System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于多核分布式计算实现宽频测量的方法、装置及存储介质制造方法及图纸_技高网

一种基于多核分布式计算实现宽频测量的方法、装置及存储介质制造方法及图纸

技术编号:40931883 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:52
本发明专利技术公开了一种基于多核分布式计算实现宽频测量的方法、装置及存储介质。本发明专利技术的方法包括:将需要采集计算的模拟量通道平均配置至各子CPU板,子CPU板完成宽频数据的采集和计算;将各子CPU计算完成的宽频数据传输至主CPU板;主CPU将各子CPU板的宽频数据进行同步对齐,并对采样按照母线间隔和线路间隔分别处理,对整合好的数据按照GB/T26865.2规约协议添加对应的报文头和CRC校验位,通过TCP/IP协议传输至主站或者宽频测量处理单元。本发明专利技术通过将宽频数据进行子板的就地化计算,分散主CPU板信号数据处理计算压力,实现整个宽频测量装置的多间隔宽频测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统自动化,尤其是一种基于多核分布式计算实现宽频测量的方法、装置及存储介质


技术介绍

1、宽频测量系统是建设新型电力系统的核心装备之一,目前核心器件严重依赖国外厂家,断供风险高,直接影响“双高”电网运行安全。针对电网呈现出的交直流复杂互联及高度电力电子化的发展趋势,研制出基于自主可控方案的宽频测量系统,实现自主可控芯片宽频测量装置从无到有的突破,探索自主可控芯片性能边界,齐套开发自动化厂站装置。

2、在宽频高速信号采样与信号传输计算方面,目前单核cpu难以完成多间隔数据的宽频相量数据计算,主板集成多间隔数据计算及大容量存储导致整机装置负载率过高,装置长期运行稳定性不可靠,难以适应多间隔宽频高速采样以及计算的需求。

3、因此,需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。


技术实现思路

1、专利技术目的:本专利技术针对上述现有技术存在的问题,提供一种基于多核分布式计算实现宽频测量的方法、装置及存储介质。

2、技术方案:第一方面,本专利技术提供了一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,该方法包括:

3、s101,将整个宽频测量装置采用主cpu板集成子cpu板的多级处理模式,其中主cpu板和子cpu板之间通过独立的高速数据总线进行数据传输;

4、s102,分配子cpu板处理的模拟量通道的数目,确定整机模拟量通道数目为m,子cpu板数据为n,单子cpu板处理的模拟量通道数目为l=m/n;

5、s103,子cpu板完成宽频数据的计算和数据传输:子cpu板根据确定的通道计算数目l完成各通道的宽频数据计算,并完成数据整合后传输至主cpu板;

6、s104,主cpu板完成各子cpu板数据的同步对齐,主cpu板根据子cpu板传输至子cpu板的时标进行数据同步,其中子cpu板的时标包括世纪秒和毫秒;

7、s105,主cpu板按照采样通道依次判断间隔类型,间隔类型分为线路间隔和母线间隔;

8、s106,若为线路间隔,主cpu板对相应的电流进行判断是否存在和电流模式,若存在,通过2条电流的矢量和相加完成和电流相量计算,然后根据电压相量和电流相量完成线路间隔数据的整合,所述的线路间隔数据包括线路间隔电压相量、电流相量、宽频相量、功率、频率、频率变化率及振荡分量;若为母线间隔,则完成对应的母线电压相量、宽频相量、频率及频率变化率的整合;

9、s107,进入下一个间隔进行判断,若所有间隔已完成则进入s108,若没有则返回至s105;

10、s108,对整合好的数据按照gb/t26865.2规约协议添加对应的报文头和crc校验位,通过tcp/ip协议传输至主站或者宽频测量处理单元。

11、可选的,s101中,采用主cpu板集成子cpu板多级处理模式,具体包括:

12、主cpu板与单子cpu板之间建立实时数据传输和非实时数据传输两个物理通道,其中实时数据传输完成高时效性数据传输,非实时数据完成低时效性数据传输。

13、可选的,s103中,所述子cpu板完成宽频数据的计算和数据传输,具体包括:

