本發(fā)明涉及電力通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分組傳送網(wǎng)的線路差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)同步方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

基于霍夫電流定律的線路縱差保護(hù)技術(shù)原理簡單且可靠，應(yīng)用時(shí)需實(shí)比較線路兩端的電流向量，因此對(duì)線路兩端的數(shù)據(jù)要求較高。要求參加比較的各端電流量必須同步采樣或通過采樣同步化處理獲得。目前，較為常見的線路縱差保護(hù)裝置同步方法主要包括采樣時(shí)刻調(diào)整法、采用數(shù)據(jù)修正法和時(shí)鐘校正法，前兩種應(yīng)用最為廣泛。以上三種同步方法雖各有特點(diǎn)，但其共同點(diǎn)均為假定兩個(gè)方向傳輸時(shí)延相等，否則會(huì)因收發(fā)時(shí)延差導(dǎo)致同步調(diào)整誤差，產(chǎn)生額外的差流；當(dāng)差流過大時(shí)，輕則影響保護(hù)裝置的靈敏度，重則引起保護(hù)裝置的誤動(dòng)。

分組傳送網(wǎng)(Packet Transport Network,PTN)是一種帶寬共享的傳輸技術(shù)，通過標(biāo)簽交換路徑和端與對(duì)端之間的偽線仿真等多種機(jī)制，承載不同服務(wù)質(zhì)量等級(jí)業(yè)務(wù)的傳送。當(dāng)分組傳送網(wǎng)承載如保護(hù)TDM業(yè)務(wù)時(shí)，通道單向時(shí)延主要包括源PTN節(jié)點(diǎn)的TDM業(yè)務(wù)封裝時(shí)延、節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延、線路傳輸時(shí)延、宿PTN節(jié)點(diǎn)的去抖動(dòng)緩存時(shí)延。當(dāng)業(yè)務(wù)通道確定時(shí)前三個(gè)時(shí)延基本固定，而去抖動(dòng)緩存時(shí)延則與緩存大小、處理器性能、緩存算法等因素相關(guān)聯(lián)，從而導(dǎo)致PTN兩個(gè)方向收發(fā)時(shí)延大小不一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種分組傳送網(wǎng)的線路差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)同步方法和系統(tǒng)，改進(jìn)保護(hù)裝置的采樣數(shù)據(jù)同步方式，減少收發(fā)時(shí)延差引起差流，從而解決PTN兩個(gè)方向收發(fā)時(shí)延大小不一致的難題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種分組傳送網(wǎng)的線路差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)同步方法，所述方法包括：

S1對(duì)線路兩側(cè)的差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次同步采樣調(diào)整；

S2根據(jù)檢測(cè)的差動(dòng)電流差值計(jì)算收發(fā)時(shí)延差值；

S3判斷收發(fā)時(shí)延差值的大小，依據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行二次同步采樣調(diào)整。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，將線路兩側(cè)分別定義為主站和從站，所述主、從站保護(hù)裝置通 電，PTN通道通信正常后，按下式(1)計(jì)算主、從站的采樣時(shí)刻誤差Δt：

Δt＝t_n′-Δt_r-t₅′ (1)

式(1)中，Δt_r為主站接收通道時(shí)延，t_n′為主站的數(shù)據(jù)接收時(shí)刻，t₅′為距離從站數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻最近的采樣點(diǎn)，t₅′＝int(t_n′-Δt_r)；其中，

若Δt＞0，則表示從站滯后于主站，若Δt＜0時(shí)，則表示從站較主站超前；當(dāng)主站調(diào)整至下一采樣時(shí)刻時(shí)，令Δt→0，以實(shí)現(xiàn)線路兩側(cè)保護(hù)裝置的同步采樣。

優(yōu)選的，所述步驟S2中，計(jì)算收發(fā)時(shí)延差值的方法包括：1)設(shè)主站發(fā)送通道時(shí)延Δt_s，檢測(cè)主站發(fā)送通道時(shí)延Δt_s與接收通道時(shí)延Δt_r是否一致；

當(dāng)收發(fā)時(shí)延一致時(shí)，

當(dāng)Δt_s≥Δt_r時(shí)，則：

當(dāng)Δt_s＜Δt_r時(shí)，則：

其中，為所述發(fā)送通道與接收通道時(shí)延不一致的同步調(diào)整時(shí)間誤差，ΔT_d為收發(fā)時(shí)延差值；t₂′為主站數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻；Δt_e為從站數(shù)據(jù)接收與發(fā)送時(shí)刻間隔，Δt_e＝t_m2-t_m1，t_m1和t_m2分別為從站數(shù)據(jù)的接收時(shí)刻和發(fā)送時(shí)刻；

