智能化变电站内的设备及分析GOOSE信号或采样值信号的方法与流程

智能化变电站内的设备及分析goose信号或采样值信号的方法
技术领域
1.本技术属于变电站领域，尤其涉及一种智能化变电站内的设备及分析 goose信号或采样值信号的方法。


背景技术：

2.智能化变电站是目前国内电网变电站建设和改造的主要形式。智能化变电 站采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术，以一次设备参量数字 化和标准化、规范化信息平台为基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控 制，达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运 行。
3.dl/t860系列标准是智能化变电站的电力行业为标准，其中关于模拟量的 传输方式的规定包括9
‑
1和9
‑
2两种，目前国内智能化变电站多采用dl/t860.92 中规定的9
‑
2信号，是电子式电流电压互感器、合并单元与智能设备(保护、 录波器)间模拟数据交换的主要形式。采样值信号的传输规范包含物理链路层 和数据链路层：物理链路层数据采用以太网光或者电信号，数据链路层数据采 用以太报文格式传输。
4.智能化变电站中需要采样值数据的装置包括保护装置、录波器等智能设备、 网络分析仪等辅助设备。其中保护装置、录波器等设备需要接入部分电网模拟 量实时数据，以便对电网运行状态进行计算和分析；网络分析仪等设备需要接 入全部网络数据流量进行分析、监视和告警，因此需要对大量采样值信号进行 实时处理。智能化变电站内的设备都有对采样值数据进行快速解析，快速提取 的要求，尤其在网络分析仪设备中，不仅仅只关心采样值模拟量数据，针对数 据报文本身还有更多的分析。
5.在国家电网针对网络分析仪的技术规范中，对各种信号的分析和处理都有 详细规定：goose信号需要经过3大类12项分析，采样值信号需要经过3大 类10项分析，而采样值信号由于频率高，是决定分析工作量的主要因素。
6.在dl/t860.92规范中，goose和采样值报文在链路层传输是基于iso/iec 8802
‑
3的以太网帧结构。以9
‑
2信号为例，帧结构定义如表1所示：
7.表1
8.[0009][0010]9‑
2采样值apdu(applicationprotocoldataunit，应用协议数据单元)采用 asn.1基本编码规则(ber)，对通过iso/iec 8802
‑
3传输的采样值数据信息 进行编码。基本编码规则采用t
‑
l
‑
v(type
‑
length
‑
value，类型
‑
长度
‑
值)三元 组的格式，所有域(t、l或v)都是一系列的8位的字节位组。其中值部分本身 还可以是下一级t
‑
l
‑
v三元组，从而可以产生递归嵌套。t
‑
l
‑
v三元组如表2 所示。
[0011]
表2
[0012][0013]9‑
2的apdu帧结构示例如表3，以包含4个asdu (applicationservicedataunit，应用服务数据单元结构)的apdu帧结构示意 图。
[0014]
表3
[0015]
[0016][0017]
在实际应用时，每个采样值信号所包含的asdu数量、采样值id、数据集 等可能都不相同，值字段则是每帧都有差异，如果按照常规线性分析过程，即 对t
‑
l
‑
v采用比较判断、计算、读取、解析的全部过程，对计算能力有较高的 要求。


