1.本发明涉及基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置和方法，属于电力系统保护自动化技术领域。
背景技术：2.在当前变电站数据采集和传输中，主要存在以下问题：
3.第一，在区域电网中，在现阶段变电站数据传输中，一些地理位置特殊的变电站由于无法架设通信线路，造成电力保护和自动化数据(电压电流数据、远动信号、视频辅助监控、抄表等数据)无法实时传入电力综合系统或变电站之间互传；
4.第二，部分地区变电站后台通过有线方式连接采集终端，致使在施工过程中需要耗费大量地人力和物力，特别是进行一些老旧变电站改造，施工条件差，造成施工进度迟缓。
5.第三，采用无线方式传输差动数据的变电站为了保证数据的实时性，会单独设置独立cpe，不能与测控、远动等数据公用，增大了设备投资，增加了设备布置和电磁环境的复杂性。
技术实现要素：6.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置和方法，实现变电站之间或变电站和电力综合系统之间的数据传输，在保证保护数据实时性的同时，完成测控、辅助监控等信号的传输。
7.为达到上述目的，第一方面，本发明提供基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置，包括无线通讯模块、数据处理模块和本地连接网口；
8.所述无线通讯模块通信连接其他变电站无线数据传输装置和电力综合系统；
9.所述本地连接网口连接本地设备；
10.所述数据处理模块用于接收本地设备的上行报文并转发至无线通讯模块，同时接收无线通讯模块的下行报文并下发到本地连接网口。
11.进一步地，所述无线通讯模块的通信连接方式包括5g、4g或wifi。
12.进一步地，所述本地设备包括保护装置和测控装置。
13.进一步地，所述本地连接网口支持包括tcp/ip、udp、goose和sv传输协议。
14.进一步地，所述数据处理模块包括cpu、fpga或cpu与fpga组合。
15.第二方面，本发明提供一种基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置的传输方法，包括本地数据通过无线通讯模块发送至外界和接收外界数据发送到本地设备；
16.本地数据通过无线通讯模块发送至外界包括：
17.检测本地连接网口接收缓存是否存在待接收的本地数据，若存在，则将待接收的本地数据接收并存储至数据处理模块的缓存中；
18.检测数据处理模块的缓存中是否存在需要转发至无线通讯模块的数据，若存在，
检测无线通讯模块是否被占用，若未被占用，则将检测到的数据处理模块缓存中的待发送数据发送至无线通讯模块并通过无线通讯模块发送至其他的变电站无线数据传输装置和电力综合系统；
19.接收外界数据发送到本地设备，包括：
20.检测无线通讯模块是否存在待接收的外部数据，若存在则将待接收的外部数据接收并存储至本地连接网口的发送缓存空间，并通过本地连接网口发送至本地设备。
21.进一步地，将待接收的数据接收并存储至数据处理模块的缓存中，包括：
22.识别待接收的数据的目的地址和源地址，依据预置的目的地址/源地址优先级查找表将待接收的数据接收并存储至数据处理模块中相应优先级的缓存空间。
23.进一步地，检测数据处理模块的缓存中是否存在需要转发至无线通讯模块的数据，包括：
24.依次检测数据处理模块中最高优先级至最低优先级的缓存内是否存在需要转发至无线通讯模块的待发送数据。
25.进一步地，将待接收的外部数据接收并存储至本地连接网口的发送缓存空间，包括：
26.识别待接收的外部数据的目的地址，依据预置的目的地址/源地址优先级查找表将待接收的外部数据存储至对应的本地连接网口的发送存储空间。
27.本发明所达到的有益效果：
28.本发明采用无线通讯的方式实现变电站之间以及变电站和电力综合系统之间的数据传输和通讯，可解决现有技术中由于地理位置特殊无法架设变电站的问题，可保证电力保护数据和自动化数据实时传入电力综合系统以及在变电站之间互传；
29.同时采用无线传输的方式代替有线传输的方式，减少施工时的人力和物力消耗。
附图说明
30.图1是本发明实施例一提供的基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置的整体框图；
31.图2是本发明实施例二提供的基于优先级竞争的变电站无线数据传输方法中本地数据通过无线通讯模块发送至外界的流程图；
