一种基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统.pdf

本发明涉及配网自动化及继电保护领域，公开了一种基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统，包括通过时分多址方式进行信息交互的终端和站端，所述终端为多个，终端间采用时分多址方式进行信息交互；所述各个终端是基于统一的同步时钟源；所述自主组网系统中各终端采用唯一的编码ID标识。该自主组网系统相对于目前配电网络的人工录入设备方式有极大的优势，既能节省人力，也能从自动化角度减少人为的失误；且能够提高整个网络的有效负载，且能及时有效的处理关键信息。

权利要求书1.  一种基于TMDA电力自动化终端的自主组网系统，其特征在于，包括通过时分多址方式进行信息交互的终端和站端，所述终端为多个，终端间采用时分多址方式进行信息交互；所述各个终端是基于统一的同步时钟源；所述自主组网系统中各终端采用唯一的编码ID标识。 2.  根据权利要求1所述的基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统，其特征在于，所述终端需要获得同步时钟，即帧频，所述帧频的时隙划分具体为：T0~T7为一帧，周期为1秒，根据组网规范将时间等分为8个标准时隙，分别标示为T0~T7； 终端的标准时隙根据自主组网阶段的参数性能要求确定采用标准时隙Ti-T(i+1)；在该标准时隙内，各终端根据自身编码ID，主动上报请求组网信息，主动上报请求组网信息采用时分多址方式，此时需要在标准时隙Ti-T(i+1)内继续划分报文时隙，并从中确定终端组网的报文时隙，其中i=0，1，2，…，7。 3.  根据权利要求2所述的基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统，其特征在于，所述各标准时隙之间预留缓冲带区域，相邻标准时隙之间缓冲带宽度为标准时隙的18%-22%。 4.  根据权利要求3所述的基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统，其特征在于，所述终端加入自主组网系统的方式为： 1）获得自主组网的同步时钟，根据自主组网规范划分时隙； 2）根据编码ID，获得报文时隙序号，所述报文时隙序号是采用ID做种子生成的随机数； 3）判断当前时隙是否为获得的报文时隙，如果不是报文时隙时，则返回步骤3）；如果是报文时隙时，则自动上报请求自主组网信息； 4）判断是否同意自主组网信息，如果同意，则终端加入组网成功，否则返回步骤2）。 5.  根据权利要求4所述的基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统，其特征在于，所述终端与站端之间的信息交互，从信息的时效性上分为两种：常态信息、突发信息，所述常态信息属于常规的信息包，所述突发信息是关键的需要站端立刻做出处理的信息包。 6.  根据权利要求5所述的基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统，其特征在于，所述终端与站端之间的信息的交互具体过程为： （1）终端加入组网成功后，根据编码ID，获得报文时隙序号，所述报文时隙序号是采用ID做种子生成的随机数； （2）判断当前隙是否为获得的报文时隙，如果不是报文时隙时，则返回步骤（2）；如果是报文时隙时，则发送预估占用时隙数量信息； （3）判断是否获得站端分配时隙序号，如果没有，在返回步骤（1），如果获得，则跳转至步骤（4）； （4）判断当前时隙是否为站端分配时隙，如果不是则返回步骤（4），如果是则发送信息。

