[发明专利]一种广域监测系统主站与PMU数据通信时延的估算方法

说明书

为了解决广域监测系统中通信时延的定量计算问题，通过将时延进行分段计算，并针对每个部分提出相应的时延计算模型，可以有效增加计算结果的准确性。本发明公开了一种广域监测系统主站与PMU数据通信时延的估算方法，采取函数建模和分段计算的方法，根据信息流报文组成和发送周期，用函数的方式准确的描述各时间点相量测量单元所处子站所发送速率和等效带宽，指导时延计算的精准化。

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及一种广域监测系统主站与PMU数据通信时延的估算方法。

背景技术

目前基于相量测量单元(PMU)的广域测量系统(WAMS)已经在我国电力系统中得到了广泛的应用，通过逐步布局全网关键测点的相量测量单元，实现电网数据实时高效的采集工作，提供对电网的实时监测和分析，掌握电网的运行状态。

WAMS系统数据的可靠性和时效性是影响广域电网实时闭环控制系统性能的主要因素，其具有很大的随机性和不确定性，对广域电力系统的阻尼控制产生了负面影响。WAMS时延主要包括PMU数据采集时延、数据处理时延、数据传输时延等部分，目前针对不同阶段的时延，已有相对成熟的分段时延计算方法和仿真测量方案。但是目前的分段时延计算方法中，对于发送时延部分，没有针对性的建模方案，多以协议逻辑配合相关测量或仿真数据进行定性分析，不能单纯用数学方法进行时延计算，这对于整体传输时延的计算是一个很大的挑战。同时，大多数的广域监测系统时延计算方法中，都是以整个网络作为计算对象，无法有针对性的进行具体的报文分析，对于数据流的结构没有进行考量。

因此，本发明需要提出具体的发送时延计算模型，完成所有阶段的时延分段计算，提供总的监测系统主站(控制中心)与相量测量单元数据通信时延计算方法，给WAMS系统的时延分析和控制提供支持。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种广域监测系统主站(控制中心)与相量测量单元数据通信时延的计算方法。

本发明的技术方案为

一种广域监测系统主站与PMU数据通信时延的估算方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1，计算PMU数据流发送时延，基于定义通信网络参数信息流速V的单位为Mbps，等效信息流速指单位时间内流过网络中信息元件的信息流长度总量。信息流速受到信息传输媒质类型、信源与目的地间的距离、等效带宽等性能以及交换机的信息处理速率影响，经通信网络参数信息流速、等效信息流速整合而成流速矩阵，具体包括：

步骤1.1、建立用于反映各节点所传输的信息流中报文长度b与该报文的传送时延τ_send的关系，V_nr表示信息源节点n在其第r条流通路径的等效流速，V′_ij表示交换机j的端口对信息源i发出数据流信息的等效带宽，则有：

b_nr＝τ_sendnrV_nr (1)

式(1)中b_n为信息源节点n所对应报文的长度；式(3)中参数r_n为信息源n的相量信息数据流的最大持续到达速率，C^out表示PMU与交换机或主站与交换机之间的传送速度，表示信源n信息流中优先级低于计算报文的集合中最大报文的长度；HP表示信源节点n所传报文优先级高于计算报文，EP表示信息源节点n所传报文优先级与计算报文相同，相对应地，分别表示信源n的信息流中优先级高于/等于计算报文的报文长度。

步骤1.2、将报文进行优先级排序：LP IED、TP IED、BP IED、MU1、MU2、MU3、MU4、BRIED1、BR IED2、BR IED3、PC，由此得到信息源所发送的数据包长度形成的注入报文信息相量集合，