CN115459897B - 电力实时仿真中的步长同步校准方法、装置及相关设备 - Google Patents

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CN115459897B CN202211077526.0A CN202211077526A CN115459897B CN 115459897 B CN115459897 B CN 115459897B CN 202211077526 A CN202211077526 A CN 202211077526A CN 115459897 B CN115459897 B CN 115459897B
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Abstract

本申请公开了一种电力实时仿真中的步长同步校准方法、装置及相关设备，该方法包括：当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻；将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔；基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值，所述通信间隔为预先获取的；基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值，其中，所述通信时延为预先获取的。本申请充分虑及了通信通道的通信抖动情况，有利于实现各仿真核的同步仿真。

Description

电力实时仿真中的步长同步校准方法、装置及相关设备
技术领域
本申请涉及电力仿真技术领域，更具体地说，是涉及一种电力实时仿真中的步长同步校准方法、装置及相关设备。
背景技术
近年来，为加速求解过程以实现非实时甚至实时的仿真计算，电力系统的仿真计算越来越多地依靠计算硬件系统的强大算力。由于计算硬件系统有充足的计算资源和存储资源，较以往多采用的单一计算机有着明显的优势。随着区域电网的互联，电力系统规模不断扩大，加之大规模新能源等快速响应电力电子设备的广泛使用，使得电力系统仿真计算的规模和运算复杂程度日益复杂，电力系统仿真计算过程中各分布式的运算子单元(任务)间的数据交互愈发频繁。
在电力系统仿真计算过程中，各仿真核每一仿真步长中，必须采用统一的起始时间以及统一的长度。步长的起始时间或长度的不一致将导致实际可计算时间产生偏差，因此，为保证大规模实时仿真并行计算的时间同步精度，高精度的步长同步校准非常重要。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种电力实时仿真中的步长同步校准方法、装置及相关设备，以实现对电力实时仿真中的步长同步进行校准。
为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种电力实时仿真中的步长同步校准方法，包括：
当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻；
将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻；
基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值，其中，所述通信间隔为预先获取的；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值，其中，所述通信时延为预先获取的。
优选地，基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，包括：
判断所述接收间隔是否大于或等于预设阈值，所述预设阈值与所述通信间隔成正比；
若是，基于上一周期的计数值、所述计数器的计数周期和所述通信间隔，确定当前周期的计数值；
若否，采用计数器在当前周期的计数值作为当前周期的计数值。
优选地，基于上一周期的计数值、所述计数器的计数周期和所述通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到当前周期的计数值CTcurrent：
其中，CTpre为上一周期的计数值，Ts为所述计数器的计数周期，为所述通信间隔。
优选地，确定预设阈值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到所述预设阈值φ：
其中，k为预设的常数，为所述通信间隔。
优选地，基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，包括：
基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数；
基于所述计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、所述仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值。
优选地，基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、所述仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，包括：
利用下述方程式对变量w进行初始化：
w＝-CTdelay
其中，CTdelay为通信时延所占据的计数值；
利用下述方程式计算得到中间变量Δw的值：
Δw＝(CTcurrent-CTpre)/Num
其中，CTcurrent为当前周期的计数值，CTpre为上一周期的计数值，Num为所述仿真步数；
利用下述方程式更新变量w的值：
w＝w+Δw
判断w的值是否大于0；
若是，将w的值确定为下一次仿真步长的起始计数值；
若否，返回执行利用下述方程式更新变量w的值的步骤。
优选地，基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数的过程，包括：
