动网络中,新的服务和应用层出不穷,第四代移动通信系统已全面商用,但是移动数据的需求爆炸式增长,现有移动通信系统难以满足未来需求。第五代移动通信(5G通信)技术快速发展,包括标准制定、基站建设等在内的各项技术与建设得到了长足的发展,5G通信已成为新一代信息技术的重要支柱,5G网络信号具有更高的可靠性和更低的时延,相比4G,5G延迟减少了10倍,流量容量提高了100倍,网络效率提高了100倍,一个技术的发展与创新将会带动其相关技术的创新,如现在5G的快速发展,随之带来的就是对其他相关领域技术更高的要求。
电力系统中的电力以光速传播,需要及时响应电力系统中的各种变化,实现精准控制;更短时间尺度的动态需求响应显得尤为重要,设备之间的协调控制对通信的低时延提出了要求,而且10ms的通信时延能满足秒级的调控要求,海量用户的差异化要求及互动,海量的控制信号需要在短时间内完成。
光伏发电系统中,由于受光照角度、环境温度、光伏板安装位置、云量等因素影响,光伏电站的输出功率会有所变化,最大变化率甚至超过额定量的10%,因此产生了发电量的不稳定问题,进而影响电能质量。并网所产生的电能质量问题主要包括谐波、电压波动、闪变等,其容易影响有功及无功潮流、频率控制等特性。设备的控制技术与光伏发电并入电网的品质也密切相关,有功调节动态响应时间快、无功连续可调以及无功调节范围宽等需求显得尤为重要,需要设备端及时响应各种变化,更短时间尺度的动态响应需求,实现实时采集、精准控制,设备内部的协调控制对通信的低时延也提出了要求;为了充分利用低时延优势,需要实时快速处理输入数据,目前设备端嵌入式系统处理方法是顺序处理输入的数据,阻碍了数据的充分利用,是全线路快速响应的一个瓶颈。
目前对此类问题的处理是设置响应权重。光伏发电系统中一般是优先遥信相关量,遥控相关量,如此亦达不到一些项目的要求,如一些项目要求无功权重较大,光伏发电的同时还要输出部分无功,并且优先保证无功不超过死区值,现有按队列顺序处理的方法会出现响应慢的情况,对于这种情况看似相差不大,其实有很大区别,如果考虑光伏电站超过限值离网的情况,直接影响了正常工作,再到重新并网,5G全线路快速响应的优势无从体现。
发明内容
本发明的目的是提供一种在不同场景调整数据响应优先级,获取更优的响应速度的方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种基于5G通信的快速数据响应控制方法,基于主站、主设备和从设备实现,所述主站和主设备通过5G网络连接,主设备和从设备通过网络连接,主设备采集从设备的数据并发送给主站,主站根据运行状态通过主设备向从设备发送调控指令。
主设备将输入数据进行分类处理,根据预置方案进行队列排序,得出数据项处理序列,再将数据发送,具体的方法包括:
步骤1、将输入数据转为接口类信息,包括对象标识F(x)、方法标识C(x),x表示输入数据项,数量为a。
步骤2、根据对象标识计算出类标识、信息点标识:
当F(x)%M>0时,A(x)=F(x)%M,否则,A(x)=M
B(x)=(F(x)-1)/M+1
F(x) 为对象标识,
A(x) 为信息类标识,范围1-M,M为信息类数量,
B(x) 为信息点标识,范围1-N,N为信息点数量。
步骤3、根据信息类将输入数据分类处理,计算对象的队列顺序:
L(x)=N×A(x)+C(x)
L(x)为列序号,表示相同类标识的数据项顺序,C(x)为方法标识,表示数据项处理方法。
步骤4、输出队列处理:
计算出输出队列顺序,由小到大进行排序,放弃Q(x)=0的数据项,对Q(x)>0的数据项依次进行处理;
Q(x)=P(x) ×(W(x) ×L(x)+D(x))
Q(x)为输出队列顺序值,
P(x)为限制条件,
W(x)为权重值,表示数据项重要程度,根据期望目标进行设定,分为致命、紧急、重要、一般,
D(x)为偏移值,表示相同权重时,优先处理调整值。
