專利名稱：數(shù)字化光纖差動(dòng)保護(hù)時(shí)鐘接力法數(shù)據(jù)同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸電線^lt字化光纖差動(dòng)保護(hù)的數(shù)據(jù)同步方法，屬于 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
卩錄數(shù)字化變電i財(cái)支^電力系鄉(xiāng)腿步試點(diǎn)與推廣，基于電子式互感
器(ET)接入的各種數(shù)字化保護(hù)裝置逐j^皮開(kāi)發(fā)出來(lái)，在這些保護(hù)裝置中， 線路光纖差動(dòng)保護(hù)裝置是較為復(fù)雜的一種，因?yàn)樗艘鎸?duì)數(shù)字化保護(hù) 裝置開(kāi)發(fā)的共性問(wèn)題外，還要解決兩側(cè)保護(hù)裝置采樣數(shù)據(jù)同步的問(wèn)題。與 傳統(tǒng)光纖差動(dòng)4呆護(hù)裝置相比，ET接入的光纖差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)同步存在以下困 難
(1) 按照IEC60044-7/8標(biāo)準(zhǔn)制造的電子式互感器及其合并單元 (MU),不具備接收從保護(hù)裝置到MU方向的控制命令(如采樣時(shí)刻調(diào)整)
的接口 ，以致目前廣泛使用的通過(guò)調(diào)整采樣時(shí)刻實(shí)現(xiàn)兩側(cè)數(shù)據(jù)同步的方法 在ET接入的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置中不能適用。
(2) 線路一次電流與電壓經(jīng)ET變換，再經(jīng)MU傳i^JiJ保護(hù)裝置的過(guò) 程存在比較明顯的延時(shí)， 一般在幾百微秒以上，甚M過(guò)1毫秒。
(3 )先期投運(yùn)的數(shù)字化變電站中的線路對(duì)側(cè)互感器仍然是傳統(tǒng)互感 器,光纖差動(dòng)保護(hù)裝置要能適應(yīng)這種一側(cè)是ET接入另 一側(cè)是傳統(tǒng)互感器接 入的情況。
(4)采用IEC61850-9接口協(xié)議輸出的電子式互感器，經(jīng)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò) 傳送采樣凄t據(jù)時(shí)，受網(wǎng)絡(luò)工況的影響，二次傳輸延時(shí)可能會(huì)不穩(wěn)定，且變 動(dòng)幅度較大。最大的變動(dòng)幅度可能將近4毫秒。
由于以上幾個(gè)方面的困難，在傳統(tǒng)光纖差動(dòng)保護(hù)中應(yīng)用良好的數(shù)據(jù)同 步方法將不能或不能直接應(yīng)用于ET接入的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置中。
54頓全球定位系統(tǒng)GPS (Global Position System)為整個(gè)差動(dòng)保護(hù) 系統(tǒng)提#~~個(gè)統(tǒng)一的高穩(wěn)定的基準(zhǔn)時(shí)鐘，來(lái)實(shí)現(xiàn)采樣凄t據(jù)的同步是一個(gè)簡(jiǎn) 單直接的方法。無(wú)論IEC61850還是IEC60044-8都明確的揭:到了該方法。 在工程中，GPS也早已是廠站自動(dòng)化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置，設(shè)備lJ 出是容易滿 足的。采用GPS秒脈沖來(lái)同步兩側(cè)ET采樣時(shí)刻的方法固然筒單方便，但方 法本身依賴于外部設(shè)備，特別是GPS, —向被繼電保護(hù)專業(yè)認(rèn)為降低了保 護(hù)裝置可靠性。另夕卜，^^他國(guó)控制GPS系統(tǒng)，可能會(huì)受國(guó)際政治、軍事 關(guān)系的影響。