利用下述方程式计算得到每一周期的仿真步数Num：
Num＝T/ΔTr
其中，ΔTr为预设的目标步长，T为同步源发送同步信号的目标时间间隔；
基于所述计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到通信时延所占据的计数值CTdelay：
其中，为同步源到仿真核的通信时延，Ts为所述计数周期。
本申请第二方面提供了一种电力实时仿真中的步长同步校准装置，包括：
接收时刻确定单元，用于当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻；
接收间隔确定单元，用于将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻；
当前计数确定单元，用于基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值，其中，所述通信间隔为预先获取的；
起始计数确定单元，用于基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值，其中，所述通信时延为预先获取的。
本申请第三方面提供了一种电力实时仿真中的步长同步校准设备，包括：存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现上述的电力实时仿真中的步长同步校准方法的各个步骤。
本申请第四方面提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述的电力实时仿真中的步长同步校准方法的各个步骤。
经由上述的技术方案可知，本申请每当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻。接着，将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔。其中，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻。然后，基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值。其中，所述通信间隔为预先获取的。通过动态地确定当前周期的计数值，而非直接采用计数器的计数值，可以有效地结合当前周期的通信状况对当前周期的计数值进行修正。最后，基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值。其中，所述通信时延为预先获取的。由于当前周期的计数值为经过修正的，基于所述修正后的计数值，并结合同步源到仿真核的通信时延等参数来动态确定下一次仿真步长的起始计数值，充分虑及了通信通道的通信抖动情况，一定程度上提高了下一次仿真步长的起始计数值的准确性，有利于实现各仿真核的同步仿真。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的同步源与各仿真核的同步信号发送示意图；
图2为本申请实施例公开的各仿真核的仿真步长的示意图；
图3为本申请实施例提供的电力实时仿真中的步长同步校准方法的示意图；
图4为本申请实施例公开的信号发送间隔及通信间隔的示意图；
图5为本申请实施例公开的各时刻点的计数值的示意图；
图6为本申请实施例公开的起始计数值的计算流程的示意图；
图7为本申请实施例提供的电力实时仿真中的步长同步校准装置的示意图；
图8为本申请实施例提供的电力实时仿真中的步长同步校准设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，为确保各运算子单元的时间同步，通常由同步源等间隔地发出一同步信号，该同步信号用于时间校准，其可以是上升沿信号，各仿真核接收到该信号后立刻发送回复信号至同步源。
请参阅图2，为了使各个仿真核在绝对时间轴上与同步源保持一致的前提下，准确控制各仿真核的仿真步长，必须保证所有仿真核每个步长的起始点都精确对齐，即需要同时满足以下这3个条件：
1.各个核对应步长的起始时刻精确对齐，即T1i＝T2i＝T3i；
2.每个核的每次仿真步长完全一致，即ΔT1i＝ΔT2i＝ΔT3i；
3.每个核的步长均等于预设的目标步长ΔTr，即ΔTr＝ΔT1i＝ΔT2i＝ΔT3i。
为达到以上目的，各仿真核可以监视自身中以预设频率增长的计数器(计数值为正整数)，并设定在计数器在某个值进行触发，以此作为仿真的起始时间。各仿真核与同步源之间的通信可能会存在通信抖动、通信延时等情况，因此，不能简单地依据预设的触发值来触发仿真的起始点，作为一种可选的方式，可以结合预先获取的通信间隔和通信时延来确定仿真起始点。其中，该通信间隔为经过校准的、接收到同步源定期发送的同步信号的间隔；该通信时延为同步源与仿真核之间的通信时延。
下面介绍本申请实施例提供的电力实时仿真中的步长同步校准方法。请参阅图3，本申请实施例提供的电力实时仿真中的步长同步校准方法可以包括如下步骤：
步骤S101，当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻。
步骤S102，将该接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔。
其中，上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻。
步骤S103，基于该接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值。
其中，如前所述，该通信间隔为仿真核接收到同步源的同步信号的间隔，该通信间隔为预先获取的。理论上来说，如图1所示，通信源发出同步信号的间隔是精确相等的，然而，可能是因为传输丢失等原因，导致仿真核收到的时刻不一定是等间隔的。因此，为获得较为准确的通信间隔，还得虑及通信通道在近期的数据表现来动态确定仿真核所收到的同步信号的间隔。亦即，本申请所采用的通信间隔可以为经过系列计算而得到的，并非简单地采用同步源预设的同步信号的发送间隔。该通信间隔的具体计算过程可参考本申请发明人的另外一份专利申请文件。
