一種組態控制窗數據的實現方法技術

本發明專利技術涉及一種窗數據的控制方法，尤其適用于組態控制窗數據的實現方法，包括如下步驟1）提供連續、等間距、隨機三類控制方式；2）設立運行、計算雙緩存區，每運行累計一個窗數據長度N，則運行計數清零，同時切換運行、計算狀態；3）借助隨機函數實現不同窗數據長度N內的等概率隨機數；或設立兩個一維數組aControl[M]和aIndex[N],通過移位指針及數據比較，確定窗數據；或從指定區間通過等概率隨機控制在區間內每抽取一個隨機數，就從區外隨機抽取一個數據來填充，實現不等概率分布的隨機控制。本發明專利技術產生的隨機數均能實現等概率，還可實現指定區間的不等概率隨機控制；消耗盡可能少的運算時間和存儲資源，時間復雜度為O（m）,存儲空間為O（n+m）。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種窗數據的控制方法，尤其適用于電力系統電氣量采樣值數據的模擬/仿真控制。
技術介紹
智能變電站和數字化變電站的應用初期，對于數字化繼電保護、測控、計量及安全裝置類產品，人們更多的是關注電子式互感器和合并單元正常提供電氣量采樣值的前提下其保護邏輯、電能計量等，而對電子式互感器和合并單元工作異常帶來的報文丟幀、品質位無效、同步位失步等異常情況下數字化產品的容錯、糾錯能力等重視不夠。隨著智能變電站和數字化變電站的應用，電子式互感器、合并單元的異常情況導致智能設備誤動及拒動事故、計量誤差大時有發生及報道。為檢測智能設備的異常處理及容錯能力，要求能產生此類基于數據窗應用的采樣值數據，并能高效控制模擬報文丟幀、品質位無效、同步位失步等異常情況。國外智能變電站建設目前處于試驗階段，相關檢測類設備還沒有面世。目前國內檢測類設備已有相關功能，但功能單一，并且不具備用戶想要的更加貼近實際情況的隨機控制?？萍计诳蛯＠墨I中未發現相關實現技術報道。
技術實現思路
本專利技術的技術目的是克服現有技術中的問題，提供一種滿足不同需求特別是能實現更加貼近實際運行情況的隨機仿真、能盡可能小的消耗運算時間和存儲空間資源、可廣泛應用于電力系統各類電氣量仿真及檢測設備的開發的組態控制窗數據的實現方法。為實現本專利技術的目的，本專利技術采用的技術方案為，包括如下步驟I)針對不同模擬/仿真需求，通過單選控制字方式提供連續、等間距、隨機三類控制方式，隨機控制方式分為全范圍等概率隨機控制方式和指定區間的不等概率隨機控制方式；2)設立運行、計算雙緩存區，每運行累計一個窗數據長度N，則運行計數清零，同時切換運行、計算狀態；3) a借助隨機函數srandO和rand O，通過特定算法實現不同窗數據長度N內的等概率隨機數；或b設立兩個一維數組aControl 和alndex ，N表示窗數據長度，K表示隨機控制總次數，當K不大于N/2時，M=K,否則M=N-K,數組alndex 的各個元素初值分別為(0，1，2……N-1);通過調用遞減隨機數長度的等概率隨機函數產生不重復隨機數i，并經過索引準確對aControl 元素值賦值；循環執行M次得到aControl 中各個元素值；對數組aControl 各個元素值進行排序，通過移位指針及數據比較，從而確定窗數據；或C從指定區間通過等概率隨機控制在區間內每抽取一個隨機數，就從區外隨機抽取一個數據來填充，實現不等概率分布的隨機控制。前述的，其特征在于步驟I)的連續控制方式具體為設定連續控制時間/次數M和窗長度N,起始時刻以命令下達時刻計時/數,從區間O, N-M]中等概率產生起始點i或者從控制命令下達時刻“O”，并開始計時/次，累計控制時間/次數M后則本窗數據控制結束。前述的，其特征在于步驟I)的等間距控制方式具體為設定等間距時間/次數N，起始時刻以命令下達時刻計時/數，從區間0，N-ι中等概率產生控制點i或者以控制命令下達時刻“O”為控制點，每執行等間距時間/次數N，當前點數據接受控制。如此循環，直至控制結束。前述的，其特征在于步驟2)中設立窗數據執行次數計數器Tl和運行累計次數計數器T2，每運行一個窗數據長度N，則Tl清零。 前述的，其特征在于步驟3)的a步適用于全范圍等概率隨機控制方式，a步具體過程為借助C庫隨機函數srandO和rand(), srandO參數選用系統實時時間time或T2，盡量使每次產生的種子不重復；rand()的上限是RAND_MAX，分為兩種情況考慮(I)如果N〈RAND_MAX，則找到RAND_MAX范圍內能被N整除的最大值R，再調用rand O函數產生隨機數，如果大于R，則舍棄重新產生，否則通過i=rand O %N得到等概率的隨機數i ;(2)如果N彡RAND_MAX,考慮分段產生隨機數，分成段，先等概率得到段再得到每段內的某個元素，得到的段包括整數段和余數段。