繼電保護(hù)專業(yè)注重可靠性，保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)總是希望用盡可能少的設(shè) 備、器件、夕卜部^f牛來(lái)完成所需的功能。減少對(duì)夕卜部設(shè)備的m^負(fù)從體系結(jié) 構(gòu)上減少了可能的故障點(diǎn)，對(duì)保證保護(hù)的可靠性有全局性的意義。本發(fā)明 基于這一原則設(shè)計(jì)適用于數(shù)字化光纖差動(dòng)保護(hù)的數(shù)據(jù)同步新方法。
以下廁決數(shù)字化線路光纖差動(dòng)保護(hù)裝置數(shù)據(jù)同步問(wèn)題的夕卜部技術(shù)條 件與勤出
(1 )分別安裝于兩變電站中的保護(hù)裝置之間的縱聯(lián)光纖通信通道，未 因數(shù)字化變電站技術(shù)的推廣和應(yīng)用而有太多變化，電力運(yùn)行部門自建或租 用的光纖通道,提供給線路差動(dòng)保護(hù)用的通itA其路由雙向延時(shí)是相等的， &艮傳統(tǒng)光纖差動(dòng)保護(hù)的數(shù)據(jù)同步方法的前提相同，在工程中也是完全能 保證的。
(2 )在數(shù)字化變電站的站內(nèi)，所有間隔層設(shè)^^如保護(hù)裝置與過(guò)程層i殳 備如麗裝置的采樣脈沖信號(hào)每秒鐘接受全站同一基準(zhǔn)時(shí)鐘的秒脈沖信號(hào) lpps (1 Pulse Per Second)同步一次(相位鎖定)。全站基準(zhǔn)時(shí)鐘(主鐘) 通過(guò)GPS接收才/U妄收天空中GPS衛(wèi)星的授時(shí)信號(hào)，該信號(hào)該脈沖信號(hào)的上 升沿與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間UTC (Universal Time Coordinated"tfr^f調(diào)整時(shí)間) 的同步誤差不超過(guò)lus。站內(nèi)主鐘自身具有高精度守時(shí)時(shí)鐘，若與GPS時(shí) 鐘同步后再失步，在其后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍然可以保持與UTC同步。
(3) ET的傳感頭部分或遠(yuǎn)端模塊的ADC采#^動(dòng)由MU發(fā)來(lái)的采#1言
6號(hào)起動(dòng)，MU的采樣信號(hào)由lpps經(jīng)倍頻后變成ET的采樣頻率，發(fā)iH^ ET 的ADC轉(zhuǎn)換部分，啟動(dòng)AD釆樣。這樣一來(lái)ET的采樣時(shí)刻通過(guò)/iS共的lpps 與保護(hù)裝置之間保持了 一種固定的關(guān)系。
(4 )線^-^相ET經(jīng)同步采樣得到的數(shù)據(jù)先經(jīng)MU合并打包成幀，然后 iillM呆護(hù)裝置。IEC60044-8以及IEC61850-9規(guī)定的MU輸出通信才Ml中， 包含有一個(gè)16位的樣本計(jì)數(shù)，此16位計(jì)數(shù)用以檢查連續(xù)更新的幀數(shù)，在 每出現(xiàn)一個(gè)新幀時(shí)加l，并且該計(jì)數(shù)隨^""個(gè)同步脈沖lpps出現(xiàn)時(shí)置零。 因此可以說(shuō)，樣本計(jì)數(shù)值實(shí)際上具有相對(duì)時(shí)間的意義。
(5 MJ輸出的標(biāo)準(zhǔn)幀格式中，包含有ET的額定延時(shí)時(shí)間，可以是2Ts 、 3Ts (Ts為采樣周期)，對(duì)釆用同步脈沖的MU，也可以為3ms (+10%-100%)。 