上一周期以及当前周期中的周期，是指发送同步信号的同步周期。请参阅图4，定义同步源的发出同步信号的时刻为t1、t2、t3等，以仿真核1为例，其收到同步源的时刻为t11、t12、t13等，那么，假设当前时刻为t12，则上一周期的计数值为在时刻t11中的计数值，计数器在当前周期的计数值为计数器在时刻t12的计数值。可以理解的是，在某一周期的计数值与计数器在某一周期的计数值为不同概念，具体地，计数器在某一周期的计数值为计数器的直接读数，而在某一周期的计数值为经过本步骤计算得到的。
计数器的计数周期Ts取决于计数器的计数频率fs，具体地，满足以下方程式：
Ts＝1/fs
步骤S104，基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、该计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值。
其中，通信时延为预先获取的。具体地，该通信时延为同步源到某一仿真核的通信时延，示例性地，请参阅图5，同步源等间隔发出上升沿信号的时刻分别是t1、t2、t3等，以仿真核1为例，其收到同步源发出的上升沿信号的时刻分别为t11、t12、t13等。其中，由于同步源无法直接得知仿真核接收到上升沿信号的时间信息，可以利用同步源接收到由仿真核1返回的上升沿信号的时间信息，来推算得到仿真核收到上升沿信号的时刻，例如，假设往返时间一致，可以将同步源的收发时间除以2得到时间间隔Δt11、Δt12、Δt13等，该时间间隔即通信时延，该通信时延序列可以表示为：
A＝{Δt1i，i＝1，2，...，N}
一般来说，网络设计为独占式，每个仿真核与同步源享有独占的通信通道，所以通信时延会比较稳定，也就是各通信时延Δt11、Δt12、Δt13等之间相差非常小。
虽然网络已经是独占式，不会受到与其他仿真核的干扰，但是如果通信介质等受到干扰，可能会产生通信失败，进而出现重发等现象，导致Δt11、Δt12、Δt13等并不完全一致，理论上，大部分Δt11、Δt12、Δt13时间为恒定值，偶尔会出现一个约1.5倍(双向共重发1次)、约2倍(双向共重发2次)、约2.5倍(双向共重发3次)等的数值。因此，为获得较为准确的通信时延，还得虑及通信通道在近期的数据表现来动态确定通信时延的具体数值。亦即，本申请所采用的通信时延可以为经过系列计算而得到的，具体计算过程可参考本申请发明人的另外一份专利申请文件。
预设的目标步长为预先设置的仿真步长，同步源发送同步信号的目标时间间隔为预先设定的同步源发送同步信号的周期。示例性地，可以将该目标步长设置为50μs，假设目标时间间隔为1s，那么，仿真核会将1s分解为20万个50μs分别触发。
本申请每当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻。接着，将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔。其中，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻。然后，基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值。其中，所述通信间隔为预先获取的。通过动态地确定当前周期的计数值，而非直接采用计数器的计数值，可以有效地结合当前周期的通信状况对当前周期的计数值进行修正。最后，基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值。其中，所述通信时延为预先获取的。由于当前周期的计数值为经过修正的，基于所述修正后的计数值，并结合同步源到仿真核的通信时延等参数来动态确定下一次仿真步长的起始计数值，充分虑及了通信通道的通信抖动情况，一定程度上提高了下一次仿真步长的起始计数值的准确性，有利于实现各仿真核的同步仿真。
在本申请的一些实施例中，上述步骤S103基于该接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，可以包括：
S1，判断该接收间隔是否大于或等于预设阈值；若是，执行S2；若否，执行S3。
其中，该预设阈值与前文提及的通信间隔成正比。
S2，基于上一周期的计数值、计数器的计数周期和通信间隔，确定当前周期的计数值。
S3，采用计数器在当前周期的计数值作为当前周期的计数值。
由于通信抖动造成通信数据包重发而导致的接收间隔会比正常值大，因此，当该接收间隔小于预设阈值，可以认为本次通信状况是正常的，可以直接采用计数器在当前周期的计数值。
在本申请的一些实施例中，上述S1提及的预设阈值的确定过程，可以包括：
利用下述方程式计算得到预设阈值φ：
其中，k为预设的常数，为所述通信间隔。示例性地，k可以取值1.25。
在本申请的一些实施例中，上述S2基于上一周期的计数值、计数器的计数周期和所述通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，可以包括：
利用下述方程式计算得到当前周期的计数值CTcurrent：
其中，CTpre为上一周期的计数值，Ts为计数器的计数周期，为通信间隔。
可以理解的是，在执行本申请提供的电力实时仿真中的步长同步校准方法时，对于最初的一个周期的计数值，由于没有更早的参考数据，可以直接沿用该周期中计数器的计数值作为该周期的计数值。
在本申请的一些实施例中，上述步骤S104基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，可以包括：
S1，基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数。
其中，目标步长为仿真运算中每一仿真步长的长度，通常为微秒(μs)的数量级。
S2，基于计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值。
S3，基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值。
