CN114089038A - 同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法及系统 - Google Patents

同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法及系统，判断装置是否初次上电，如果是，则判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时，获取当前采样序号，将采样序号按40个点为间隔(10ms)向前取整，然后乘以250换算为毫秒位，然后再前推20ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标，否则备份时间不赋值，保持原样。判断装置是否初次上电，如果否，再判断是否失步，如果是，则当前时间由同步相量测量装置备份时间加上10ms；如果否，则判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时直接将备份时间加上10ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标；否则获取当前采样序号，将采样序号按40个点为间隔(10ms)向前取整，然后乘以250换算为毫秒位，然后再前推20ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标。

Description

同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法及系统
技术领域
本发明涉及同步相量测量技术领域，尤其涉及一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法及系统。
背景技术
随着同步相量测量装置的的大范围应用，发现装置动态数据的时标会出现秒位跳变的情况。从一个动态数据文件观察，动态数据时标秒位会不定时发生跳变，出现在970毫秒这个点上，此方法用于解决该问题。
在程序主任务开始的时候，采样指针被锁定，采样序号也就同样被锁定。对于装置来说相当于此时开始到主任务结束为止，过程层的时间被锁定。而此时，装置时钟为被锁定仍在正常运行，导致在动态数据组帧取时标时，装置时钟为当前时间，而过程层时钟为主任务开始时间，此时取装置时间的秒和过程层时间的毫秒进行组合就会出现两个时间不同步的错误。
如图1所示，假设t1为1秒998毫秒，在动态数据取时标时，装置时间为2秒001毫秒，过程层时间仍为1秒998毫秒。此时如果取装置时间和过程层时间进行时间组合，就会导致组合后的时间秒比毫秒提前进位变成错误的2秒998毫秒，如此时向回找整10毫秒的位置会得到动态数据时标2秒990毫秒。
发明内容
本发明的目的是提供一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法及系统，在序号翻转的附近不采用过程层时间打时标，而是用上一次的备份时间加10毫秒来取得当前时间，从而确保动态数据的时标准确性。
为达到上述目的，本发明提供了一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法，包括：
(1)判断是否发生采样中断，如果采样中断，如果是，则基于同步相量测量装置本身的守时时钟对上传数据打时标，如果否，则进入步骤(2)；
(2)判断是否为初次上电，如果是则进入步骤(3)，否则进入步骤(4)；
(3)判断当前采样序号，小于等于3900且大于等于100时，由当前采样序号N，计算
Figure BDA0003357605540000021
毫秒，赋值给备份时间；结束流程；
(4)判断是否失步，如果是，则当前时间由同步相量测量装置备份时间加上10ms，结束流程；如果否，则进入步骤(5)；
(5)判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时直接将备份时间加上10ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标；否则进入步骤(6)；
(6)获取当前采样序号，计算
Figure BDA0003357605540000022
毫秒，赋值给当前时间，为采样数据打时标。
进一步地，同步相量测量装置进行逻辑判断后，如果判断为失步则时间同步标识位置0；
判断是否失步包括：读取同步标识位，如果为0则发生失步，如果为1则未发生失步。
进一步地，所述采样数据为SV数据的采样序号由0到3999循环，并且秒脉冲发生时刻对应于0序号；0到3999个序号每1秒一循环，每增加一个序号意味着时间增加0.25毫秒。
另一方面提供一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理系统，包括：
中断判断模块，判断是否发生采样中断，如果采样中断，如果是，则基于同步相量测量装置本身的守时时钟对上传数据打时标，如果否，则启动初次上电判断模块；
初次上电判断模块，判断是否为初次上电，如果是则启动初次上电处理模块，否则启动失步判断模块；
初次上电处理模块，判断当采样序号，小于等于3900且大于等于100时，获取当前采样序号N，计算
Figure BDA0003357605540000031
毫秒，赋值给备份时间；
失步判断模块，判断是否失步，如果是，则当前时间由同步相量测量装置备份时间加上10ms；如果否，则当前时间处理模块；
当前时间处理模块，判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时直接将备份时间加上10ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标；否则获取当前采样序号，计算
Figure BDA0003357605540000032
毫秒，赋值给当前时间，为采样数据打时标。
