智能變電站網(wǎng)絡報文壓縮技術(shù)的研究.pdf

1、隨著智能變電站的不斷發(fā)展，高速網(wǎng)絡通信技術(shù)的不斷完善，智能變電站的網(wǎng)絡報文已經(jīng)成為變電站智能設備間信息交互和共享的主要方式，其中以實時性較高的SV報文和GOOSE報文最常見，這些報文中含有電力系統(tǒng)正常運行、事故的發(fā)生、保護動作命令的發(fā)出，系統(tǒng)故障的切除等重要內(nèi)容，關系到保護測控裝置的采樣、處理、控制的多個重要環(huán)節(jié)，對這些報文進行捕獲、存儲，并于事后重現(xiàn)事故過程，對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)絡報文特別

2、是SV報文的報文密度和流量非常大，一臺合并單元(MU)的網(wǎng)絡帶寬約為6Mbit/s，一個智能變電站往往有數(shù)十臺MU，實時的記錄和存儲產(chǎn)生了海量的報文，對智能變電站的數(shù)據(jù)存儲設備提出了很高的要求。為了進一步提高數(shù)據(jù)存儲的能力和效率，本文研究適應智能變電站網(wǎng)絡報文結(jié)構(gòu)特點的壓縮算法，緩解對報文數(shù)據(jù)存儲的壓力。
　　本文首先分析了幾個經(jīng)典壓縮方法的壓縮原理，并使用這些算法壓縮網(wǎng)絡報文文件，通過壓縮結(jié)果的比較選定了deflate算法作為本

3、文智能變電站網(wǎng)絡報文壓縮的基礎壓縮算法;其次，闡述了deflate算法的各個模塊及其主要函數(shù)的實現(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識，并通過報文解析工具wireshark分析了網(wǎng)絡報文的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)特點;最后，通過網(wǎng)絡報文的數(shù)據(jù)特點分析了其對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測的deflate算法，該算法是在LZ77的字符匹配環(huán)節(jié)中加入了上下文預測的字符處理方法，壓縮

4、測試結(jié)果表明基于上下文的預測算法提高了deflate原算法對網(wǎng)絡報文的壓縮。并將改進的算法的窗口大小設定為16KB、32KB和64KB對網(wǎng)絡報文進行壓縮，測試結(jié)果顯示使用64KB大小的窗口壓縮效果更好，同時算法的運行時間沒有增加。所以本文選擇有64KB大小窗口的改進算法對智能變電站網(wǎng)絡報文進行壓縮，測試結(jié)果表明改進算法對SV報文的統(tǒng)計壓縮比為11％，對GOOSE報文的統(tǒng)計壓縮比為5％左右，比deflate原算法壓縮比減小了3％，提高了d