在本申请的一些实施例中，上述S1基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数的过程，可以包括：
利用下述方程式计算得到每一周期的仿真步数Num：
Num＝T/ΔTr
其中，ΔTr为预设的目标步长，T为同步源发送同步信号的目标时间间隔。
在本申请的一些实施例中，上述S2基于计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值的过程，可以包括：
利用下述方程式计算得到通信时延所占据的计数值CTdelay：
其中，为同步源到仿真核的通信时延，Ts为计数周期。
在本申请的一些实施例中，请参阅图6，上述S3基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，可以包括：
S30，初始化变量w的值。
具体地，可以采用下述方程式对变量w进行初始化：
w＝-CTdelay
其中，CTdelay为通信时延所占据的计数值。
可以理解的是，该步骤为初始化步骤，整个系统中的初始化仅需要执行一次。
S31，计算中间变量Δw的值。
具体地，每次收到同步源的同步信号时，记录当前周期的计数值，利用下述方程式计算得到中间变量Δw的值：
Δw＝(CTcurrent-CTpre)/Num
其中，CTcurrent为当前周期的计数值，CTpre为上一周期的计数值，Num为仿真步数。
S32，利用中间变量Δw更新变量w的值。
具体地，利用下述方程式更新变量w的值：
w＝w+Δw
S33，判断w的值是否大于0；若是，执行S34；若否，执行S32。
S34，将w的值确定为下一次仿真步长的起始计数值。
可以理解的是，上述过程为在接收到同步源发出的每一同步信号后所作的运算，其目的是确定仿真核在接收到该同步信号后所需要执行的首个仿真步长的起始计数值。
由于每一周期的仿真步数不只一步，而是存在Num步，Num＞＞1，因此，在确定出在接收到该同步信号后所需要执行的首个仿真步长的起始计数值之后，还需要循环地确定在该周期中后续的每一仿真步长的初始计数值。具体地，可以返回执行S32确定该周期中后续的每一仿真步长的初始计数值，直到收到下一次的同步信号，则返回执行S31。
下面对本申请实施例提供的电力实时仿真中的步长同步校准装置进行描述，下文描述的电力实时仿真中的步长同步校准装置与上文描述的电力实时仿真中的步长同步校准方法可相互对应参照。
请参见图7，本申请实施例提供的电力实时仿真中的步长同步校准装置，可以包括：
接收时刻确定单元21，用于当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻；
接收间隔确定单元22，用于将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻；
当前计数确定单元23，用于基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值，其中，所述通信间隔为预先获取的；
起始计数确定单元24，用于基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值，其中，所述通信时延为预先获取的。
在本申请的一些实施例中，当前计数确定单元23基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，可以包括：
判断所述接收间隔是否大于或等于预设阈值，所述预设阈值与所述通信间隔成正比；
若是，基于上一周期的计数值、所述计数器的计数周期和所述通信间隔，确定当前周期的计数值；
若否，采用计数器在当前周期的计数值作为当前周期的计数值。
在本申请的一些实施例中，当前计数确定单元23中的预设阈值的确定过程，可以包括：
利用下述方程式计算得到所述预设阈值φ：
其中，k为预设的常数，为所述通信间隔。
在本申请的一些实施例中，当前计数确定单元23基于上一周期的计数值、所述计数器的计数周期和所述通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到当前周期的计数值CTcurrent：
其中，CTpre为上一周期的计数值，Ts为所述计数器的计数周期，为所述通信间隔。
在本申请的一些实施例中，起始计数确定单元24基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，可以包括：
基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数；
基于所述计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、所述仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值。
在本申请的一些实施例中，起始计数确定单元24基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、所述仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，包括：
利用下述方程式对变量w进行初始化：
w＝-CTdelay
其中，CTdelay为通信时延所占据的计数值；
利用下述方程式计算得到中间变量Δw的值：
Δw＝(CTcurrent-CTpre)/Num
其中，CTcurrent为当前周期的计数值，CTpre为上一周期的计数值，Num为所述仿真步数；
利用下述方程式更新变量w的值：
w＝w+Δw
判断w的值是否大于0；
若是，将w的值确定为下一次仿真步长的起始计数值；
若否，返回执行利用下述方程式更新变量w的值的步骤。
在本申请的一些实施例中，起始计数确定单元24基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数的过程，包括：
利用下述方程式计算得到每一周期的仿真步数Num：
Num＝T/ΔTr
其中，ΔTr为预设的目标步长，T为同步源发送同步信号的目标时间间隔；
