一种缩短校对周期的守时方法及系统 |
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申请号 | CN202311480722.7 | 申请日 | 2023-11-08 | 公开(公告)号 | CN117518769A | 公开(公告)日 | 2024-02-06 |
申请人 | 南京万形电气有限公司; | 发明人 | 卜书峰; 刘辉; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及电表守时技术领域,具体为一种缩短校对周期的守时方法,包括获取全台区电表时钟,建立数据集;对数据集分析处理,标记准确时钟和误差时钟;分析误差时钟在全天时的聚类情况;根据聚类情况划分长度为十分钟的数据段,并以数据段中心时间作为校准时间;在校准时间进行广播校时;每天重复上过程至全台区电表时钟校准完成;提升了台区电表时钟正常运行精确度,保障了 电网 数据的可靠性;且在校对前对采集到的数据进行分析处理,以缩短整体校对周期。 | ||||||
权利要求 | 1.一种缩短校对周期的守时方法,其特征在于,包括 |
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说明书全文 | 一种缩短校对周期的守时方法及系统技术领域[0001] 本发明涉及守时终端技术领域,具体为一种缩短校对周期的守时方法及系统。 背景技术[0002] 守时终端是一种用于向电力系统中的各个设备提供准确时间同步的设备。在电力系统中,时间同步对于保证各个设备的协调运行和数据一致性非常重要。传统的时间同步方法通常依赖于外部的时间源,如GPS(全球定位系统)或其他网络时间协议(NTP)服务器。然而,这些方法存在一些限制,例如信号受阻、网络延迟等问题,可能导致时间同步不准确或不稳定;且其对时间校准方式多为点对点的单个校准,浪费大量时间以及资源。 发明内容[0003] 针对上述不足,本发明的目的是提供一种缩短校对周期的守时方法及系统。 [0004] 本发明提供了如下的技术方案: [0005] 一种缩短校对周期的守时方法,包括 [0006] 获取全台区电表时钟,建立数据集; [0007] 对数据集分析处理,标记准确时钟和误差时钟; [0008] 分析误差时钟在全天时的聚类情况; [0009] 根据聚类情况划分长度为十分钟的数据段,并以数据段中心时间作为校准时间; [0010] 在校准时间进行广播校时; [0011] 每天重复上过程至全台区电表时钟校准完成。 [0012] 作为缩短校对周期的守时方法的优选技术方案,广播校时包括: [0013] 广播在校准时间播报标准时钟; [0014] 电表接收广播校时。 [0015] 作为缩短校对周期的守时方法的优选技术方案,所述电表接收广播校时包括: [0016] 定义在运电表接收到的广播标准时钟与自身时钟误差在5分钟内的为合法时钟,并接收合法时钟作为自身时钟; [0017] 定义重复接收的合法时钟及非法时钟都作为无效校时,不对电表自身时钟产生效果。 [0018] 作为缩短校对周期的守时方法的优选技术方案,对在运电表时钟与标准时钟偏差超过30分钟的电表单独校准。 [0019] 作为缩短校对周期的守时方法的优选技术方案,定义在运电表时钟与标准时钟偏差超过5分钟、不超过30分钟的为时钟超差电表; [0020] 对时钟超差电表进行梯度校准。 [0021] 作为缩短校对周期的守时方法的优选技术方案,所述梯度校准包括: [0022] 以在时钟超差电表误差时间以内5分钟的校准时间校准时钟超差电表; [0023] 逐天校准缩短时钟超差电表的误差时间。 [0024] 作为缩短校对周期的守时方法的优选技术方案,分析误差时钟在全天时的聚类情况包括: [0025] a.接收输入的时间数据集合和聚类数量; [0026] b.根据初始化策略选择k个初始聚类中心; [0027] c.迭代计算数据点到聚类中心的距离,并将数据点分配到距离最近的聚类中心所属的簇中; [0028] d.更新每个簇的聚类中心为簇内数据点的平均值; [0029] e.检查迭代终止条件,如果满足条件则终止迭代,否则返回步骤c继续迭代; [0030] f.输出聚类结果。 [0031] 作为缩短校对周期的守时方法的优选技术方案,初始化策略包括选择具有最大方差的数据点作为初始聚类中心。 [0032] 作为缩短校对周期的守时方法的优选技术方案,迭代终止条件包括达到最大迭代次数或聚类中心的变化小于预定阈值。 [0033] 本发明还公开一种基于前述缩短校对周期的守时方法的系统,包括,[0034] 集中器,与台区内智能电表及主站互联互通,置通过集中器自动感知全台区电表时钟故障状态及运行情况; [0035] 远程通信模块,通过远程通信模块获取基站标准时钟,提供误差不超过毫秒级的标准时钟源。 [0036] 守时模块,通过守时模块获取北斗系统标准时钟,提供误差不超过微秒级的标准时钟源。 [0038] 本发明的有益效果:通过集中器自动感知全台区电表时钟故障状态及运行情况,针对时钟故障电表进行实时故障事件上报,针对超差电表进行长周期梯度时钟校准治理,针对非超差的正常电表时钟进行长周期广播守时维护。提升了台区电表时钟正常运行精确度,保障了电网数据的可靠性;且在校对前对采集到的数据进行分析处理,以缩短整体校对周期。附图说明 [0039] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中: [0040] 图1是本发明的聚类情况散点示意图; 具体实施方式[0041] 这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明一个或多个实施例相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与本发明一个或多个实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。 [0042] 需要说明的是:在其他实施例中并不一定按照本发明示出和描述的顺序来执行相应方法的步骤。在一些其他实施例中,其方法所包括的步骤可以比本发明所描述的更多或更少。此外,本发明中所描述的单个步骤,在其他实施例中可能被分解为多个步骤进行描述;而本发明中所描述的多个步骤,在其他实施例中也可能被合并为单个步骤进行描述。 [0043] 实施例1 [0044] 参照图1,本实施例公开了一种缩短校对周期的守时方法,包括获取全台区电表时钟,建立数据集; [0045] 对数据集分析处理,标记准确时钟和误差时钟; [0046] 分析误差时钟在全天时的聚类情况; [0047] 根据聚类情况划分长度为十分钟的数据段,并以数据段中心时间作为校准时间; [0048] 在校准时间进行广播校时; [0049] 每天重复上过程至全台区电表时钟校准完成。 [0050] 通过集中器感知全台区智能电表及终端时钟的功能,并依据自身标准时钟源测算出全台区电表及终端的时钟偏差值,并依据偏差值记录电表状态: [0051] 对智能电表及终端进行时钟梯度校准治理维护功能,对于非超差表通过广播标准时钟达到守时的目的;对于梯度治理范围内的时钟超差表,通过梯度校准的方式实现治理目标;梯度治理范围外的时钟超差表在确认无硬件故障的前提下,通过重置校准的方法实现治理目标;对与存在时钟硬件故障电表,将记录故障事件并上报。 [0052] 具体的,误差在5分钟的广播单次校准,误差在5分钟~30分钟的广播梯度校准,误差在30分钟的点对点独立校准。 [0053] 具体的,广播校时包括:广播在校准时间播报标准时钟; [0054] 电表接收广播校时。 [0055] 所述电表接收广播校时包括: [0056] 定义在运电表接收到的广播标准时钟与自身时钟误差在5分钟内的为合法时钟,并接收合法时钟作为自身时钟; [0057] 定义重复接收的合法时钟及非法时钟都作为无效校时,不对电表自身时钟产生效果。 [0058] 对在运电表时钟与标准时钟偏差超过30分钟的电表单独校准。 [0059] 定义在运电表时钟与标准时钟偏差超过5分钟、不超过30分钟的为时钟超差电表; [0060] 对时钟超差电表进行梯度校准。 [0061] 所述梯度校准包括: [0062] 以在时钟超差电表误差时间以内5分钟的校准时间校准时钟超差电表; [0063] 逐天校准缩短时钟超差电表的误差时间。 [0064] 对于治理范围内的超差电表时钟,以超差时钟为基础逐步以一日一次4分钟将电表时钟梯度递进的方式校准至标准时钟±5Min之内,完成了电能表时钟的梯度校准治理,后续则以广播标准时钟的方式进行守时。 [0065] 具体的,现场在运电表如其时钟与标准时钟(集中器时钟)偏差超过5Min,即被定义为时钟超差电表。 [0066] 现场在运电表每天仅接收一次有效广播校时,即电表每天仅接收一次广播校准的时钟在自身时钟误差5Min之内的广播校时时间(对电表来说属于合法时钟)作为自身的时钟。重复接收的合法时钟及非法时钟都作为无效校时,不对电表自身时钟产生效果。 [0067] 故针对全台区广播校时,需先广播标准时钟,守护非时差表的时钟,确保后续的梯度广播校时行为不会对非时差表的时钟产生影响,即优先守护非时差表时钟,再执行梯度校时,逐步校准各个时间梯度的时差电表。 [0068] 进一步的,在广播校准前感知全台区电表时钟,根据时差表时钟超差分布的时间点梯度进行统一广播校准。例如有多块时差表,其时钟分布都在11:10:00~11:20:00时间段内,针对此部分超差表计进行广播校准时,广播的时间内容可以标定为11:15:00,此方法可以达到同时将此多块时差表的时钟统一校准至11:15:00的目的。故在本发明中可以通过相关算法识别出超差表时钟在时间线上的聚类情况,并以此支持较少广播次数达到实现校准目的的方法。 [0069] 通过分析可得到时间梯度以超差表在时间线上的聚类情况定义,一次校准最大的有效时间宽度为10Min。 [0070] 分析误差时钟在全天时的聚类情况包括: [0071] a.接收输入的时间数据集合和聚类数量; [0072] b.根据初始化策略选择k个初始聚类中心; [0073] c.迭代计算数据点到聚类中心的距离,并将数据点分配到距离最近的聚类中心所属的簇中; [0074] d.更新每个簇的聚类中心为簇内数据点的平均值; [0075] e.检查迭代终止条件,如果满足条件则终止迭代,否则返回步骤c继续迭代; [0076] f.输出聚类结果。 [0077] 初始化策略包括选择具有最大方差的数据点作为初始聚类中心。 [0078] 迭代终止条件包括达到最大迭代次数或聚类中心的变化小于预定阈值。 [0079] 聚类结果以聚类簇的形式输出,每个簇包含属于该簇的时间数据点。 [0080] 迭代次数的上限为预设值,例如10次。 [0081] 预定阈值用于控制聚类中心的变化率,例如0.001。 [0082] 其中的时间数据可以表示为时间戳、时间段或时间间隔。 [0083] 时间数据可包括日期、时间和时区信息。 [0084] 实施例2 [0085] 本实施例提供了一种基于缩短校对周期的守时方法的装置,包括,集中器,与台区内智能电表及主站互联互通,置通过集中器自动感知全台区电表时钟故障状态及运行情况; [0087] 远程通信模块,通过远程通信模块获取基站标准时钟,提供误差不超过毫秒级的标准时钟源。 [0088] 守时模块,通过守时模块获取北斗系统标准时钟,提供误差不超过微秒级的标准时钟源。 [0089] 安全单元,与电能表进行加密数据交互,实现安全认证、修改时钟操作。 [0090] 智能多模台区校时装置安装在台区集中器侧,具备自动识别终端连接、自动获取台区档案、自动感知全台区电表时钟运行状态、时钟硬件故障研判及梯度时钟校准治理等功能。 [0091] 该装置具备北斗守时与LTE远程通信功能,可通过集中器与台区内智能电表等设备互联互通,便于超差电表梯度时钟校准治理等维护功能的实现,同时也可与主站直通,实现守时治理结果的跟踪及时钟故障电表的事件上报。 [0092] 装置通过集中器自动感知全台区电表时钟故障状态及运行情况,针对时钟故障电表进行实时故障事件上报,针对超差电表进行长周期梯度时钟校准治理,针对非超差的正常电表时钟进行长周期广播守时维护。提升了台区电表时钟正常运行精确度,保障了电网数据的可靠性。 [0093] 通过远程通信模块获取基站标准时钟,提供误差不超过毫秒级的标准时钟源。 [0094] 通过守时模块获取北斗系统标准时钟,提供误差不超过微秒级的标准时钟源。 [0095] 以上仅为本发明一个或多个实施例的较佳实施例而已,并不用以限制本发明一个或多个实施例,凡在本发明一个或多个实施例的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明一个或多个实施例保护的范围之内。 |