本發(fā)明涉及配用電，尤其涉及一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法。

背景技術(shù)：

1、隨著低壓配網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)的深入，越來越多的智能量測設(shè)備接入了智能配電網(wǎng)，量測設(shè)備間的時鐘同步成為了重要研究內(nèi)容。搭載gps/北斗芯片的upmu設(shè)備是一種高精度的電力測量設(shè)備，其能夠以微秒級的采樣周期采集電力系統(tǒng)的電流、電壓等相量信息，并計算獲得測點的功率、相位、功角等信息，可以將每個狀態(tài)量同步到同一個時間斷面上，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行信息的實時同步監(jiān)測，但成本高昂，在實際應(yīng)用中落地困難。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明公開了一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，不依賴gps/北斗同步授時，臺區(qū)內(nèi)終端設(shè)備異步采集特征序列，臺區(qū)邊緣設(shè)備對各終端特征序列進(jìn)行對齊，最終實現(xiàn)各類設(shè)備間的時鐘同步。

2、技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

3、一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，所述方法包括：

4、用戶側(cè)量測終端提取顯著電壓變化事件，其中，根據(jù)預(yù)設(shè)閾值判斷得到用戶側(cè)量測終端的電壓變化是否屬于顯著電壓變化事件；用戶側(cè)量測終端為低壓臺區(qū)終端；

5、用戶側(cè)量側(cè)終端上傳顯著電壓變化事件的時間序列與顯著電壓變化事件的狀態(tài)序列至邊緣終端；

6、邊緣終端通過降采樣最大序列匹配方法計算任意兩個用戶側(cè)量測終端間的時鐘偏差；

7、邊緣終端選擇一個用戶側(cè)量測終端作為基準(zhǔn)，計算其他用戶側(cè)量測終端與其的時鐘偏差，并下發(fā)至其他用戶側(cè)量測終端；

8、用戶側(cè)量測終端基于接收的時鐘偏差，上傳斷面數(shù)據(jù)時進(jìn)行時間偏移，實現(xiàn)低壓臺區(qū)終端的精準(zhǔn)對時。

9、優(yōu)選地，顯著電壓變化事件包括時間信息；用戶側(cè)量測終端在自有時鐘下連續(xù)計算自身若干周波電壓有效值，對相鄰時刻的周波電壓有效值進(jìn)行差分計算得到時刻的周波電壓變化值，篩選得到一天中超出預(yù)設(shè)閾值的用戶側(cè)量測終端的時刻的周波電壓變化值的絕對值，標(biāo)記為顯著電壓變化事件，并同步記錄顯著電壓變化事件的時刻。

10、優(yōu)選地，根據(jù)每個顯著電壓變化事件的周波電壓變化值的正負(fù)關(guān)系得到電壓變化狀態(tài)，電壓變化狀態(tài)的計算公式為：

11、，

12、其中，時，表示電壓增大；時，表示電壓減小。

13、優(yōu)選地，邊緣終端通過降采樣最大序列匹配方法計算任意兩個用戶側(cè)量測終端間的時鐘偏差，包括以下步驟：

14、對每個用戶側(cè)量測終端上送的顯著電壓變化事件的時間序列，生成降采樣后的時間序列；

15、對每個用戶側(cè)量測終端融合降采樣后的時間序列和狀態(tài)序列，構(gòu)造得到比較序列；比較序列中的元素的計算公式為：

16、，

17、其中，為顯著電壓變化事件的時刻，為電壓變化狀態(tài)；

18、對用戶側(cè)量測終端的比較序列施加偏移量后得到偏移序列，偏移序列與用戶側(cè)量測終端的比較序列中元素取交集，記錄最大交集數(shù)量，即最大公共元素數(shù)量對應(yīng)的偏移量；

19、根據(jù)最大偏移量計算得到用戶側(cè)量測終端、用戶側(cè)量測終端的時鐘誤差。

20、優(yōu)選地，降采樣后的時間序列的計算公式為：

21、，

22、其中，表示對于輸入數(shù)值進(jìn)行向下取整，為降采樣后的時間序列中的元素，，為顯著電壓變化事件的時間序列中的元素。

23、優(yōu)選地，最大交集數(shù)量對應(yīng)的最大偏移量的計算過程包括：

24、，

25、其中，為偏移量；表示在和中尋找公共元素，并用于輸出公共元素在偏移序列中的索引號、公共元素在比較序列中的索引號、公共元素數(shù)量。

26、優(yōu)選地，根據(jù)最大偏移量對應(yīng)的、定位用戶側(cè)量測終端的比較序列和用戶側(cè)量測終端的比較序列中對應(yīng)的公共元素，對公共元素在用戶側(cè)量測終端、用戶側(cè)量測終端顯著電壓變化事件的時間序列的時刻相減，取平均值作為時鐘誤差。