基于所述计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到通信时延所占据的计数值CTdelay：
其中，为同步源到仿真核的通信时延，Ts为所述计数周期。
本申请实施例提供的电力实时仿真中的步长同步校准装置可应用于电力实时仿真中的步长同步校准设备，如计算机等。可选的，图8示出了电力实时仿真中的步长同步校准设备的硬件结构框图，参照图8，电力实时仿真中的步长同步校准设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器31，至少一个通信接口32，至少一个存储器33和至少一个通信总线34。
在本申请实施例中，处理器31、通信接口32、存储器33、通信总线34的数量为至少一个，且处理器31、通信接口32、存储器33通过通信总线34完成相互间的通信；
处理器31可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路等；
存储器33可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等，例如至少一个磁盘存储器；
其中，存储器33存储有程序，处理器31可调用存储器33存储的程序，所述程序用于：
当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻；
将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻；
基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值，其中，所述通信间隔为预先获取的；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值，其中，所述通信时延为预先获取的。
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：
当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻；
将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻；
基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值，其中，所述通信间隔为预先获取的；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值，其中，所述通信时延为预先获取的。
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
综上所述：
本申请每当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻。接着，将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔。其中，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻。然后，基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值。其中，所述通信间隔为预先获取的。通过动态地确定当前周期的计数值，而非直接采用计数器的计数值，可以有效地结合当前周期的通信状况对当前周期的计数值进行修正。最后，基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值。其中，所述通信时延为预先获取的。由于当前周期的计数值为经过修正的，基于所述修正后的计数值，并结合同步源到仿真核的通信时延等参数来动态确定下一次仿真步长的起始计数值，充分虑及了通信通道的通信抖动情况，一定程度上提高了下一次仿真步长的起始计数值的准确性，有利于实现各仿真核的同步仿真。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间可以根据需要进行组合，且相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种电力实时仿真中的步长同步校准方法，其特征在于，包括：
当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻；
将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻；
基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值，其中，所述通信间隔为预先获取的；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值，其中，所述通信时延为预先获取的；
基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，包括：
判断所述接收间隔是否大于或等于预设阈值，所述预设阈值与所述通信间隔成正比；
若是，基于上一周期的计数值、所述计数器的计数周期和所述通信间隔，确定当前周期的计数值；
若否，采用计数器在当前周期的计数值作为当前周期的计数值；
基于上一周期的计数值、所述计数器的计数周期和所述通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到当前周期的计数值CTcurrent：
其中，CTpre为上一周期的计数值，Ts为所述计数器的计数周期，为所述通信间隔；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，包括：
基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数；
基于所述计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、所述仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值；
