一种基于众数原理的多数据源表决机制的时间校正方法与流程

本发明涉及时间校正技术领域，尤其涉及一种基于众数原理的多数据源表决机制的时间校正方法。

背景技术：

变电站时间同步系统用来统一变电站内所有自动化设备及计算机服务器的各类数据的时间，使其工作在统一的时钟信号下，为变电站内各类设备的运行各数据提供精确、安全、可靠的时间基准，以满足时间同步的要求。通过变电站时间同步系统，各相关数据信息在变电站综合自动化后台、电网调度主站及其各种高级应用系统中准确应用。

如图1所示，现有变电站授时系统包括主钟系统、拓展系统及授时终端，授时方式为主钟系统通过扩展装置，给授时终端进行授时,该授时方式是广播式的，无闭环监视及控制功能，当在日常的运行中，常发生主钟系统、扩展装置、授时终端的部分时钟不一致的情况，且在运行维护中很难发现，另外当同一事件的数据信息时标出现不一致，无法满足大电网运行的各种高级应用的需要。

有鉴于此，本申请提出了一种基于众数原理的多数据源表决机制的时间校正方法。

技术实现要素：

为了解决现有技术所存在的问题，本发明提出的基于众数原理的多数据源表决机制的时间校正方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于众数原理的多数据源表决机制的时间校正方法，应用在时间校正系统，所述时间校正系统的时钟数据读取端口电性连接有主钟系统，所述主钟系统由若干组时钟源组成，所述主钟系统连接有拓展系统和多个授时终端，所述扩展系统有若干个扩展装置，所述时间校正系统的数据传输端口还电性连接有站控层系统和网关，且所述时间校正系统通过网关连接有调度系统；

所述时间校正系统在扰动或故障时的时间校正步骤如下：

s1：时间校正系统进行启动，时间校正系统对主时钟系统的若干组时钟源进行采集分析，时间校正系统根据所调取的数据采用4取3或3取2的表决方式，来分析时钟精度，选择时间最接近的时钟源，该时间作为标准时间，然后得到时钟精度结果；

s2：s1中的时钟精度结果为正常时，时间校正系统进行返回操作，s1中的时钟精度结果为偏差超过告警阀值时，发现失去准确精度的主钟装置时进行告警，并切换授时时钟源；

s3：时间校正系统对若干个扩展装置的数据进行采集，时间校正系统根据所采集的数据采用4取3或3取2的表决方式，来分析时钟扩展装置，然后得到时钟扩展装置精度结果；

s4：s3中的时钟扩展装置精度结果为正常时，时间校正系统进行返回操作，s3中的时钟扩展装置精度结果为偏差超过告警阀值时，时间校正系统进行告警操作，并对相关扩展装置进行标注；

s5：s4中所标注的正确时钟的扩展装置向所述授时终端发送时间进行对时，在电网出现故障或扰动时，所述授时终端发出相应的带时标的事件记录，采集所有授时终端的事件记录信息，分析同一事件的各授时终端的时标数据，采用基于众数原理的多数据源表决机制的表决方式，即采用多数授时终端的事件记录时标作为事件动作的基础标准时间，计算分析其余授时终端的时标误差，形成全站授时终端数据信息时标误差值及补偿值(含正负值)数据表库，以确保综自后台及调度主站各高级软件应用系统的信息数据的记录时标正确性，误差大于告警值时发出信号，以便人工运维纠正；

s6：时间校正系统对所有标注时间的授时终端进行分析，计算授时终端的时标误差，形成包括全部授时终端的时标误差库；

s7：s6中的标注授时终端时标误差库将数据通过站内数据采集与监视控制系统和变电站应用软件接口发送到变电站应用软件上，并将标注授时终端时标误差库数据通过网关和调度系统发送到各高级应用软件接口上，各高级应用软件接口将数据上传到各高级应用软件上，工作人员根据标注授时终端全部信息时标误差库进行手动运维纠正。

优选的，所述s5中，整个变电站中，所述事件记录数量超过1000条，单次起动超过100条。

优选的，所述s5中，基于众数原理的多数据源表决机制过程如下：

s51、假设在电网出现故障或扰动时，n个授时终端发出的事件记录中的时标值为t1，t2，…，tn；

s52、记μ为故障或扰动发生的真实时间值，那么假定t1，t2，…，tn是正态分布n(μ，σ²)的n次独立重复观测，其中故障或扰动发生的真实时间值μ是分布的中心位值，是众数、中位数和数学期望，根据统计学理论，样本均值是μ的最优估计；

s53、n个授时终端发出的事件记录中的时标值t1，t2，…，tn,本质上是以最小时间计量单位为区间长度的区间数据，因此，样本众数，也就是数据中出现次数最多的数值，就变成了μ的最优估计。

优选的，所述时间校正系统的数据传输端口电性连接有时钟切换系统。

优选的，所述s7中，变电站应用软件安装在变电站的设备上。

与现有技术相比，本发明可以统一变电站内所有自动化设备及计算机服务器的各类数据的时间，使其工作在统一的时钟信号下，为变电站内各类设备的运行各类数据提供精确、安全、可靠的时间基准，以满足时间同步的要求，另外其各相关数据信息在变电站综合自动化后台、电网调度主站及其各种高级应用系统中准确应用。