前述的，其特征在于步驟3)中的b步適用于全范圍等概率隨機控制方式，具體步驟為(I)設立兩個一維數組aControl 和alndex ，N表示窗數據長度,K表示隨機抽取控制總次數；當K不大于N/2時，M=K,否則M=N-K;數組alndex 的各個元素初值分別為(0，1，2……N-1)；(2)首先調用等概率隨機函數在(O到N-1)范圍內產生等概率隨機數i，并將產生的隨機數i作為數組alndex下標索引找到數組的具體位置，然后把這個位置的元素值alndex賦給 aContril ,最后把 alndex的值復制到 alndex；(3)調用等概率隨機函數在(O到N-2)范圍內產生等概率隨機數j，并將產生的隨機數j作為數組alndex下標索引找到數組的具體位置，然后把這個位置的元素值alndex賦給aContril,其中j可以等于i，最后把aIndex的值復制到alndex ； 以此類推，直到取出M個元素為止。(4)經過上述步驟后，對aControl 數組進行排序，并設立一個數據訪問指針Pt ;指針初始為aControl首地址，即pt=aControl ;如果運行次數η與*pt相等，η指相對本次窗數據起始時刻的延時t與單位時間內額定運行次數的乘積，本次操作被隨機抽中，同時Pt指針后移一步；否則本次操作未被抽中，按正常操作執行。前述的，步驟3)中的c步適用于指定區間的不等概率控制方式，具體步驟如下(I)設立數組aControl 及alndex , N表示窗數據長度,K表示隨機抽取控制總次數；當K不大于N/2時，M=K，否則M=N-K;數組aIndex的各個元素初值分別為(O，1,2……N-1)，指定區間為，te 區間中的隨機數i，并將產生的隨機數i作為數組alndex下標索引找到數組的具體位置,然后把這個位置的元素值alndex賦給aContril,并將區間外的數據進行隨機抽取得到j,把alndex的值復制到alndex ,k 力口 I ;(3)判斷k是否等于M，如果是，則執行結束，如果不是，S減1，判斷S是否為零，如果是，則按等概率隨機控制方法完成剩下的工作；如果不是，則重復(2)步驟繼續執行；(4)最后對aControl 數組進行排序，并設立一個數據訪問指針Pt ;指針初始為aControl首地址，即pt=aControl ;如果運行次數η與*pt相等，η指相對本次窗數據起始時刻的延時t與單位時間內額定運行次數的乘積，即本次操作被隨機抽中，Pt指針后移一步；否則本次操作未被抽中，按正常操作執行。 本專利技術支持連續、等間距及隨機(等概率或分布式)三類控制方式，實現不同長度的窗數據等概率隨機控制；在可窮盡的窗數據長度N的情況下，無論N大于32767還是小于32767,32767能否被N整除，產生的隨機數均能實現等概率，還可實現指定區間的不等概率隨機控制；消耗盡可能少的運算時間和存儲資源，時間復雜度為O (m)，存儲空間為O(n+m)。本專利技術可廣泛應用于電力系統各類電氣量仿真及檢測設備的開發。具體實施例方式下面對本專利技術實施例進行詳細描述本實施例在本專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施例。組態控制窗數據，首先通過單選控制字方式提供連續、等間距、隨機三類控制方式。其本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種組態控制窗數據的實現方法，包括如下步驟：1）針對不同模擬/仿真需求，通過單選控制字方式提供連續、等間距、隨機三類控制方式，隨機控制方式分為全范圍等概率隨機控制方式和指定區間的不等概率隨機控制方式；2）設立運行、計算雙緩存區，每運行累計一個窗數據長度N，則運行計數清零，同時切換運行、計算狀態；3）a借助隨機函數srand()和rand()，通過特定算法實現不同窗數據長度N內的等概率隨機數；或b設立兩個一維數組aControl[M]和aIndex[N],N表示窗數據長度，K表示隨機控制總次數，當K不大于N/2時，M=K，否則M=N?K，數組aIndex[N]的各個元素初值分別為（0，1，2……N?1）；通過調用遞減隨機數長度的等概率隨機函數產生不重復隨機數i，并經過索引準確對aControl[0]元素值賦值；循環執行M次得到aControl[M]中各個元素值；對數組aControl[M]各個元素值進行排序，通過移位指針及數據比較，從而確定窗數據；或c從指定區間通過等概率隨機控制在區間內每抽取一個隨機數，就從區外隨機抽取一個數據來填充，實現不等概率分布的隨機控制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周東頂，湯漢松，張煒，羅強，張耀宇，莫漢宗，
申請(專利權)人：江蘇凌創電氣自動化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：