該延時(shí)時(shí)間給出了 一次電流或電壓變趙'〗MU的過(guò)禾呈延時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)^:提供一種可直接應(yīng)用于線^^t字化光纖 差動(dòng)保護(hù)裝置的兩端數(shù)據(jù)同步方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提[種與ET二次變送延時(shí)無(wú)關(guān)的、基 于時(shí)鐘接力和改進(jìn)插值法的數(shù)據(jù)同步方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下數(shù)字化光纖差動(dòng)保護(hù)時(shí)鐘接力法數(shù)據(jù) 同步方法，實(shí)施過(guò)程涉及以下四臺(tái)裝置本側(cè)保護(hù)裝置、本側(cè)電子式互感 #^并單元、對(duì)側(cè)保護(hù)裝置、對(duì)側(cè)電子式互感齡并單元，所述四臺(tái)裝置 的處理器內(nèi)分別設(shè)有計(jì)時(shí)器tm、 tM、 tn、 tN，本側(cè)電子式互感^并單元 與本側(cè)保護(hù)裝置之間通過(guò)本側(cè)秒脈沖信號(hào)lpps/M同步，在每個(gè)lpps/M脈 沖的前沿，將計(jì)時(shí)器tM、計(jì)時(shí)器tm同時(shí)置O，隨后計(jì)時(shí)器tM、計(jì)時(shí)器tm 自動(dòng)計(jì)時(shí)；對(duì)側(cè)電子式互感^#單元與對(duì)側(cè)保護(hù)裝置之間通財(cái)側(cè)秒脈 沖信號(hào)lpps/N同步，在每個(gè)lpps/N脈沖的前沿，將計(jì)時(shí)器tN、計(jì)時(shí)器tn 同時(shí)置O,隨后計(jì)時(shí)器tN、計(jì)時(shí)器tn自動(dòng)計(jì)時(shí)；
本側(cè)電子式互感^^f單元^J)J本側(cè)秒脈沖信號(hào)lpps/M后，向電子式 互感器的ADC發(fā)出采樣周期為Ts的采才ff言號(hào)，同時(shí)接收電子式互感##回的采樣數(shù)據(jù)，并對(duì)該采樣數(shù)據(jù)標(biāo)上樣本計(jì)數(shù)M，該樣本計(jì)數(shù)M在本側(cè)秒脈 沖信號(hào)l卯s/M出現(xiàn)的時(shí)刻置零,所述樣本計(jì)數(shù)M在每次j(tfiJ采樣數(shù)據(jù)時(shí)加 1;本側(cè)電子式互感絲并單iL^每個(gè)釆樣間隔內(nèi)將最新4t^的一次電壓電 流采樣數(shù)據(jù)及*#本計(jì)數(shù)、本側(cè)電子式互感器額定延時(shí)Tpm 4姿標(biāo)準(zhǔn)幀格式 發(fā)微本側(cè)保護(hù)裝置；
相應(yīng)的，對(duì)側(cè)電子式互感M并單元^lt^對(duì)側(cè)秒脈沖信號(hào)lpps/N后， 向電子式互感器的ADC發(fā)出采樣周期為Ts的采才羊信號(hào)，同詠接收電子式互 感器傳回的釆樣數(shù)據(jù)，并對(duì)該采樣數(shù)據(jù)標(biāo)上樣本計(jì)數(shù)N,該樣本計(jì)數(shù)N在 對(duì)側(cè)秒脈沖信號(hào)lpps/N出現(xiàn)的時(shí)刻置零,所述樣本計(jì)數(shù)N在每次iR^采樣 數(shù)據(jù)時(shí)加1;對(duì)側(cè)電子式互感絲并單絲每個(gè)采樣間隔內(nèi)將最新*11^的 一次電壓電^^樣數(shù)據(jù)及其樣本計(jì)數(shù)、對(duì)側(cè)電子式互感器額定延時(shí)Tpn按 標(biāo)準(zhǔn)幀格Mi^合對(duì)側(cè)保護(hù)裝置；
數(shù)據(jù)同步方法的M步驟如下
(a )、本側(cè)保護(hù)裝置以Ts為周期按定時(shí)中斷方式工作，在每個(gè)周期的 起*向?qū)?cè)保護(hù)裝狄送一幀才M:,同時(shí)記下發(fā)送時(shí)計(jì)時(shí)器tm的讀數(shù)tml ， 對(duì)側(cè)保護(hù)裝置4i^J該才議時(shí)，記下計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)tn2,船對(duì)側(cè)保護(hù)裝 置向本側(cè)保護(hù)裝置回送一幀l良文，同時(shí)記下回送時(shí)計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)tn3， 回送的報(bào)文中包含最新^^的同側(cè)電子式互感M并單元a的采樣數(shù)據(jù) 及其樣本計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)tn2、 tn3以及同側(cè)電子式互感器的額定 延時(shí)Tpn,本側(cè)保護(hù)裝置jR^j回送的才M:時(shí)記下計(jì)時(shí)器tm的讀數(shù)tm4,根 據(jù)公式(1)計(jì)算得到計(jì)時(shí)器tm與計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)差△ tmn:
△ t咖=(tm4+tml) /2- (tn3+tn2 ) /2 (1) 由于tn與tN， tm與tM已各自經(jīng)lpps/N和lpps/M同步，于是保護(hù)裝置
也可知兩側(cè)MU的計(jì)時(shí)器的讀數(shù)差△ tMN ( △ tMN-tM-tN)等于兩側(cè)保護(hù)裝置 的計(jì)時(shí)器的讀數(shù)差A(yù)tmn，即有下式
△ tMN = Atmn (2)
(b )、本側(cè)保護(hù)裝置計(jì)算出△ tMN后，再計(jì)算與對(duì)側(cè)樣本計(jì)IU; Nl的
8采樣數(shù)據(jù)同步的本側(cè)采樣數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)tmd:
tmd=Nl *Ts-Tpn+ △蘭+Tpm ( 3)
式中Tpm、 Tpn分別為本側(cè)與對(duì)側(cè)ET額定延時(shí)。
(c )、本側(cè)保護(hù)裝置根據(jù)公式(4 )、 ( 5 )、 ( 6 )、 ( 7 )計(jì)將到本側(cè)樣 本計(jì)凄tMl、 M2、以及時(shí)間差Ta、 Tb;
Ml-Mod (tmd， Ts ) (4 )
M2=M1+1 (5 )
Ta=tmd-Ml*Ts (6)
Tb=M2*Ts-tmd ( 7 )
公式(4 )中，Mod (tmd， Ts )表示以Ts為才^l丈對(duì)tmd作取整運(yùn)算；
(d)、本側(cè)保護(hù)裝置根據(jù)公式(8)計(jì)算得到與對(duì)側(cè)樣本標(biāo)號(hào)為Nl的 電壓電流各相采才科直同步的本側(cè)電壓電流各相采棒f直A (md):
A (md) =Tb* A (Ml) /Ts+ Ta* A (M2) /Ts (8)
公式(8 )中A (Ml )、 A (M2 )分別^4^側(cè)樣本標(biāo)號(hào)為Ml、 M2的電 壓電流各相采樣值，至此， 一個(gè)完整的數(shù)據(jù)同步過(guò)程完成。
本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明數(shù)據(jù)同步過(guò)程所依據(jù)的條件4^|5擬目 關(guān)技;^示準(zhǔn)的框架內(nèi)，沒(méi)有^^可擴(kuò)M變更；注意到lpps/M與lpps/N之 間不要求同步，因此同步算法不依賴于GPS或其他廣域rfS^^位系統(tǒng)啦JU占 間的lpps同步，大大提高了繼電保護(hù)的可靠性；數(shù)據(jù)同步過(guò)程不調(diào)整采樣 時(shí)刻，適應(yīng)于ET標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的MU功能結(jié)構(gòu)條件;既可以解決MU按IEC61850-9 標(biāo)準(zhǔn)接口經(jīng)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)的數(shù)據(jù)同步問(wèn)題，也可以解決MU按 IEC60044-8標(biāo)準(zhǔn)接口接入情況下兩側(cè)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步問(wèn)題；對(duì)于^ 一側(cè)為ET，另一側(cè)為傳統(tǒng)互感器接入保護(hù)裝置的情況，凄t據(jù)同步過(guò)程中口 要將傳統(tǒng)互感器的額定延時(shí)視為零值即可。