附图说明

图1为现有变电站主要授时系统接线示意图；

图2为本发明提出了基于众数原理的多数据源表决机制的时间校正方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于众数原理的多数据源表决机制的时间校正方法，应用在时间校正系统，时间校正系统的时钟数据读取端口电性连接有主钟系统，所述主钟系统由若干组时钟源组成，所述主钟系统连接有拓展系统和多个授时终端(以下简称ied，ied包括但不限于保护继电器装置、智能电能表等)，扩展系统有若干个扩展装置，时间校正系统的数据传输端口还电性连接有站控层系统和网关，且时间校正系统通过网关连接有调度系统；

参照图2，时间校正系统在扰动或故障时的时间校正步骤如下：

s1：时间校正系统进行启动，时间校正系统对主时钟系统的若干组时钟源进行采集分析，时间校正系统根据所调取的数据采用4取3或3取2的表决方式，来分析时钟精度，选择时间最接近的时钟源，该时间作为标准时间，然后得到时钟精度结果；

s2：s1中的时钟精度结果为正常时，时间校正系统进行返回操作，s1中的时钟精度结果为偏差超过告警阀值时，发现失去准确精度的主钟装置时进行告警，并切换授时时钟源；

s3：时间校正系统对若干个扩展装置的数据进行采集，时间校正系统根据所采集的数据采用4取3或3取2的表决方式，来分析时钟扩展装置，然后得到时钟扩展装置精度结果；

s4：s3中的时钟扩展装置精度结果为正常时，时间校正系统进行返回操作，s3中的时钟扩展装置精度结果为偏差超过告警阀值时，时间校正系统进行告警操作，并对相关扩展装置进行标注；

s5：s4中所标注的正确时钟的扩展装置向所述授时终端发送时间进行对时，在电网出现故障或扰动时，所述授时终端发出相应的带时标的事件记录，采集所有授时终端的事件记录信息，分析同一事件的各授时终端的时标数据，采用基于众数原理的多数据源表决机制的表决方式，即采用多数授时终端的事件记录时标作为事件动作的基础标准时间，计算分析其余授时终端的时标误差，形成全站授时终端数据信息时标误差值及补偿值(含正负值)数据表库，以确保综自后台及调度主站各高级软件应用系统的信息数据的记录时标正确性，误差大于告警值时发出信号，以便人工运维纠正；

s6：时间校正系统对所有标注时间的授时终端进行分析，计算授时终端的时标误差，形成包括全部授时终端的时标误差库；

s7：s6中的标注授时终端时标误差库将数据通过站内数据采集与监视控制系统和变电站应用软件接口发送到变电站应用软件上，并将标注授时终端时标误差库数据通过网关和调度系统发送到各高级应用软件接口上，各高级应用软件接口将数据上传到各高级应用软件上，工作人员根据标注授时终端全部信息时标误差库进行手动运维纠正。

本实施例的s5中，整个变电站中，事件记录数量超过1000条，单次起动超过100条。

在统计学中，众数是刻画随机变量统计规律的一个数字特征。其直观含意是，在随机变量的全部可能取值中，众数是那个最常被观测到的值。在通常情况下，众数用来刻画名义尺度数据的集中趋势，代表最受欢迎的意思。对连续型概率分布来讲，众数是使其概率密度函数值达到最大的数。如果连续型分布的概率密度函数曲线是单峰的，众数与数学期望和中位数一样，都是代表连续型概率分布的集中趋势，代表连续型变量变化的平均水平。更进一歩，在连续型分布的概率密度函数曲线是对称单峰的情况下，众数、中位数和数学期望这三个量完全相同。

在变电站授时系统中，由于在主钟系统、扩展系统和授时终端中都存在着随机误差，使得ied装置中的时钟所度量的时间值不会完全一致，可看作是一个具有正态分布的连续型随机变量的实现。正态分布的概率密度函数曲线是对称单峰的，其众数、中位数和数学期望这三个量完全相同，都是分布的中心位置，代表真实的时间值。

因此，在本实施例的s5中，基于众数原理的多数据源表决机制过程如下：

s51、假设在电网出现故障或扰动时，n个ied发出的事件记录中的时标值为t1，t2，…，tn；

s52、记μ为故障或扰动发生的真实时间值，那么假定t1，t2，…，tn是正态分布n(μ，σ²)的n次独立重复观测，其中故障或扰动发生的真实时间值μ是分布的中心位值，是众数、中位数和数学期望，根据统计学理论，样本均值是μ的最优估计；

s53、n个ied发出的事件记录中的时标值t1，t2，…，tn,本质上是以最小时间计量单位为区间长度的区间数据，因此，样本众数，也就是数据中出现次数最多的数值，就变成了μ的最优估计。

时间校正系统的数据传输端口电性连接有时钟切换系统。

s7中，变电站应用软件安装在变电站的设备上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。