CN108390738A - 一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法与*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法及***，包括：根据数据流的传输方式分析所述数据流对应的报文类型；根据报文类型为所述数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输。本发明提供的一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法与***，通过将根据数据流的传输方式分析所述数据流对应的报文类型，根据报文类型为所述数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输，可以使得报文即使在网络较拥塞的状况下，仍然可以保证PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文的优先转发，双向路径延时基本一致，最终对时精度大幅度提高。
Description
技术领域
本发明涉及智能变电站时钟同步领域，具体涉及一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法与***。
背景技术
智能即为人性化，就是把变电站做成像人在调节一样，当低压负荷量增加时变电站送出满足增加负荷量的电量，当低压负荷量减小时，变电站送出电量随之减少，确保节省能源。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。
智能变电站主要包括智能高压设备和变电站统一信息平台两部分，当运行方式发生改变时，设备根据***的电压、功率情况，决定是否调节分接头；当设备出现问题时，会发出预警并提供状态参数等，在一定程度上降低运行管理成本，减少隐患，提高变压器运行可靠性。
智能变电站通过IEC61850的信息分层方式将自动化***分为站控层、间隔层和过程层，以实现全站信息数字化和通信平台网络化，由此将通信网络分为站空层网络和过程层网络。随着智能变电站及二次设备网络化的发展需求，基于网络的时间同步技术具有更广泛的需求。
智能变电站中统一的时间基准是继电保护及其他自动化装置安全可靠工作的基础，也是正确分析电网故障和事故原因的依据，在智能变电站中，由于网络拥塞，导致双向的路径时延不一致，最终降低对时精度。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的网络拥塞，导致双向的路径时延不一致，最终降低对时精度不足，本发明提供了一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法，方法包括：
根据数据流的传输方式分析所述数据流对应的报文类型；
根据报文类型为所述数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输。
优选的，所述根据数据流的传输方式分析所述数据流对应的报文类型包括：基于所述数据流过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88f7，并且messagetype＝2或者messagetype＝3的PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文；
过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88BA的SV报文；
过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88B8的GOOSE报文。
优选的，所述根据报文类型，为所述数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输包括：
将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文设定为第一优先级报文，并将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述SV报文设定为第一优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述GOOSE报文设定为第二优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第二优先级输出队列中进行传输；
所述第一优先级高于所述第二优先级。
优选的，将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输之前还包括：
设定7个输出队列；
并将交换机的调度算法设定为：依次按照从输出队列7到输出队列1的顺序进行传输。
优选的，设定所述第一优先级对应的输出队列为输出队列7。
优选的，设定所述第二优先级对应的输出队列为输出队列4。
一种基于智能变电站时钟同步的数据传输***，包括：
分析模块：用于根据数据的传输方式分析所述数据流对应的报文类型；
分配模块：用于根据报文类型为所述数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输。
优选的，所述分析模块包括报文过滤规则单元；
所述报文过滤规则单元，用于基于数据流过滤出满足规则为以太网类型为0x88f7，并且messagetype＝2或者messagetype＝3的PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文；
过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88BA的SV报文；
过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88B8的GOOSE报文。
优选的，所述分配模块包括映射单元；
所述映射单元，用于将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文设定为第一优先级报文，并将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述SV报文设定为第一优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述GOOSE报文设定为第二优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第二优先级输出队列中进行传输。
优选的，所述分配模块还包括：设定单元；
所述设定单元用于设定7个输出队列；
并将交换机的调度算法设定为：依次按照从输出队列7到输出队列1的顺序进行传输。
与最接近的现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
1、本发明提供的一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法与***，通过根据数据流的传输方式分析所述数据流对应的报文类型，根据报文类型为所述数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输，可以使得报文即使在网络交拥塞的状况下，仍然可以保证PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文的优先转发，双向路径延时基本一致，最终对时精度大幅度提高。
2、本发明提供的一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法与***，通过根据过滤规则过滤出的报文，将其按照优先级传输，可以显著降低链路时延的不确定性，从而提高对时精度，不需要改变网络拓扑结构，也不会对其它业务通信造成影响，并且只需要在交换机上做相关配置即可，工程实施比较简单。
附图说明
图1：为本发明的一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法及***的流程图；
图2：为本发明的一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法及***的具体应用流程图。
具体实施例
下面结合说明书附图对本发明提供的一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法及***做进一步介绍。
在之前的智能变电站通信网络中，基本采用P2P模式进行对时，在此种模式下，在计算从时钟到主时钟之间的路径延时时，是以假设双向传输数据的路径时延相同为前提的，并逐步推断出主从时钟偏差Offest,但是在智能变电站通信网络中，尤其是过程层网络中，存在双向数据流量大小不一致，导致拥塞状况不同，从而在交换机端口的输出队列中等待时间不同，在这种情况下仍然假设双向路径时延相同，会导致最终对时不准确，甚至在极端拥塞情况下，会对时异常，下面结合实施例图，对15588对时优化方法进行详细说明；