圖1為本發(fā)明時(shí)鐘接力法數(shù)據(jù)同步過(guò)程示意圖。
乂、
9M實(shí)施方式
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明 不限于所給出的例子。
圖l所示為本發(fā)明時(shí)鐘接力法數(shù)據(jù)同步過(guò)程示意圖，本發(fā)明數(shù)字化光
纖差動(dòng)保護(hù)時(shí)鐘接力法數(shù)據(jù)同步方法，實(shí)施過(guò)程涉及以下四臺(tái)裝置本側(cè) 保護(hù)裝置、本側(cè)電子式互感H^并單元、對(duì)側(cè)保護(hù)裝置、對(duì)側(cè)電子式互感 H^并單元，所述四臺(tái)裝置的處理器內(nèi)分別設(shè)有計(jì)時(shí)器tm、 tM、 tn、 tN， 本側(cè)電子式互感器合并單元與本側(cè)保護(hù)裝置之間通過(guò)本側(cè)秒脈沖信號(hào) lpps/M同步，在每個(gè)lpps/M脈沖的前沿，將計(jì)時(shí)器tM、計(jì)時(shí)器tm同時(shí)置 0，隨后計(jì)時(shí)器tM、計(jì)時(shí)器tm自動(dòng)計(jì)時(shí)；對(duì)側(cè)電子式互感^#單元與對(duì) 側(cè)保護(hù)裝置之間通ii^"側(cè)秒脈沖信號(hào)lpps/N同步，在每個(gè)lpps/N脈沖的 前沿，將計(jì)時(shí)器tN、計(jì)時(shí)器tn同時(shí)置O，隨后計(jì)時(shí)器tN、計(jì)時(shí)器tn自動(dòng) 計(jì)時(shí)；
本側(cè)電子式互感H^并單元4t^本側(cè)秒脈沖信號(hào)lpps/M后，向電子式 互感器的ADC發(fā)出采樣周期Ts為0. 417ms的采樣信號(hào)，同時(shí)接收電子式互 感器傳回的采樣數(shù)據(jù)，并對(duì)該采樣數(shù)據(jù)標(biāo)上樣本計(jì)數(shù)M，該樣本計(jì)數(shù)M在 本側(cè)秒脈沖信號(hào)lpps/M出現(xiàn)的時(shí)刻置零，所述樣本計(jì)數(shù)M在每次Jlt^采樣 數(shù)據(jù)時(shí)加1;本側(cè)電子式互感l(wèi)l^并單iL^每個(gè)采樣間隔內(nèi)將最新^l0'J的 一次電壓電流釆樣數(shù)據(jù)及其樣本計(jì)數(shù)、本側(cè)電子式互感器額定延時(shí) 0, 8 3 3ms (Tpm)按標(biāo)準(zhǔn)幀格i^^^本側(cè)保護(hù)裝置；
相應(yīng)的，對(duì)側(cè)電子式互感*并單元^^對(duì)側(cè)秒脈沖信號(hào)lpps/N后， 向電子式互感器的ADC發(fā)出采樣周期Ts為0. 417ms的采#(言號(hào)，同時(shí)接收 電子式互感器傳回的采樣數(shù)據(jù)，并對(duì)該采樣數(shù)據(jù)標(biāo)上樣本計(jì)凄t N，該樣本 計(jì)數(shù)N^t側(cè)秒脈沖信號(hào)lpps/N出現(xiàn)的時(shí)刻置零，所述樣本計(jì)數(shù)N在每次 收到采樣數(shù)據(jù)時(shí)力口 1;對(duì)側(cè)電子式互感H^并單4每個(gè)采樣間隔內(nèi)將最 新jR^的一次電壓電流采樣數(shù)據(jù)及^^羊本計(jì)數(shù)、對(duì)側(cè)電子式互感器額定延 時(shí)1. 250ms (Tpn)按標(biāo)準(zhǔn)幀格^it^對(duì)側(cè)保護(hù)裝置；數(shù)據(jù)同步方法的M步驟如下 (a)、本側(cè)保護(hù)裝置以O(shè). 417ms為周期按定時(shí)中斷方式工作，在每個(gè) 周期的起泉向?qū)?cè)保護(hù)裝置發(fā)送一幀報(bào)文，本實(shí)施例中以某個(gè)周期為例進(jìn)
行說(shuō)明。
本側(cè)保護(hù)裝置向?qū)?cè)保護(hù)裝置發(fā)送某幀數(shù)據(jù)時(shí)計(jì)時(shí)器tm的讀數(shù)為 417. OOms( tml )，對(duì)側(cè)保護(hù)裝置^J'j該報(bào)文時(shí),計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)為217. 88ms