14、子cpu板按照fft算法实现宽频数据的计算,其中宽频数据包括基波数据、谐波数据和间谐波数据;数据传输按照基波数据和非基波数据进行分类,基波数据按照10ms的时间间隔传输,谐波和间谐波数据在1s的时间间隔内,完成100次谐波和20个主导间谐波分量的数据传输。

15、可选的,s104中,主cpu板完成各子cpu板数据的同步对齐,具体包括:

16、主cpu板接到各子cpu板对应的宽频数据以及对应的时标信息,按照各子cpu板数据的世纪秒和毫秒进行数据合并,数据合并完成后整合为完整的数据包。

17、可选的,s104中,主cpu板完成各子cpu板数据的同步对齐后,对数据做进一步预处理操作,具体包括:

18、主cpu板按照线路间隔和母线间隔对合并后的数据进行重新整合,若为线路间隔,主cpu板对相应的电流进行判断是否存在和电流模式,若存在,通过2条电流的矢量和相加完成和电流相量计算,然后根据电压相量和电流相量完成线路间隔数据的整合,所述的线路间隔数据包括线路间隔电压相量、电流相量、宽频相量、功率、频率、频率变化率及振荡分量,其中振荡分量包括次/超同步振荡功率以及宽频振荡功率;若为母线间隔,则完成对应的母线电压相量、宽频相量、频率及频率变化率的整合,对整合后的数据以间隔为单位形成统一的数据帧格式。

19、第二方面,本专利技术提供一种基于多核分布式计算宽频测量装置,该装置包括:

20、子板模块,该模块包含数据获取模块和数据计算模块,其中数据获取模块用于获取原始采样ad数据,数据计算模块用于实现基波相量、间谐波相量、谐波相量的计算;

21、主板模块,该模块包含数据合并模块和数据发送模块,其中数据合并模块根据各子板发送的宽频数据的世纪秒和毫秒按照相同合并为统一完整数据包,然后对数据进行进一步预处理,实现和电流计算、功率计算以及振荡分析,完成上述功能后合并成统一的数据发送帧,数据发送模块用于将该数据整合完成后传输至主站或宽频数据处理单元。

22、第三方面,本专利技术提供了一种包含计算机可执行程序的存储介质,所述计算机可执行程序在由计算机处理器执行时用于执行上述多核分布式计算宽频测量处理方法。

23、第四方面,本专利技术提供了一种宽频测量装置,该装置内加载有用于执行上述基于多核分布式计算方法的计算机可执行程序。

24、本专利技术与现有技术相比,具有的有益效果如下:本专利技术实现了多核分布式宽频数据的计算及传输,通过将宽频数据进行子板的就地化计算,分散主cpu板信号数据处理计算压力,实现整体装置的多间隔宽频测量。

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【技术保护点】

1.一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,S101中,采用主CPU板集成子CPU板多级处理模式,具体包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,S103中,所述子CPU板完成宽频数据的计算和数据传输,具体包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,S104中,所述主CPU板完成各子CPU板数据的同步对齐,具体包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,主CPU板完成各子CPU板数据的同步对齐后,对数据做进一步预处理操作,具体包括:

6.一种基于多核分布式计算宽频测量装置,其特征在于,该装置包括:

7.一种基于多核分布式计算宽频测量装置,包括处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可执行程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机可执行程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

8.一种包含计算机可执行程序的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行程序在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5任一项所述的方法。

9.一种宽频测量装置,其特征在于,该装置内加载有用于执行如权利要求1-5中任一项所述方法的计算机可执行程序。

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【技术特征摘要】

1.一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,s101中,采用主cpu板集成子cpu板多级处理模式,具体包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,s103中,所述子cpu板完成宽频数据的计算和数据传输,具体包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,s104中,所述主cpu板完成各子cpu板数据的同步对齐,具体包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于多核分布式计算宽频测量的方法,其特征在于,主cpu板完成...

【专利技术属性】
技术研发人员:阮黎翔许烽沈奕菲李心宇王松陈明孙文文方芳钱政旭曹文斌吴文博
申请(专利权)人:国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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