[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

摘要

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。

主权项

1.一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τsend的关系，Vnr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:bnr＝τsendnrVnr                 (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了；步骤1.2、将报文进行优先级排序：LP IED、TP IED、BP IED、MU1、MU2、MU3、MU4、BR IED1、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，F＝{X1,X2,…,Xi,…,Xn}                   (4)式(4)中X1,X2,…,Xi,…,Xn则分别表示不同发送频率报文信息。按照报文的发送频率将信息流表达为以下形式，F(t)＝g(t1)X1+g(t2)X2…+g(ti)Xi…+g(tn)Xn   (5)式(5)中，步骤1.3、取信息源中时延最大者作为该PMU信息流的发送时延步骤2，计算数据在交换机的交换时延，具体是将交换时延分为处理时延和排队时延两部分进行计算，M代表分组数据包的平均长度，单位：bit；Ri代表链路的数据传输速率，单位：Mbps；λi代表链路i上的负载，单位：分组每秒，vserv代表该节点的服务速度，则平均排队时延为处理时延为τproc＝Mλi/vserv                   (9)交换时延为步骤3，计算PMU数据流从发送端到接收端的传输时延，设定发送端与接收端两点间的传输媒介长度为S，信号传播速度为v，τprop＝S/v                       (11)；步骤4，计算PMU与主站之间的总通信时延，基于以下公式：τtrans＝τsend+τprop+τswit              (12)。