(tn2 )，對(duì)側(cè)保護(hù)裝向本側(cè)保護(hù)裝置回送一幀報(bào)文時(shí)，計(jì)時(shí)器tn的讀凝力 218.09ms (tn3),回送的報(bào)文中包^L新^lUij的同側(cè)電子式互感M并單 元送來(lái)的采樣數(shù)據(jù)(本例中僅以A相電流采樣值為例進(jìn)行說(shuō)明，A相電流 采樣值為3276 )及^#本計(jì)數(shù)為523 (Nl )、計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)217. 88ms
(tn2 )、 218. 09ms( tn3 )以及同側(cè)電子式互感器的額定延時(shí)1. 250ms(Tpn)， 本側(cè)保護(hù)裝置^^iJ回送的才Ml時(shí)記下計(jì)時(shí)器tm的讀數(shù)419. 21ms (tm4 )， 可根據(jù)公式(1)和(2 )計(jì)算得到計(jì)時(shí)器tn與計(jì)時(shí)器tm的讀數(shù)差△ tmn、 計(jì)時(shí)器tM與計(jì)時(shí)器tN的讀ld A tMN，
△ tmn= (tm4+ tml) /2- (tn3+tn2 ) /2 (1)
△ tMN=Atmn (2) △ tMN=Atmn=(419. 21+417. 00ms )/2-(218. 09ms +217. 88ms )/2=200.12ms。
(b )、對(duì)側(cè)樣本計(jì)數(shù)為Nl的采樣數(shù)據(jù)與本側(cè)計(jì)時(shí)器tM讀數(shù)為tmd時(shí) 的數(shù)據(jù)同步，tmd可根據(jù)公式(3)計(jì)算獲得，
tmd=Nl*Ts-Tpn+ △ tMN+Tpm (3)
tmd=523*0. 417—1. 250+200.12+0. 833=417. 793ms。 (c)、根據(jù)公式(4)、 (5)、 (6)、 (7)計(jì)^I尋到本側(cè)樣本計(jì)數(shù)M1、 M2、 以及時(shí)間差Ta、 Tb;
Ml-Mod (tmd, Ts ) (4)
M2=M1+1 (5 )
Ta=tmd-Ml*Ts (6)Tb=M2*Ts-tmd (7 )
Ml=1001, M2-1002, Ta=0. 376ms, Tb=0. 041ms。
公式(4 )中，Mod (tmd， Ts )表示以Ts為#|史對(duì)tmd作取整運(yùn)算；
(d )、根據(jù)公式(7 )計(jì)##到與對(duì)側(cè)樣^#號(hào)為Nl的電壓電流^^目 采才科直同步的本側(cè)電壓電^^相采才ff直A (md)，本例中僅以A相采樣電流 為例ii4亍說(shuō)明
A (md) =Tb* A (Ml) /Ts+ Ta* A (M2) /Ts (8)
A (md) =0.041* 2701/0.417+ 0.376* 3338/0.417=3275。
公式(8 )中A (Ml )、 A (M2 )分別^RA^側(cè)樣本標(biāo)號(hào)為Ml、 M2的電 壓電流各相采才科直，秘例中A (Ml )、 A (M2 )代入的數(shù)值為A相采樣電 流,本側(cè)樣本計(jì)數(shù)為1001的A相電流采樣值為2701、本側(cè)樣本計(jì)數(shù)為1002 的A相電流值3338。
與對(duì)側(cè)樣本標(biāo)號(hào)為523的A相電流同步的本側(cè)A相電流值為3275。
至此， 一個(gè)完整的數(shù)據(jù)同步過(guò)程完成。
除上述實(shí)施例夕卜，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或 等效變換形式的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
1權(quán)利要求