进一步地，失步判断模块，判断是否失步包括：读取同步标识位，如果为0则发生失步，如果为1则未发生失步。
进一步地，所述采样数据为SV数据的采样序号由0到3999循环，并且秒脉冲发生时刻对应于0序号；0到3999个序号每1秒一循环，每增加一个序号意味着时间增加0.25毫秒。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明在序号翻转的附近不采用过程层时间打时标，而是用上一次的备份时间加10毫秒来取得当前时间，从而确保动态数据的时标准确性。
附图说明
图1是现有方式装置时间和过程层时间示意图；
图2为装置时间锁定情况下的装置时间和过程层时间示意图；
图3为本发明提供的时标秒位跳变处理方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图2，在进入主任务时，将装置时间也锁定。假设此时t1为1秒998毫秒，在动态数据取时标时，装置时间为1秒998毫秒，过程层时间也为1秒998毫秒。此时如果取装置时间和过程层时间进行时间组合，就会得到正确的1秒998毫秒。如此时向回找整10毫秒的位置会得到动态数据时标1秒990毫秒。
假设此时t1为1秒001毫秒，在动态数据取时标时，装置时间为1秒001毫秒，过程层时间也为1秒001毫秒。此时如果取装置时间和过程层时间进行时间组合，就会得到正确的1秒001毫秒。如此时向回找整10毫秒的位置会得到动态数据时标1秒000毫秒。
a)时间的来源:
由规范定义：SV数据的采样序号由0到3999循环，并且秒脉冲发生时刻对应于0序号。0到3999个序号每1秒一循环，每增加一个序号意味着时间增加0.25毫秒。这样采样序号就等价于时间的毫秒位。故装置对动态数据打的时标毫秒位是采样序号转化的毫秒，但是由于SV报文中无法传递其他和时间相关的信息，秒位则由装置时钟中读取。
b)数据计算时间:
由于规范中规定了动态数据的最大密度为100帧/秒，因此装置需要均匀的每10毫秒(对应为40个采样序号)进行一次数据计算，并且计算的数据结果要与数据发生的时间绑定。故数据缓存时将SV报文中的采样序号和SV的采样值同时储存，并一一对应。
所以程序采取的计算方法为，进入计算任务后由当前采样序号向前寻找最近的40的整数倍的采样序号(当前采样序号为40的整数倍即直接计算当前点)，然后找到其对应的采样点，对该点进行计算，计算完毕后填写数据发送标志通知规约元件进行数据发送。
c)动态数据时标:
由1344读写元件完成时标的刷新。每次进入主任务后读取当前采样指针对应的当前采样序号，将采样序号前推到最近的40的整数倍的采样序号，并将前推后的序号换算为毫秒，填入规约结构的毫秒位，然后读取当前装置时钟的秒，填入规约结构的秒位。每次进入主任务都按照上面的规则刷新一次规约结构里的时间，理论效果应该为每10毫秒，结构的时间改变一次。
动态数据处理元件根据计算元件的数据发送标志判断当前数据是否需要发送，如需要发送则直接将规约结构内的数据进行组帧，帧时标即为规约结构中的时标，然后形成报文进行发送，发送完毕后将数据发送标志复归。
装置失步时：
1)程序置标志位everlost为1。
2)当前时间由备份时间加上10ms后获得，当前时间获得后将备份时间刷新为当前时间。
3)初次上电时(标志PMU_time_lock为0)，取得SV的当前采样序号，将采样序号按40个点为间隔(10ms)向前取整，然后乘以250换算为毫秒位。然后再前推20ms，由此计算得到当前时间，并让备份时间强制等于当前时间，并将标志PMU_time_lock置1。
装置同步时：
1)取得SV的当前采样序号，将采样序号按40个点为间隔(10ms)向前取整，然后乘以250换算为毫秒位。然后再前推20ms。
2)判断当初次上电时(标志PMU_time_lock为0)或者由失步状态转为同步状态时(标志everlost为1)，且当前采样序号小于3900或大于100时再对“当前时间”赋值，并使“备份时间”等于“当前时间”。
3)标志everlost置0，PMU_time_lock标志置1。
4)非初次上电或失步转同步时，此处仅对“当前时间”赋值。
5)判断当采样序号大于3900或者小于100时直接将“备份时间”加上10ms，赋值给“当前时间”，若序号不在此范围内则不对时标做特殊处理处理，依然按照序号直接转换为毫秒位。
本发明提供一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法，结合图3，包括如下步骤：
(1)判断是否发生采样中断，如果采样中断，如果是，说明采样数据存在错误或不连续，时标信号不可信。则转换为由装置本身的时钟控制，基于装置本身的守时时钟对上传数据打时标，否则进入步骤(2)；
(2)判断是否为初次上电，如果是则进入步骤(3)，否则进入步骤(4)；
(3)判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时，备份时间不赋值；否则取得SV的当前采样序号，将采样序号按40个点为间隔(10ms)向前取整，然后乘以250换算为毫秒位。然后再前推20ms，即
Figure BDA0003357605540000061
毫秒赋值给备份时间。备份时间为装置自守时时间。
(4)判断是否失步，如果是，则当前时间由备份时间加上10ms后获得，当前时间获得后将备份时间刷新为当前时间；如果否，则进入步骤(5)；
装置进行逻辑判断后，如果判断为失步则时间同步标识位置0。读取同步标识位确定是否发生失步。
(5)判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时直接将“备份时间”加上10ms，赋值给“当前时间”，打时标；否则序号不在此范围内则进入步骤(6)；
(6)取得SV的当前采样序号，将采样序号按40个点为间隔(10ms)向前取整，然后乘以250换算为毫秒位。然后再前推20ms，即
Figure BDA0003357605540000062
毫秒赋值给当前时间，对SV的采样值打标。
