智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文壓縮技術(shù)的研究.pdf

1、隨著智能變電站的不斷發(fā)展，高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷完善，智能變電站的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文已經(jīng)成為變電站智能設(shè)備間信息交互和共享的主要方式，其中以實(shí)時(shí)性較高的SV報(bào)文和GOOSE報(bào)文最常見(jiàn)，這些報(bào)文中含有電力系統(tǒng)正常運(yùn)行、事故的發(fā)生、保護(hù)動(dòng)作命令的發(fā)出，系統(tǒng)故障的切除等重要內(nèi)容，關(guān)系到保護(hù)測(cè)控裝置的采樣、處理、控制的多個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)這些報(bào)文進(jìn)行捕獲、存儲(chǔ)，并于事后重現(xiàn)事故過(guò)程，對(duì)于故障的處理和分析具有非常重要的作用。
　　智能變電站的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文特別

2、是SV報(bào)文的報(bào)文密度和流量非常大，一臺(tái)合并單元(MU)的網(wǎng)絡(luò)帶寬約為6Mbit/s，一個(gè)智能變電站往往有數(shù)十臺(tái)MU，實(shí)時(shí)的記錄和存儲(chǔ)產(chǎn)生了海量的報(bào)文，對(duì)智能變電站的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備提出了很高的要求。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的能力和效率，本文研究適應(yīng)智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的壓縮算法，緩解對(duì)報(bào)文數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的壓力。
　　本文首先分析了幾個(gè)經(jīng)典壓縮方法的壓縮原理，并使用這些算法壓縮網(wǎng)絡(luò)報(bào)文文件，通過(guò)壓縮結(jié)果的比較選定了deflate算法作為本

3、文智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文壓縮的基礎(chǔ)壓縮算法;其次，闡述了deflate算法的各個(gè)模塊及其主要函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，分析了LZ77模塊的壓縮影響因素窗口大小、字符匹配方案和編碼標(biāo)識(shí)，并通過(guò)報(bào)文解析工具wireshark分析了網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)特點(diǎn);最后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的數(shù)據(jù)特點(diǎn)分析了其對(duì)deflate算法中LZ77模塊的影響，并根據(jù)其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提出了基于上下文預(yù)測(cè)的deflate算法，該算法是在LZ77的字符匹配環(huán)節(jié)中加入了上下文預(yù)測(cè)的字符處理方法，壓縮

4、測(cè)試結(jié)果表明基于上下文的預(yù)測(cè)算法提高了deflate原算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的壓縮。并將改進(jìn)的算法的窗口大小設(shè)定為16KB、32KB和64KB對(duì)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行壓縮，測(cè)試結(jié)果顯示使用64KB大小的窗口壓縮效果更好，同時(shí)算法的運(yùn)行時(shí)間沒(méi)有增加。所以本文選擇有64KB大小窗口的改進(jìn)算法對(duì)智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行壓縮，測(cè)試結(jié)果表明改進(jìn)算法對(duì)SV報(bào)文的統(tǒng)計(jì)壓縮比為11％，對(duì)GOOSE報(bào)文的統(tǒng)計(jì)壓縮比為5％左右，比deflate原算法壓縮比減小了3％，提高了d