32.图3是本发明实施例二提供的基于优先级竞争的变电站无线数据传输方法中接收外界数据发送到本地设备的流程图。
具体实施方式
33.下面基于附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
34.实施例一：
35.本发明实施例一提供基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置，包括依次通信连接无线通讯模块、数据处理模块和本地连接网口，所述无线通讯模块用于连接外部变电站无线数据传输装置和电力综合系统，以便各个变电站无线传输装置之间实现数据通信，以便变电站无线数据传输装置与电力综合系统之间实现数据通信，以便形成通信网络，方
便数据传输；所述本地连接网口用于连接本地本变电站站点的本地设备，用于获取本地设备的状态信息并发送至数据处理模块，同时接收数据处理模块接收的其他各个变电站站点和电力综合系统发送的数据信息并发送至致指定的本地设备；所述数据处理模块通信连接无线通讯模块和本地连接网口，用于接收本地装置通过本地连接网口上传的上行报文并上传至无线通讯模块，以及接收无线通讯模块接收的外部其他站点和电力综合系统发送的下行报文并传送至本地连接网口。本发明通过在各个变电站站点设置无线数据传输装置，实现各个变电站站点和电力综合系统之间的无线数据通信，方便各个变电站站点之间进行数据交流，方便电力综合系统获取各个变电站站点的运行状态数据，方便电力综合系统对变电站站点进行管控。
36.本发明的实施例中，为实现各变电站站点之间的通信以及变电站站点与电力综合系统之间的无线通信，各个站点的无线通讯模块之间可采用5g、4g或wifi的方式实现通信，在具体实施时可依据实际站点间的距离、站点附近的网络配置和站点附件的地形特征选用单一的通信方式或多种通信方式进行复合搭建无线通信线路。
37.本发明的实施例中，各个变电站的本地设备包括保护装置、测控装置和其他装置，由于各个装置通信时采用的传输协议不同，为保证对不同类别具备不同传输协议的本地装置的连接适应性，保证良好的数据通信环境，本发明的实施例中，本地连接网口支持包括tcp/ip、udp、goose和sv传输协议。
38.本发明的实施例中，所述数据处理模块可选用cpu、fpga或cpu与fpga进行组合构建数据处理模块，数据处理模块用于完成上行和下行报文的识别、重组和转发，以及转发报文优先级的判定和排序；在实际工作时，数据处理模块接收本地设备从本地连接网口上传的上行报文，然后识别报文的源地址和目的地址，通过预置的源地址/目的地址优先级查找表确定报文转发的优先级，并依次通过无线通讯模块转发，以及接收无线通讯模块的下行报文，识别报文的目的地址，通过本地连接网口下发至本地设备。
39.实施例二：
40.基于实施例一所述的基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置，本发明的实施例二提供基于上述装置的基于优先级竞争的变电站无线数据传输方法，本方法包括本地数据通过无线通讯模块发送至外界和接收外界数据发送到本地的设备；
41.本地数据通过无线通讯模块发送至外界，包括如下步骤：
42.步骤一：首先检查本地连接网口接收缓存是否存在待接收的本地数据，若存在则识别待接收的报文的源地址和目的地址，然后与预置的目的地址/源地址优先权查找表进行对比，将待接收的报文数据接收并存储至数据处理模块中相应优先级的缓存空间；若不存在待接收的本地数据，则直接进入下一步。
43.步骤二：依照优先级顺序，依次检测待处理模块中最高优先级至最低优先级的缓存内是否存在需要转发至无线通讯模块的待发送数据，若存在需要转发的待发送数据，则检测无线通讯模块是否被占用，若未被占用，则将检测到的当前优先级的数据发送至无线通讯模块，通过无线通讯模块发送至外部其他变电站站点和电力综合系统。
44.数据处理模块根据源地址和目的地址设定优先级，可针对每一个源地址和目的地址设定优先级，确保高优先级报文首先发送。
45.根据目的地址/源地址优先级查找表设置的缓存空间应注意在任意时刻只能完成
写入或读出中的任意状态，确保发送数据的完整性；无论采用串行或并行处理模式，发送至无线模块数据的先后顺序必须根据优先级查找表来确认，高优先级数据必须先于低优先级数据发送。
46.接收外界数据发送到本地的设备，包括如下步骤：