技术实现要素：

[0018]
本技术的目的在于提供一种智能化变电站内的设备及分析goose信号或 采样值信号的方法，旨在解决按照常规线性分析过程，即对t
‑
l
‑
v采用比较判 断、计算、读取、解析的全部过程，对计算能力有较高的要求的问题。
[0019]
第一方面，本技术提供了一种分析goose信号或采样值信号的方法，所 述方法包括以下步骤：
[0020]
s101、获取信号sn，采用帧数据分析过程从所述信号sn中提取静态数据 字段引用信息和动态数据字段引用信息，信号sn包括静态数据和动态数据，n 是大于或等于1的整数；
[0021]
s102、根据静态数据字段引用信息构造与帧等长的数组，将静态信息部分 置1，其余部分置0，生成静态数据蒙版m，并根据静态数据字段引用信息生成 静态数据字段引用集合ref
s
，根据不同数量的asdu将静态数据蒙版m和静态 数据字段引用集合ref
s
分别保存在静态分析结构模板f中，得到静态数据蒙版 m的数据结构f.m和各个静态数据字段引用集合ref
s
的数据结构f.ref
s
；根据动 态数据字段引用信息生成动态数据字段引用集合ref
v
，根据不同数量的asdu 将动态数据字段引用集合ref
v
保存在动态分析结构模板v中，得到各个
动态数 据字段引用集合ref
v
的数据结构v.ref
v
；
[0022]
s103、将信号s
n
中的静态数据与静态数据蒙版m的数据结构f.m中的静 态数据蒙版m逐一进行比较，判断静态数据是否合法，如果不合法，则使用静 态数据字段引用集合ref
s
的数据结构f.ref
s
中各个元素引用位置直接访问各个静 态数据字段，分析并生成异常告警信息；对于信号s
n
中的动态数据使用动态数 据字段引用集合ref
v
的数据结构v.ref
v
中各个元素引用位置直接访问各个动态 数据字段，分析并生成异常告警信息。
[0023]
第二方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储 介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述的分析 goose信号或采样值信号的方法的步骤。
[0024]
第三方面，本技术提供了一种智能化变电站内的设备，包括：
[0025]
一个或多个处理器；
[0026]
存储器；以及
[0027]
一个或多个计算机程序，所述处理器和所述存储器通过总线连接，其中所 述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或 多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述的分析goose 信号或采样值信号的方法的步骤。
[0028]
在本技术中，由于将信号sn中的静态数据与静态数据蒙版m的数据结构 f.m中的静态数据蒙版m逐一进行比较，判断静态数据是否合法，如果不合法， 则使用静态数据字段引用集合refs的数据结构f.refs中各个元素引用位置直接 访问各个静态数据字段，分析并生成异常告警信息；对于信号sn中的动态数据 使用动态数据字段引用集合refv的数据结构v.refv中各个元素引用位置直接访 问各个动态数据字段，分析并生成异常告警信息。即采用动态静态相结合的快 速分析方法，避免频繁t
‑
l
‑
v比较计算过程，以达到对信号的线速分析目的。
附图说明
[0029]
图1是本技术一实施例提供的分析goose信号或采样值信号的方法的流 程图。
[0030]
图2是本技术一实施例提供的智能化变电站内的设备的具体结构框图。
具体实施方式
[0031]
为了使本技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0032]
为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0033]
请参阅图1，是本技术一实施例提供的分析goose信号或采样值信号的 方法流程图，本实施例主要以该分析goose信号或采样值信号的方法应用于 智能化变电站内的设备为例来举例说明，本技术一实施例提供的分析goose 信号或采样值信号的方法包括以下步骤：
[0034]
s101、获取信号sn，采用帧数据分析过程从所述信号sn中提取静态数据 字段引用信息和动态数据字段引用信息，所述信号s
n
是goose信号或采样值 信号，信号sn包括静态
数据和动态数据，n是大于或等于1的整数。
[0035]
s102、根据静态数据字段引用信息构造与帧等长的数组，将静态信息部分 置1，其余部分置0，生成静态数据蒙版m，并根据静态数据字段引用信息生成 静态数据字段引用集合ref
s
，根据不同数量的asdu将静态数据蒙版m和静态 数据字段引用集合ref
s
分别保存在静态分析结构模板f中，得到静态数据蒙版 m的数据结构f.m和各个静态数据字段引用集合ref
s
的数据结构f.ref
s
；根据动 态数据字段引用信息生成动态数据字段引用集合ref
v
，根据不同数量的asdu 将动态数据字段引用集合ref
v
保存在动态分析结构模板v中，得到各个动态数 据字段引用集合ref
v
的数据结构v.ref
v
。
[0036]
s103、将信号s
n
中的静态数据与静态数据蒙版m的数据结构f.m中的静 态数据蒙版m逐一进行比较，判断静态数据是否合法，如果不合法，则使用静 态数据字段引用集合ref
s
的数据结构f.ref
s
中各个元素引用位置直接访问各个静 态数据字段，分析并生成异常告警信息；对于信号s
n
中的动态数据使用动态数 据字段引用集合ref
v
的数据结构v.ref
v
中各个元素引用位置直接访问各个动态 数据字段，分析并生成异常告警信息。
[0037]
由于使用静态数据字段引用集合ref
s
的数据结构f.ref
s
中各个元素引用位置 直接访问各个静态数据字段，从而可以快速确定异常位置。
[0038]
由于使用动态数据字段引用集合ref
v
的数据结构v.ref
v