步骤5、触发式响应、关联性处理;
处理对象标识为F(x)的数据项,根据对象标识F(x)关联数据项,进行筛选,当对象标识为F(y)的数据项和F(x)的关联系数G(x,y)=1时,Q(y)=Q(x),将Q(y)加入到输出队列,继续进行步骤4处理输出队列。
进一步地,所述主设备为光伏监控终端,所述从设备为光伏电站的逆变器。
有益效果:
1.优化数据处理顺序,提高响应速度;
2.将过期数据及无效数据进行丢弃,提高交互有效性;
3.触发式响应,将关联数据优先处理,为精准控制提供数据支撑。
附图说明
图1为本发明的系统结构图;
图2为实施例的数据处理框图;
图3为实施例的数据处理流程图。
具体实施方式
下面以光伏电站的监控为实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,本实施例所选用系统包括主站、5G路由器、主设备、4个从设备;主站和主设备通过5G进行连接,主设备和从设备通过有线进行连接,本实施例中为RS485通信总线。
本实施例中,主设备为光伏监控终端,从设备为光伏电站的逆变器。
参看图2,本实施例的数据处理框图,包括:数据输入+对象方法的输入、数据处理、数据输出+对象方法的输出。
数据输入+对象方法。
信息类范围1-M,本发明实施例M=4,如下所示:
YK数据类、YX数据类、YT数据类、YC数据类。
每类数据支持N个信息点,N=6。信息点表示从设备所支持的数据项,也是主站所需的数据项,例如遥测量,遥调量等。
输入数据项见下表;
表1:从设备支持的数据项分类列表
数据处理。
数据处理即本发明披露的方法。参看图3。
光伏监控终端采集并网逆变器数据,通过5G路由器突发数据到主站,主站根据运行状态,通过监控终端控制逆变器的并网、离网,功率调节。
突发数据:从设备的数据不发生变化时不上送数据,当发生变化时将数据主动上报给主站,达到了实时更新数据,同时节约流量的目的。
输入数据包括接收主站端数据、待突发的数据,接收逆变器的数据、下发给逆变器的数据,监控终端将输入的数据进行分类处理,根据预置的方案进行最优队列排序,剔除无效数据及过期数据,实现重要事项快速响应,关联事项触发式响应。
光伏监控终端接收主站端发送的数据和逆变器端发送的数据,将数据进行优化处理,即对数据进行分类处理,丢弃无效数据、排序、触发式插队,得出数据项处理序列,达到快速响应的目的。
步骤1、将输入数据转为接口类信息,包括对象标识F(x)、方法标识C(x),x表示输入数据项,数量为a;
F(x)取值范围为1-24,即输入数据项为F1-F24;
a取值范围1-5,同时可以处理最多5个数据。
步骤2、根据对象标识计算出类标识、信息点标识:
当F(x)%M>0时,A(x)=F(x)%M,否则,A(x)=M
B(x)=(F(x) -1)/M-1
F(x) 为对象标识,
A(x) 为信息类标识,范围1-M,M为信息类数量,
B(x) 为信息点标识,范围1-N,N为信息点数量,本实施例中 N=6。
步骤3、根据信息类将输入数据分类处理,计算对象的队列顺序:
L(x)=N×A(x)+C(x)
L(x)为列序号,表示相同类标识的数据项顺序,C(x)为方法标识,表示数据项处理方法,信息类对应方法处理如下表。
表2:数据项对应的对象方法
上召:表示主站主动召测数据;
上设:表示主站主动设置数据;
下召:表式设备主动召测从设备数据;
下设:表示设备主动设置从设备数据;
上突:表示设备主动上报数据到主站;
应答主站:表示对主站回复的数据。
步骤4、输出队列处理:
计算出输出队列顺序,由小到大进行排序,对Q(x)>0的数据项依次进行处理;
Q(x)=P(x) ×(W(x) ×L(x)+D(x))
Q(x)为输出队列顺序值,
P(x)为限制条件,即只处理能力范围内的数据项,超出限值的数据项,直接丢弃。本实施例根据整个发电系统的额定容量、阈值、死区值、关联运行状态值进行设定,取值范围:0-1。