说明书一种基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统
技术领域
本发明涉及配网自动化及继电保护领域，更具体地，涉及一种基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统。
背景技术
随着信息化时代的推进，信息化智能化的配电终端覆盖了整个智能电网，大量的智能配电终端在智能电网中得到了广泛的应用，其中最关键的技术就是组网与通信。组网才能完成各终端信息交互与汇总，才能实现主站对各节点信息的共享，并将控制中心的命令准确及时的传送到各分布式的远方终端。配电线路是直接给最终用户供电的线路，由此类线路组成的网络通常称作配电网，即配网。
目前组网采用的是全人工配置，每一个终端接入网络后，需要在站端进行终端入网配置，通过设置站端服务器的下挂终端来完成组网。通信及信息交换采用的则是轮询方式，部分关键点采用主动上报，但是上报过程采取的是判断总线状态，然后发送报文，失败后重复发送，失败次数超限则报错。
从组网方式来看，其对人工操作的依赖性太强，占用了相对较多的人力，从信息交互角度来看，目前的报文交互能力在报文数量，报文流量，报文时效性等方面都存在比较大的上升空间。如果网络中只有一个站端，一个终端，通信方式采用站端询问式，那么总线是独占的，总线负载反映的直接就是有效的通信负载，读取的信息有效性也就是整个网络的有效负载，当网络中存在一个站端，多个终端，仍然采用轮询查询方式，整个网络的有效负载则会大大降低，对于智能配电终端网络系统，其最大的作用是及时有效的处理关键信息。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的不足，提供一种基于时分多址的电力自动化终端自主组网系统。该自主组网系统能够提高整个网络的有效负载，且能及时有效的处理关键信息。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于TMDA电力自动化终端的自主组网系统，包括通过时分多址方式进行信息交互的终端和站端，所述终端为多个，终端间采用时分多址方式进行信息交互；所述各个终端是基于统一的同步时钟源；所述自主组网系统中各终端采用唯一的编码ID标识。
具体的是：该系统组网的各智能终端、站端均采用时分多址通信技术；系统的同一网络各智能终端基于统一的时钟源，即同步脉冲；系统准备组网的各智能终端实现自主入网、组网；系统的同一网络各智能终端信息交互、终端与站端直接信息交互采用时分多址方式，即按时隙通信。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：该自主组网系统相对于目前配电网络的人工录入设备方式有极大的优势，既能节省人力，也能从自动化角度减少人为的失误；且能够提高整个网络的有效负载，且能及时有效的处理关键信息。
附图说明
图1为配电网自动化系统中的终端设备网络模型示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例
如图1，本发明的一个实施例提供典型的配网组网框图，在此基础上，适用本发明所提出的组网架构，具体实现过程如下：
一种基于TMDA电力自动化终端的自主组网系统，包括通过时分多址方式进行信息交互的终端和站端，终端为多个，终端间采用时分多址方式进行信息交互；各个终端是基于统一的同步时钟源；自主组网系统中各终端采用唯一的编码ID标识。
具体的是：该系统组网的各智能终端、站端均采用时分多址通信技术；系统的同一网络各智能终端基于统一的时钟源，即同步脉冲；系统准备组网的各智能终端实现自主入网、组网；系统的同一网络各智能终端信息交互、终端与站端直接信息交互采用时分多址方式，即按时隙通信。
终端需要获得同步时钟，即帧频，帧频的时隙划分具体为：T0~T7为一帧，周期为1秒，根据组网规范将时间等分为8个标准时隙，分别标示为T0~T7；
终端的标准时隙根据自主组网阶段的参数性能要求确定采用标准时隙Ti-T(i+1)；在该标准时隙内，各终端根据自身编码ID，主动上报请求组网信息，主动上报请求组网信息采用时分多址方式，此时需要在标准时隙Ti-T(i+1)内继续划分报文时隙，并从中确定终端组网的报文时隙，其中i=0，1，2，…，7。
各标准时隙之间预留缓冲带区域，相邻标准时隙之间缓冲带宽度为标准时隙的18%-22%。
终端加入自主组网系统的方式为：
1）获得自主组网的同步时钟，根据自主组网规范划分时隙；
2）根据编码ID，获得报文时隙序号，报文时隙序号是采用ID做种子生成的随机数；
3）判断当前时隙是否为获得的报文时隙，如果不是报文时隙时，则返回步骤3）；如果是报文时隙时，则自动上报请求自主组网信息；
4）判断是否同意自主组网信息，如果同意，则终端加入组网成功，否则返回步骤2）。
终端与站端之间的信息交互，从信息的时效性上分为两种：常态信息、突发信息，常态信息属于常规的信息包，突发信息是关键的需要站端立刻做出处理的信息包。
终端与站端之间的信息的交互具体过程为：
（1）终端加入组网成功后，根据编码ID，获得报文时隙序号，报文时隙序号是采用ID做种子生成的随机数；
（2）判断当前隙是否为获得的报文时隙，如果不是报文时隙时，则返回步骤（2）；如果是报文时隙时，则发送预估占用时隙数量信息；
（3）判断是否获得站端分配时隙序号，如果没有，在返回步骤（1），如果获得，则跳转至步骤（4）；
（4）判断当前时隙是否为站端分配时隙，如果不是则返回步骤（4），如果是则发送信息。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。