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改进WRR算法的变电站高频暂态信号捕获仿真方法

2021-04-11深圳供电局有限公司张新慈

电子世界 2021年6期
关键词:参量暂态队列

深圳供电局有限公司 张新慈

北京科东电力控制系统有限责任公司 焦 涛 万志远

加权循环所有业务队列服务简称为WRR算法,能够将优先执行权首先分配给享有较高优先级能力的队列项目。在大多数情况下,相对于低等级的优先权限来说,WRR算法首先处理高等级的优先项目文件,但在高优先级业务对象相对较多时,低优先级业务也并不会被控制主机完全屏蔽。与其它信号处理手段不同,WRR算法对队列组织的调度能力进行了着重强调,能够在保持已进行业务对象执行能力的同时,对其它业务主题进行分类处理,再从中挑选出最符合应用标准的目标对象参量。对于处在业务流排列队伍中的执行对象来说,WRR算法可为每一队列结构匹配一个固定的权值参量,一方面满足高频信号的实际传输需求,另一方面使整个队列环境中的权值总和时刻趋于稳定。因此,在处理复杂化的高优先级业务队列时,WRR算法能够避免过度占用网络带宽事件的发生,且可在无硬件条件的作用下,实现对宽带利用率指标的准确计算。

1 改进WRR算法的应用

1.1 WRR算法的提出

变电站高频控制主机根据用户对象所提出连接请求及指令内容的不同,首先需要确定多个优先级处理条件,再按照与暂态信号传输频率有关的物理参量,定义多个算法函数,其中既包括高频暂态信号参量的综合体结构,也包括WRR算法的实际施用范围。但由于信号传输误码率条件的存在,这种计算操作原理的处置行为相对较为粗糙,并不适用于较为完善的变电站应用环境。如图1所示。

图1 WRR算法执行原理

1.2 WRR算法性能评价

假设WRR算法的服务时间为t,在整个变电站高频暂态信号处理空间内,服务时间的平均值为,每个信号参量需要消耗w个时间片。从而有:

若某个暂态信号刚好需要w个时间片的服务时间,则该信号就会进入WRR算法的等待队列中。

1.3 WRR算法实现原理

若不考虑其它条件因素对变电站高频暂态信号传输行为造成的干扰,则可认为WRR算法强度能够直接影响变电站控制主机最终所捕获到的信号数据总量,一般情况下,WRR算法应用强度越高,变电站控制主机所捕获到的信号数据总量也就越大,反之则越小。规定在一个电量执行周期T内,高频暂态信号的最大传输量只能达到R,且随变电站高压输入端电子流量值的改变,上述物理量的数值水平基本不会出现较大的变化,联立公式(1),可将WRR算法在变电站环境下的实际应用权限定义为:

其中,α1、α2分别代表两个不同的高频暂态电信号传输特征值。

1.4 WRR算法优化

WRR算法优化可在已知算法实现原理的基础上,对个别变电站高频节点处的暂态电量信号进行集中处理,并可通过分级标注的方式,多所有电量信号进行命名,实现对变电站控制主机信号捕获时间的合理节约。一般情况下,随变电站工作时间的延长,个别高频节点处的电量信号会出现明显累积的变化状态,且由于WRR算法的存在,相邻电量信号之间的干扰作用强度也会不断增大,直至核心控制主机能够将所有待传输电信号完全收入调制范围之内。WRR算法优化的实际处理流程相对较为复杂,需要多个电量应用指标的共同配合,但在整个优化处理过程中,变电站核心控制主机的应用干扰能力始终保持不变。

2 变电站高频暂态信号捕获方法

2.1 前端射频结构

前端射频结构位于变电站输电控制网络的前馈应用单元中,可准确记录高频暂态信号在既定时间内的传输与消耗行为,并可根据不同连接元件实际负载电压与电流值的不同,为其分配定量的电子信号流量,使整个变电站供电网络能够长时间保存较强的电量调度能力。从实用性角度来看,该元件的执行控制能力较强,能够较好掌握变电站供电网络中的电子变换需求,并可在无外界干扰的情况下,对剩余传输电子量进行妥善处理。根据设备体自身连接应用状态的不同,可将前端射频结构分为直流型、交流型、交直流变化型等多种连接形态。

表1 EDR指标对比表

2.2 基带信号处理

基带信号是指变电站输电网络环境中,最底层的暂态型高频电子传输信号,具备高效性与不可逆性。所谓高效性是指在变电站输电网络体系中,基带信号的实际传输频率最高,能够在忽略误差捕获行为的情况下,对所有电量文件进行聚合处理,再借助既定信道结构体,将这些信号参量直接传输至下属应用位置处。

2.3 暂态信号捕获定位解算

暂态信号捕获定位解算是实现WRR算法的必要应用环节,可在基带信号参量的支持下,计算相邻节点位置间的电压传输差与电流传输差,并可根据本次传输任务所设定的电子量干扰强度,对整个变电站输电网络进行合理规划,从而使得最终信号捕获处理结果具有较强的应用可行性。一般来说,变电站输电网络所蕴含的高频暂态信号量越大,整个电网环节的传输稳定性也就越高,反之则越低。基于此可通过稳定电量传输环境的方式,使高频暂态信号的连接强度在短时间内达到最高,并可在变电站控制主机不被外界输电行为干扰的前提下,实现对信号参量的捕获处理。

2.4 捕获概率

捕获概率计算是改进WRR算法变电站高频暂态信号捕获仿真方法搭建的末尾处理环节,可在综合变电站网络中所有待传输电子信息参量的同时,确定既定时间内的电信号干扰强度,并以此为条件,对整个电网传输环境进行规划。

3 对比实验分析

为验证改进WRR算法变电站高频暂态信号捕获仿真方法的实际应用性,设计如下对比实验。已知EDR指标能够描述变电站核心控制主机所具有的高频暂态信号捕获处理能力,且一般情况下,EDR指标数值越大,变电站核心控制主机所具有的高频暂态信号捕获处理能力也就越强,反之则越弱。下表记录了实验组、对照组EDR指标的实时数值情况。

分析表1可知,随着实验时间的延长,实验组EDR指标保持先上升、再稳定的数值变化趋势,全局最大值达到了85.03%,且能够维持10min的绝对稳定状态。对照组EDR指标在小幅下降趋势后,开始逐渐呈现阶梯状上升的变化状态,且整体上升幅度明显大于实验前期的下降幅度,但全局最大值仅能达到43.58%,与实验组极大值相比,下降了41.45%。综上可知,随着改进WRR算法变电站高频暂态信号捕获仿真方法的应用,EDR指标数值确实得到了一定程度的促进,能够较好维护变电站核心控制主机所具有的高频暂态信号捕获与处理能力。

结束语:从实用性角度来看,改进WRR算法变电站高频暂态信号捕获仿真方法能够对变电站核心控制主机所具有的高频暂态信号捕获与处理能力进行较好保护,且随着输出电子量水平的增大,该方法也不会出现较为明显的数值计算误差,较为符合电网传输环境的实际应用需求,与传统信号捕获方法相比,具备较强的实用可行性。

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