另一方面本发明提供一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理系统，包括中断判断模块、初次上电判断模块、初次上电处理模块、失步判断模块以及当前时间处理模块。
中断判断模块，判断是否发生采样中断，如果采样中断，如果是，则基于同步相量测量装置本身的守时时钟对上传数据打时标，如果否，则启动初次上电判断模块。
初次上电判断模块，判断是否为初次上电，如果是则启动初次上电处理模块，否则启动失步判断模块。
初次上电处理模块，判断当采样序号，小于等于3900且大于等于100时，获取当前采样序号N，计算
Figure BDA0003357605540000071
毫秒，赋值给备份时间。
失步判断模块，判断是否失步，如果是，则当前时间由同步相量测量装置备份时间加上10ms；如果否，则当前时间处理模块。
当前时间处理模块，判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时直接将备份时间加上10ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标；否则获取当前采样序号，计算
Figure BDA0003357605540000072
毫秒，赋值给当前时间，为采样数据打时标。
进一步地，失步判断模块，判断是否失步包括：读取同步标识位，如果为0则发生失步，如果为1则未发生失步。
进一步地，所述采样数据为SV数据的采样序号由0到3999循环，并且秒脉冲发生时刻对应于0序号；0到3999个序号每1秒一循环，每增加一个序号意味着时间增加0.25毫秒。
综上所述，本发明涉及一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法及系统，判断是否失步，如果是，则当前时间由同步相量测量装置备份时间加上10ms；如果否，则判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时直接将备份时间加上10ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标；否则获取当前采样序号，将采样序号按40个点为间隔(10ms)向前取整，然后乘以250换算为毫秒位，然后再前推20ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法，其特征在于，包括：
(1)判断是否发生采样中断，如果采样中断，如果是，则基于同步相量测量装置本身的守时时钟对上传数据打时标，如果否，则进入步骤(2)；
(2)判断是否为初次上电，如果是则进入步骤(3)，否则进入步骤(4)；
(3)判断当前采样序号，小于等于3900且大于等于100时，由当前采样序号N，计算
Figure FDA0003357605530000011
毫秒，赋值给备份时间；结束流程；
(4)判断是否失步，如果是，则当前时间由同步相量测量装置备份时间加上10ms，结束流程；如果否，则进入步骤(5)；
(5)判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时直接将备份时间加上10ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标；否则进入步骤(6)；
(6)获取当前采样序号，计算
Figure FDA0003357605530000012
毫秒，赋值给当前时间，为采样数据打时标。
2.根据权利要求1所述的同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法，其特征在于，同步相量测量装置进行逻辑判断后，如果判断为失步则时间同步标识位置0；
判断是否失步包括：读取同步标识位，如果为0则发生失步，如果为1则未发生失步。
3.根据权利要求1或2所述的同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理方法，其特征在于，所述采样数据为SV数据的采样序号由0到3999循环，并且秒脉冲发生时刻对应于0序号；0到3999个序号每1秒一循环，每增加一个序号意味着时间增加0.25毫秒。
4.一种同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理系统，其特征在于，包括：
中断判断模块，判断是否发生采样中断，如果采样中断，如果是，则基于同步相量测量装置本身的守时时钟对上传数据打时标，如果否，则启动初次上电判断模块；
初次上电判断模块，判断是否为初次上电，如果是则启动初次上电处理模块，否则启动失步判断模块；
初次上电处理模块，判断当采样序号，小于等于3900且大于等于100时，获取当前采样序号N，计算
Figure FDA0003357605530000021
毫秒，赋值给备份时间；
失步判断模块，判断是否失步，如果是，则当前时间由同步相量测量装置备份时间加上10ms；如果否，则当前时间处理模块；
当前时间处理模块，判断当采样序号，如果大于3900或者小于100时直接将备份时间加上10ms，赋值给当前时间，为采样数据打时标；否则获取当前采样序号，计算
Figure FDA0003357605530000022
毫秒，赋值给当前时间，为采样数据打时标。
5.根据权利要求4所述的同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理系统，其特征在于，失步判断模块，判断是否失步包括：读取同步标识位，如果为0则发生失步，如果为1则未发生失步。
6.根据权利要求4或5所述的同步相量测量装置动态数据的时标秒位跳变处理系统，其特征在于，所述采样数据为SV数据的采样序号由0到3999循环，并且秒脉冲发生时刻对应于0序号；0到3999个序号每1秒一循环，每增加一个序号意味着时间增加0.25毫秒。
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