如图1所示的一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法及***的流程图，首先根据数据流的传输方式分析所述数据流对应的报文类型，然后根据报文类型为数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输。
如图2所示的一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法及***的具体应用流程图，首先需要配置智能变电站中的PTP交换机模式为P2P,网络中所有交换机收到sync和follow_up报文后的处理方式是向每个端口转发，对交换机的内容感知模块进行报文解析，设定报文过滤规则，根据报文过滤规则过滤出过滤出的PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文，满足以太网类型为0x88f7，并且messagetype＝2或者messagetype＝3，并将其放入交换机的优先级为7的输出队列；满足以太网类型为0x88B8，过滤出的GOOSE报文，满足以太网类型为0x88BA的报文放入交换机的优先级为4的输出队列；过滤出的SV报文，并将其放入优先级为4的输出队列；设置交换机的QoS功能，最后将优先级映射关系，由高到低一次映射到高到低的输出队列，并设置交换机的调度算法为严格优先级调度。
本发明还提供了一种基于智能变电站时钟同步的数据传输***，首先分析模块用于根据数据的传输方式分析所述数据流对应的报文类型，分配模块用于根据报文类型为数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输
分析模块中有过滤单元和解析单元，过滤单元用于过滤出PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文，满足以太网类型为0x88f7，并且messagetype＝2或者messagetype＝3；过滤出的SV报文，满足以太网类型为0x88BA；过滤出的GOOSE报文，满足以太网类型为0x88B8，解析单元用于所述交换机在配置的所述PTP交换机的模式下对报文进行解析；放入模块中有PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文单元，PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文单元，用于将过滤出PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文，满足以太网类型为0x88f7，并且messagetype＝2或者messagetype＝3的报文放入交换机的优先级为7的输出队列；SV报文单元，用于将过滤出的SV报文，满足以太网类型为0x88BA的报文放入交换机的优先级为7的输出队列；GOOSE报文单元，用于将过滤出的GOOSE报文，满足以太网类型为0x88BA的报文放入交换机的优先级为4的输出队列；
分配模块中有映射单元和设置单元，映射单元用于将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文设定为第一优先级报文，并将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述SV报文设定为第一优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述GOOSE报文设定为第二优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第二优先级输出队列中进行传输；
设置单元用于预先设置交换机的QoS功能，设置交换机的调度算法为由高到低的优先级输出队列，将输出队列7所在的优先级设置为最高优先级。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于智能变电站时钟同步的数据传输方法，其特征在于，方法包括：
根据数据流的传输方式分析所述数据流对应的报文类型；
根据报文类型为所述数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输。
2.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据数据流的传输方式分析所述数据流对应的报文类型包括：基于所述数据流过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88f7，并且messagetype＝2或者messagetype＝3的PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文；
过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88BA的SV报文；
过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88B8的GOOSE报文。
3.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据报文类型，为所述数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输包括：
将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文设定为第一优先级报文，并将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述SV报文设定为第一优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述GOOSE报文设定为第二优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第二优先级输出队列中进行传输；
所述第一优先级高于所述第二优先级。
4.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输之前还包括：
设定7个输出队列；
并将交换机的调度算法设定为：依次按照从输出队列7到输出队列1的顺序进行传输。
5.如权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，设定所述第一优先级对应的输出队列为输出队列7。
6.如权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，设定所述第二优先级对应的输出队列为输出队列4。
7.一种基于智能变电站时钟同步的数据传输***，其特征在于，包括：
分析模块：用于根据数据的传输方式分析所述数据流对应的报文类型；
分配模块：用于根据报文类型为所述数据流分配输出优先级，并将所述数据流映射到相应的交换机的输出队列中进行传输。
8.如权利要求7所述的数据传输***，其特征在于，所述分析模块包括报文过滤规则单元；
所述报文过滤规则单元，用于基于数据流过滤出满足规则为以太网类型为0x88f7，并且messagetype＝2或者messagetype＝3的PDEelay_Rep、PDEelay_Resp报文；
过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88BA的SV报文；
过滤出满足过滤规则为以太网类型为0x88B8的GOOSE报文。
9.如权利要求7所述的数据传输***，其特征在于，所述分配模块包括映射单元；
所述映射单元，用于将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文设定为第一优先级报文，并将所述PDEelay_Rep、PDEelay_Resp和SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述SV报文设定为第一优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第一优先级输出队列中进行传输；
将所述GOOSE报文设定为第二优先级报文，并将所述SV报文对应的数据流映射到第二优先级输出队列中进行传输。
10.如权利要求7所述的数据传输***，其特征在于，所述分配模块还包括：设定单元；
所述设定单元用于设定7个输出队列；
并将交换机的调度算法设定为：依次按照从输出队列7到输出队列1的顺序进行传输。
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