中各个元素引用位 置直接访问各个动态数据字段，因此可以快速检查动态数据部分是否符合规范 规定，分析并生成异常告警信息。
[0039]
在本技术一实施例中，所述将信号s
n
中的静态数据与静态数据蒙版m的数 据结构f.m中的静态数据蒙版m逐一进行比较，判断静态数据是否合法具体可 以为：
[0040]
将信号s
n
中的静态数据与静态数据蒙版m的数据结构f.m中的静态数据蒙 版m逐一进行异或运算，并计算校验和，如果校验和为0，则表示静态数据合 法；
[0041]
或者，
[0042]
将信号s
n
中的静态数据与静态数据蒙版m的数据结构f.m中的静态数据蒙 版m逐一进行直接比较，如果一致，则表示静态数据合法。
[0043]
在本技术一实施例中，所述方法还可以包括以下步骤：
[0044]
如果分析发现静态数据或动态数据异常，则重复执行s102；具体可以为：
[0045]
如果分析发现静态数据或动态数据异常，则清空静态分析结构f和动态分 析结构v，以便再次进行结果分析，然后重复执行s102。
[0046]
在本技术一实施例中，s101之前或之后，所述方法还可以包括以下步骤：
[0047]
s1001、初始化静态分析结构模板f和动态分析结构模板v为空值。
[0048]
本技术一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介 质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本技术一实施例 提供的分析goose信号或采样值信号的方法的步骤。
[0049]
图2示出了本技术一实施例提供的智能化变电站内的设备的具体结构框 图，一种智能化变电站内的设备100包括：一个或多个处理器101、存储器102、 以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器101和所述存储器102通过总线 连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器102中，并且被配置成 由所述一个或多个处理器101执行，所述处理器101执行所述计算机程序时实 现如本技术一实施例提供的分析goose信号或采样值信号的
方法的步骤。智 能化变电站内的设备包括保护装置、录波器、网络分析仪等。
[0050]
在本技术中，由于将信号sn中的静态数据与静态数据蒙版m的数据结构 f.m中的静态数据蒙版m逐一进行比较，判断静态数据是否合法，如果不合法， 则使用静态数据字段引用集合refs的数据结构f.refs中各个元素引用位置直接 访问各个静态数据字段，分析并生成异常告警信息；对于信号sn中的动态数据 使用动态数据字段引用集合refv的数据结构v.refv中各个元素引用位置直接访 问各个动态数据字段，分析并生成异常告警信息。即采用动态静态相结合的快 速分析方法，避免频繁t
‑
l
‑
v比较计算过程，以达到对信号的线速分析目的。
[0051]
应该理解的是，本技术各实施例中的各个步骤并不是必然按照步骤标号指 示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的 顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中至少一部分步 骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一 时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序 也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的 至少一部分轮流或者交替地执行。
[0052]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程， 是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易 失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施 例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据 库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存 储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、 电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器 (ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得， 诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据 率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路 (synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接 存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0053]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述 实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特 征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0054]
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但 并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要 求为准。