27、優(yōu)選地，用戶側(cè)量測終端、用戶側(cè)量測終端的時鐘誤差的計算公式包括：

28、，

29、其中，為公共元素在用戶側(cè)量測終端顯著電壓變化事件的時間序列中的時刻，為公共元素在用戶側(cè)量測終端顯著電壓變化事件的時間序列中的時刻，為公共元素在用戶側(cè)量測終端、用戶側(cè)量測終端顯著電壓變化事件的時間序列中的時刻差；表示取均值。

30、有益效果：

31、1、現(xiàn)有的一些低壓臺區(qū)時鐘同步的方法，通過微型同步向量量測單元μpmu設(shè)備和gps授時，需要增加用戶側(cè)量測終端除量測、通信模塊外的硬件模塊，本方法無需安裝額外設(shè)備，不依賴gps/北斗同步授時，臺區(qū)內(nèi)終端設(shè)備異步采集特征序列，臺區(qū)邊緣設(shè)備對各終端特征序列進(jìn)行對齊，最終實現(xiàn)各類設(shè)備間的時鐘同步；

32、2、現(xiàn)有的一些低壓臺區(qū)時鐘同步的方法，通過邊緣側(cè)終端對用戶側(cè)終端下發(fā)對時指令的方式進(jìn)行時鐘同步，但是對時效果受臺區(qū)通信質(zhì)量影響較大，無法精確保證用戶側(cè)量測終端時鐘對齊；本發(fā)明基于臺區(qū)內(nèi)量測設(shè)備采集特征序列匹配的時鐘同步技術(shù)，臺區(qū)內(nèi)終端設(shè)備異步采集特征序列，臺區(qū)邊緣設(shè)備對各終端特征序列進(jìn)行對齊，以時鐘偏差絕對值的方式下發(fā)對時信息，對實時通信質(zhì)量的要求低，在數(shù)據(jù)復(fù)雜臺區(qū)中仍然具有較好的同步效果。

技術(shù)特征：

1.一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，其特征在于：顯著電壓變化事件包括時間信息；用戶側(cè)量測終端在自有時鐘下連續(xù)計算自身若干周波電壓有效值，對相鄰時刻的周波電壓有效值進(jìn)行差分計算得到時刻的周波電壓變化值，篩選得到一天中超出預(yù)設(shè)閾值的用戶側(cè)量測終端的時刻的周波電壓變化值的絕對值，標(biāo)記為顯著電壓變化事件，并同步記錄顯著電壓變化事件的時刻。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，其特征在于：顯著電壓變化事件還包括狀態(tài)信息；根據(jù)每個顯著電壓變化事件的周波電壓變化值的正負(fù)關(guān)系得到電壓變化狀態(tài)，電壓變化狀態(tài)的計算公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，其特征在于：邊緣終端通過降采樣最大序列匹配方法計算任意兩個用戶側(cè)量測終端間的時鐘偏差，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，其特征在于：降采樣后的時間序列的計算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，其特征在于：最大交集數(shù)量對應(yīng)的最大偏移量的計算過程包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，其特征在于：根據(jù)最大偏移量對應(yīng)的、定位用戶側(cè)量測終端的比較序列和用戶側(cè)量測終端的比較序列中對應(yīng)的公共元素，對公共元素在用戶側(cè)量測終端、用戶側(cè)量測終端顯著電壓變化事件的時間序列的時刻相減，取平均值作為時鐘誤差。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，其特征在于：用戶側(cè)量測終端、用戶側(cè)量測終端的時鐘誤差的計算公式包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于降采樣特征序列最大匹配的低壓臺區(qū)終端對時方法，包括：用戶側(cè)量測終端提取顯著電壓變化事件，用戶側(cè)量側(cè)終端上傳顯著電壓變化事件的時間序列與顯著電壓變化事件的狀態(tài)序列至邊緣終端；邊緣終端通過降采樣最大序列匹配方法計算任意兩個用戶側(cè)量測終端間的時鐘偏差；邊緣終端選擇一個用戶側(cè)量測終端作為基準(zhǔn)，計算其他用戶側(cè)量測終端與其的時鐘偏差，并下發(fā)至其他用戶側(cè)量測終端；用戶側(cè)量測終端基于接收的時鐘偏差，上傳斷面數(shù)據(jù)時進(jìn)行時間偏移，實現(xiàn)低壓臺區(qū)終端的精準(zhǔn)對時。本發(fā)明不依賴GPS/北斗同步授時，臺區(qū)內(nèi)終端設(shè)備異步采集特征序列，臺區(qū)邊緣設(shè)備對各終端特征序列進(jìn)行對齊，最終實現(xiàn)各類設(shè)備間的時鐘同步。

技術(shù)研發(fā)人員：馮燕鈞,何朝偉,黃時,肖婷,鄧士偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇瑞電智芯信息科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2