基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数的过程，包括：
利用下述方程式计算得到每一周期的仿真步数Num：
Num＝T/ΔTr
其中，ΔTr为预设的目标步长，T为同步源发送同步信号的目标时间间隔；
基于所述计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到通信时延所占据的计数值CTdelay：
其中，为同步源到仿真核的通信时延，Ts为所述计数周期；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、所述仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，包括：
利用下述方程式对变量w进行初始化：
w＝-CTdelay
其中，CTdelay为通信时延所占据的计数值；
利用下述方程式计算得到中间变量Δw的值：
Δw＝(CTcurrent-CTpre)/Num
其中，CTcurrent为当前周期的计数值，CTpre为上一周期的计数值，Num为所述仿真步数；
利用下述方程式更新变量w的值：
w＝w+Δw
判断w的值是否大于0；
若是，将w的值确定为下一次仿真步长的起始计数值；
若否，返回执行利用下述方程式更新变量w的值的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定预设阈值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到所述预设阈值φ：
其中，k为预设的常数，为所述通信间隔。
3.一种电力实时仿真中的步长同步校准装置，其特征在于，包括：
接收时刻确定单元，用于当接收到同步源发送出的同步信号时，获取此时的接收时刻；
接收间隔确定单元，用于将所述接收时刻减去上一个接收时刻，得到接收间隔，所述上一个接收时刻为接收到上一个同步信号时的时刻；
当前计数确定单元，用于基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值，其中，所述通信间隔为预先获取的；
起始计数确定单元，用于基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值，其中，所述通信时延为预先获取的；
其中，所述当前计数确定单元基于所述接收间隔、上一周期的计数值、计数器在当前周期的计数值、所述计数器的计数周期和同步信号的通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，包括：
判断所述接收间隔是否大于或等于预设阈值，所述预设阈值与所述通信间隔成正比；
若是，基于上一周期的计数值、所述计数器的计数周期和所述通信间隔，确定当前周期的计数值；
若否，采用计数器在当前周期的计数值作为当前周期的计数值；
其中，所述当前计数确定单元基于上一周期的计数值、所述计数器的计数周期和所述通信间隔，确定当前周期的计数值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到当前周期的计数值CTcurrent：
其中，CTpre为上一周期的计数值，Ts为所述计数器的计数周期，为所述通信间隔；
其中，所述起始计数确定单元基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、预设的目标步长、同步源发送同步信号的目标时间间隔、所述计数周期以及同步源到仿真核的通信时延，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，包括：
基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数；
基于所述计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值；
基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、所述仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值；
其中，所述起始计数确定单元基于预设的目标步长和同步源发送同步信号的目标时间间隔，确定每一周期的仿真步数的过程，包括：
利用下述方程式计算得到每一周期的仿真步数Num：
Num＝T/ΔTr
其中，ΔTr为预设的目标步长，T为同步源发送同步信号的目标时间间隔；
其中，所述起始计数确定单元基于所述计数周期和同步源到仿真核的通信时延，确定通信时延所占据的计数值的过程，包括：
利用下述方程式计算得到通信时延所占据的计数值CTdelay：
其中，为同步源到仿真核的通信时延，Ts为所述计数周期；
其中，所述起始计数确定单元基于当前周期的计数值、上一周期的计数值、所述仿真步数以及通信时延所占据的计数值，确定下一次仿真步长的起始计数值的过程，包括：
利用下述方程式对变量w进行初始化：
w＝-CTdelay
其中，CTdelay为通信时延所占据的计数值；
利用下述方程式计算得到中间变量Δw的值：
Δw＝(CTcurrent-CTpre)/Num
其中，CTcurrent为当前周期的计数值，CTpre为上一周期的计数值，Num为所述仿真步数；
利用下述方程式更新变量w的值：
w＝w+Δw
判断w的值是否大于0；
若是，将w的值确定为下一次仿真步长的起始计数值；
若否，返回执行利用下述方程式更新变量w的值的步骤。
4.一种电力实时仿真中的步长同步校准设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1～2中任一项所述的电力实时仿真中的步长同步校准方法的各个步骤。
5.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1～2中任一项所述的电力实时仿真中的步长同步校准方法的各个步骤。
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