1、數(shù)字化光纖差動(dòng)保護(hù)時(shí)鐘接力法數(shù)據(jù)同步方法，實(shí)施過(guò)程涉及以下四臺(tái)裝置本側(cè)保護(hù)裝置、本側(cè)電子式互感器合并單元、對(duì)側(cè)保護(hù)裝置、對(duì)側(cè)電子式互感器合并單元，所述四臺(tái)裝置的處理器內(nèi)分別設(shè)有計(jì)時(shí)器tm、tM、tn、tN，本側(cè)電子式互感器合并單元與本側(cè)保護(hù)裝置之間通過(guò)本側(cè)秒脈沖信號(hào)1pps/M同步，在每個(gè)1pps/M脈沖的前沿，將計(jì)時(shí)器tM、計(jì)時(shí)器tm同時(shí)置0，隨后計(jì)時(shí)器tM、計(jì)時(shí)器tm自動(dòng)計(jì)時(shí)；對(duì)側(cè)電子式互感器合并單元與對(duì)側(cè)保護(hù)裝置之間通過(guò)對(duì)側(cè)秒脈沖信號(hào)1pps/N同步，在每個(gè)1pps/N脈沖的前沿，將計(jì)時(shí)器tN、計(jì)時(shí)器tn同時(shí)置0，隨后計(jì)時(shí)器tN、計(jì)時(shí)器tn自動(dòng)計(jì)時(shí)；本側(cè)電子式互感器合并單元收到本側(cè)秒脈沖信號(hào)1pps/M后，向電子式互感器的ADC發(fā)出采樣周期為Ts的采樣信號(hào)，同時(shí)接收電子式互感器傳回的采樣數(shù)據(jù)，并對(duì)該采樣數(shù)據(jù)標(biāo)上樣本計(jì)數(shù)M，該樣本計(jì)數(shù)M在本側(cè)秒脈沖信號(hào)1pps/M出現(xiàn)的時(shí)刻置零，所述樣本計(jì)數(shù)M在每次收到采樣數(shù)據(jù)時(shí)加1；本側(cè)電子式互感器合并單元在每個(gè)采樣間隔內(nèi)將最新收到的一次電壓電流采樣數(shù)據(jù)及其樣本計(jì)數(shù)、本側(cè)電子式互感器額定延時(shí)Tpm按標(biāo)準(zhǔn)幀格式發(fā)送給本側(cè)保護(hù)裝置；相應(yīng)的，對(duì)側(cè)電子式互感器合并單元收到對(duì)側(cè)秒脈沖信號(hào)1pps/N后，向電子式互感器的ADC發(fā)出采樣周期為Ts的采樣信號(hào)，同時(shí)接收電子式互感器傳回的采樣數(shù)據(jù)，并對(duì)該采樣數(shù)據(jù)標(biāo)上樣本計(jì)數(shù)N，該樣本計(jì)數(shù)N在對(duì)側(cè)秒脈沖信號(hào)1pps/N出現(xiàn)的時(shí)刻置零，所述樣本計(jì)數(shù)N在每次收到采樣數(shù)據(jù)時(shí)加1；對(duì)側(cè)電子式互感器合并單元在每個(gè)采樣間隔內(nèi)將最新收到的一次電壓電流采樣數(shù)據(jù)及其樣本計(jì)數(shù)、對(duì)側(cè)電子式互感器額定延時(shí)Tpn按標(biāo)準(zhǔn)幀格式發(fā)送給對(duì)側(cè)保護(hù)裝置；數(shù)據(jù)同步方法的具體步驟如下(a)、本側(cè)保護(hù)裝置以Ts為周期按定時(shí)中斷方式工作，在每個(gè)周期的起點(diǎn)向?qū)?cè)保護(hù)裝置發(fā)送一幀報(bào)文，同時(shí)記下發(fā)送時(shí)計(jì)時(shí)器tm的讀數(shù)tm1，對(duì)側(cè)保護(hù)裝置收到該報(bào)文時(shí)，記下計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)tn2，隨后對(duì)側(cè)保護(hù)裝置向本側(cè)保護(hù)裝置回送一幀報(bào)文，同時(shí)記下回送時(shí)計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)tn3，回送的報(bào)文中包含最新收到的同側(cè)電子式互感器合并單元送來(lái)的采樣數(shù)據(jù)及其樣本計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)tn2、tn3以及同側(cè)電子式互感器的額定延時(shí)Tpn，本側(