表3:各个信息类的限制条件
W(x)为权重值,表示数据项重要程度,根据期望目标进行设定,分为致命、紧急、重要、一般,致命>紧急>重要>一般。
本例数据项权重如下表:
表4:数据项的权重
D(x)为偏移值,表示相同权重时,优先处理调整值,本实施例默认为0。
步骤5、触发式响应、关联性处理;
处理对象标识为F(x)的数据项,根据对象标识F(x)关联数据项,进行筛选,当对象标识为F(y)的数据项和F(x)的关联系数G(x,y) =1时,Q(y)=Q(x),将Q(y)加入到输出队列,继续进行步骤4处理输出队列。
y表示与x关联的数据项,x项处理后的触发y项处理。处理时,将y项处理队列放到处理完成的x项位置。
本例关联方案1如下表所示:
表5:关联关系
数据输出+对象方法。
数据输出表示各类数据内的数据项,内容见表1;对象方法包括下召,下设,上突,应答主站等,内容见表2。
具体实施例。
预设方案。
基本信息:
单个从设备额定容量:20K;信息类M=4个,每类有N=6个信息点。
限制条件:
F2阈值范围0-1100;F6阈值范围-1000-1000;F3有效;F7有效;F4、F8、F12、F16死区值:±15%。
权重值:一般=4,重要=3,紧急=2,致命=1。
方法标识:本实施例默认等于信息类号,即C2=2,C4=4,C13=1。
关联信息(根据应用需求进行配置):
数据处理。
输入数据为主站端下设F1(操作对象为从设备1,进行并网)、主站端下设F2(操作对象为从设备2,调试有功功率K)、从设备上突F4(从设备2的数据主动上报)。
Claims (3)
1.一种基于5G通信的快速数据响应控制方法,基于主站、主设备和从设备实现,所述主站和主设备通过5G网络连接,主设备和从设备通过网络连接,主设备采集从设备的数据并发送给主站,主站根据运行状态通过主设备向从设备发送调控指令;
其特征在于:主设备将输入数据进行分类处理,根据预置方案进行队列排序,得出数据项处理序列,再将数据发送,具体的方法包括:
步骤1、将输入数据转为接口类信息,包括对象标识F(x)、方法标识C(x),x表示输入数据项,数量为a;
步骤2、根据对象标识计算出类标识、信息点标识:
当F(x)%M>0时,A(x)=F(x)%M,否则,A(x)=M
B(x)=(F(x)-1)/M+1
F(x) 为对象标识,
A(x) 为信息类标识,范围1-M,M为信息类数量,
B(x) 为信息点标识,范围1-N,N为信息点数量,
步骤3、根据信息类将输入数据分类处理,计算对象的队列顺序:
L(x)=N×A(x)+C(x)
L(x) 为列序号,表示相同类标识的数据项顺序,C(x)为方法标识,表示数据项处理方法;
步骤4、输出队列处理:
计算出输出队列顺序,由小到大进行排序,放弃Q(x)=0的数据项,对Q(x)>0的数据项依次进行处理;
Q(x)=P(x) ×(W(x) ×L(x)+D(x))
Q(x)为输出队列顺序值,
P(x)为限制条件,
W(x)为权重值,表示数据项重要程度,根据期望目标进行设定,分为致命、紧急、重要、一般,
D(x)为偏移值,表示相同权重时,优先处理调整值;
步骤5、触发式响应、关联性处理;
处理对象标识为F(x)的数据项,根据对象标识F(x)关联数据项,进行筛选,当对象标识为F(y)的数据项和F(x)的关联系数G(x,y) =1时,Q(y)=Q(x),将Q(y)加入到输出队列,继续进行步骤4处理输出队列。
2.根据权利要求1所述的基于5G通信的快速数据响应控制方法,其特征在于:所述主设备为光伏监控终端,所述从设备为光伏电站的逆变器。
3.根据权利要求2所述的基于5G通信的快速数据响应控制方法,其特征在于:步骤4中,限制条件P(x)的取值范围:0、1。
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