47.检测无线通讯模块是否存在待接收的外部报文数据，若存在待接收的外部报文数据，则识别待接收的外部报文数据的目的地址，依据预置的目的地址/源地址优先级查找表将待接收的外部数据存储至对应的本地连接网口的发送存储空间，并通过本地连接网口发送至本地设备。
48.各个本地连接网口独立设置，数据处理模块接收无线模块转发至本地连接网口数据可采用并行或串行的处理方式。
49.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置，其特征在于：包括无线通讯模块、数据处理模块和本地连接网口；所述无线通讯模块通信连接其他变电站无线数据传输装置和电力综合系统；所述本地连接网口连接本地设备；所述数据处理模块用于接收本地设备的上行报文并转发至无线通讯模块，同时接收无线通讯模块的下行报文并下发到本地连接网口。2.根据权利要求1所述的基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置，其特征在于：所述无线通讯模块的通信连接方式包括5g、4g或wifi。3.根据权利要求1所述的基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置，其特征在于：所述本地设备包括保护装置和测控装置。4.根据权利要求1所述的基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置，其特征在于：所述本地连接网口支持包括tcp/ip、udp、goose和sv传输协议。5.根据权利要求1所述的基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置，其特征在于：所述数据处理模块包括cpu、fpga或cpu与fpga组合。6.基于权利利要求1-5所述的基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置的传输方法，其特征在于：包括本地数据通过无线通讯模块发送至外界和接收外界数据发送到本地设备；本地数据通过无线通讯模块发送至外界包括：检测本地连接网口接收缓存是否存在待接收的本地数据，若存在，则将待接收的本地数据接收并存储至数据处理模块的缓存中；检测数据处理模块的缓存中是否存在需要转发至无线通讯模块的数据，若存在，检测无线通讯模块是否被占用，若未被占用，则将检测到的数据处理模块缓存中的待发送数据发送至无线通讯模块并通过无线通讯模块发送至其他的变电站无线数据传输装置和电力综合系统；接收外界数据发送到本地设备，包括：检测无线通讯模块是否存在待接收的外部数据，若存在则将待接收的外部数据接收并存储至本地连接网口的发送缓存空间，并通过本地连接网口发送至本地设备。7.根据权利要求6所述的基于优先级竞争的变电站无线数据传输方法，其特征在于：将待接收的数据接收并存储至数据处理模块的缓存中，包括：识别待接收的数据的目的地址和源地址，依据预置的目的地址/源地址优先级查找表将待接收的数据接收并存储至数据处理模块中相应优先级的缓存空间。8.根据权利要求6所述的基于优先级竞争的变电站无线数据传输方法，其特征在于：检测数据处理模块的缓存中是否存在需要转发至无线通讯模块的数据，包括：依次检测数据处理模块中最高优先级至最低优先级的缓存内是否存在需要转发至无线通讯模块的待发送数据。9.根据权利要求6所述的基于优先级竞争的变电站无线数据传输方法，其特征在于：将待接收的外部数据接收并存储至本地连接网口的发送缓存空间，包括：识别待接收的外部数据的目的地址，依据预置的目的地址/源地址优先级查找表将待接收的外部数据存储至对应的本地连接网口的发送存储空间。
技术总结本发明公开了基于优先级竞争的变电站无线数据传输装置和方法，装置包括无线通讯模块、数据处理模块和本地连接网口；无线通讯模块通信连接其他变电站无线数据传输装置和电力综合系统；本地连接网口连接本地设备；数据处理模块用于接收本地设备的上行报文并转发至无线通讯模块，同时接收无线通讯模块的下行报文并下发到本地连接网口；方法包括将本地数据通过无线通讯模块发送至外界和接收外界数据发送到本地设备。本发明实现变电站之间或变电站和电力综合系统之间的数据传输，在保证保护数据实时性的同时，完成测控、辅助监控等信号的传输。号的传输。号的传输。
技术研发人员：门殿卿 吴凯 牟晋力 吴焱 史志伟 岳峰 张尧 臧佳 董金才
受保护的技术使用者：南京国电南自电网自动化有限公司
技术研发日：2022.06.21
技术公布日：2022/11/1