cè)保護(hù)裝置收到回送的報(bào)文時(shí)記下計(jì)時(shí)器tm的讀數(shù)tm4，根據(jù)公式(1)計(jì)算得到計(jì)時(shí)器tm與計(jì)時(shí)器tn的讀數(shù)差ΔtmnΔtmn＝(tm4+tm1)/2-(tn3+tn2)/2(1)由于tn與tN，tm與tM已各自經(jīng)1pps/N和1pps/M同步，于是保護(hù)裝置也可知兩側(cè)MU的計(jì)時(shí)器的讀數(shù)差ΔtMN(ΔtMN＝tM-tN)等于兩側(cè)保護(hù)裝置的計(jì)時(shí)器的讀數(shù)差Δtmn，即有下式ΔtMN＝Δtmn(2)(b)、本側(cè)保護(hù)裝置計(jì)算出tMN后，再計(jì)算與對(duì)側(cè)樣本計(jì)數(shù)為N1的采樣數(shù)據(jù)同步的本側(cè)采樣數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)tmdtmd＝N1*Ts-Tpn+ΔtMN+Tpm(3)式中Tpm、Tpn分別為本側(cè)與對(duì)側(cè)ET額定延時(shí)。(c)、本側(cè)保護(hù)裝置根據(jù)公式(4)、(5)、(6)、(7)計(jì)算得到本側(cè)樣本計(jì)數(shù)M1、M2、以及時(shí)間差Ta、Tb；M1＝Mod(tmd，Ts)(4)M2＝M1+1(5)Ta＝tmd-M1*Ts(6)Tb＝M2*Ts-tmd(7)公式(4)中，Mod(tmd，Ts)表示以Ts為模數(shù)對(duì)tmd作取整運(yùn)算；(d)、本側(cè)保護(hù)裝置根據(jù)公式(8)計(jì)算得到與對(duì)側(cè)樣本標(biāo)號(hào)為N1的電壓電流各相采樣值同步的本側(cè)電壓電流各相采樣值A(chǔ)(md)A(md)＝Tb*A(M1)/Ts+Ta*A(M2)/Ts(8)公式(8)中A(M1)、A(M2)分別代表本側(cè)樣本標(biāo)號(hào)為M1、M2的電壓電流各相采樣值，至此，一個(gè)完整的數(shù)據(jù)同步過(guò)程完成。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化光纖差動(dòng)保護(hù)時(shí)鐘接力法數(shù)據(jù)同步方 法，其特征是所述的采樣周期Ts為0. 417ms。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)字化光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法，包括以下步驟(1)各側(cè)保護(hù)裝置與合并單元經(jīng)各自側(cè)1pps作時(shí)鐘同步；(2)各側(cè)MU以符合IEC61850-9標(biāo)準(zhǔn)或IEC60044-7/8標(biāo)準(zhǔn)的接口接入到各自側(cè)保護(hù)裝置；(3)保護(hù)裝置計(jì)算本側(cè)與對(duì)側(cè)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)差Δtmn；(4)保護(hù)裝置計(jì)算兩側(cè)MU時(shí)鐘之間計(jì)時(shí)差ΔtMN，ΔtMN＝Δtmn；(5)計(jì)算與對(duì)側(cè)采樣點(diǎn)同步的本側(cè)采樣點(diǎn)時(shí)刻tmd；(6)各側(cè)裝置從存儲(chǔ)的本側(cè)MU采樣數(shù)據(jù)中找到tmd時(shí)刻前后收到的兩幀數(shù)據(jù)，通過(guò)插值計(jì)算得出一組采樣值，該組采樣值與對(duì)側(cè)相應(yīng)的采樣值是同步的。本發(fā)明的數(shù)據(jù)同步方法與ET二次變送延時(shí)無(wú)關(guān)。
文檔編號(hào)H04L7/00GK101540500SQ20091003126
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者俞拙非, 曹團(tuán)結(jié), 闕連元, 陳建玉 申請(qǐng)人:南京中德保護(hù)控制系統(tǒng)有限公司