2)檢測(cè)線路正常運(yùn)行或者發(fā)生區(qū)外故障時(shí)線路兩側(cè)的差動(dòng)電流I_L，按下式(2)計(jì)算電流差值

根據(jù)所述電流差值計(jì)算收發(fā)時(shí)延差值ΔT_d如下式所示：

式(2)和式(3)中，分別為線路m、n側(cè)的電流，ω為工頻電流角速度，

優(yōu)選的，所述步驟S3具體包括：判斷主、從站收發(fā)時(shí)延差值ΔT_d是否過大，若所述收發(fā)時(shí)延差值ΔT_d>0.5ms，則對(duì)主、從站保護(hù)裝置進(jìn)行二次同步采樣調(diào)整。

優(yōu)選的，所述二次同步采樣調(diào)整具體包括，通過式(4)確定主、從站的采樣時(shí)刻誤差Δt：

式(4)中，Δt'為發(fā)送通道與接收通道時(shí)延不一致的同步調(diào)整時(shí)間誤差；

當(dāng)主站調(diào)整至下一采樣時(shí)刻時(shí)，令Δt→0，以實(shí)現(xiàn)主、從站兩側(cè)保護(hù)裝置的同步采樣。

一種分組傳送網(wǎng)的線路差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

一次調(diào)整模塊，用于對(duì)線路兩側(cè)的差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次同步采樣調(diào)整；

電流差值監(jiān)控模塊，用于檢測(cè)差動(dòng)電流，根據(jù)其電流差值計(jì)算收發(fā)時(shí)延差值；

二次調(diào)整模塊，用于判斷收發(fā)時(shí)延差值的大小，依據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行二次同步采樣調(diào)整。

和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果：

相對(duì)于SDH技術(shù)，宿PTN節(jié)點(diǎn)設(shè)置了去抖動(dòng)緩存，會(huì)導(dǎo)致PTN承載TDM業(yè)務(wù)收發(fā)兩方向存在時(shí)延差。傳統(tǒng)采樣時(shí)刻調(diào)整法前的提條件是需保證通道收發(fā)時(shí)延差為零，否則會(huì)引起新的同步調(diào)整誤差。而本發(fā)明顯著優(yōu)點(diǎn)在于解決了PTN收發(fā)時(shí)延不一致時(shí)，兩端線路差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)采樣同步問題，消除PTN通道收發(fā)兩個(gè)方向時(shí)延差導(dǎo)致的同步調(diào)整誤差，保障分組傳送網(wǎng)承載保護(hù)業(yè)務(wù)安全性。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)采樣時(shí)刻調(diào)整法基本原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中收發(fā)時(shí)延差引起差動(dòng)電流的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3改進(jìn)的采樣時(shí)刻調(diào)整法原理圖；

圖4系統(tǒng)功能模塊圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

針對(duì)緩存大小、處理器性能、緩存算法等因素影響抖動(dòng)緩存時(shí)延，從而導(dǎo)致PTN兩個(gè)方向收發(fā)時(shí)延大小不一致的現(xiàn)象，將PTN應(yīng)用到電網(wǎng)承載線路縱差保護(hù)業(yè)務(wù)，以保障保護(hù)業(yè)務(wù)承載安全性。其方式一是利用PTN改善去抖動(dòng)緩存機(jī)制，減少雙向時(shí)延差；方式二則是以改變保護(hù)裝置數(shù)據(jù)同步方式，減少收發(fā)時(shí)延差引起差流。本發(fā)明方法基于方式二，改進(jìn)保護(hù)裝置采樣數(shù)據(jù)同步方式，提出一種分組傳送網(wǎng)的線路差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)同步方法和系統(tǒng)，具體方法如下：

S1對(duì)線路兩側(cè)的差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次同步采樣調(diào)整，如圖1所示，具體過程如下：

1)定義線路兩側(cè)任意一側(cè)為主站，另一側(cè)為從站，主、從站保護(hù)裝置上電，并確保PTN通道通信正常；

主站在t₂′時(shí)刻向從站發(fā)送包括t₂′時(shí)間信息的通道時(shí)延報(bào)文；從站在t₃時(shí)刻收到時(shí)延報(bào)文，t₅時(shí)刻將Δt_e、t₂′信息發(fā)送給主站，主站t_n′時(shí)刻收到從站發(fā)送的Δt_e、t₂′信息，其中Δt_e＝t₅-t₃；當(dāng)收發(fā)時(shí)延一致時(shí)，依據(jù)t_n′和Δt_r，確定t₅′，t₅′＝int(t_n′-Δt_r)。

然后通過式(1)確定主、從站的采樣時(shí)刻誤差Δt：

Δt＝t_n′-Δt_r-t₅′ (1)

式(1)中，Δt_r為主站接收通道時(shí)延，t_n′為主站的數(shù)據(jù)接收時(shí)刻，t₅′為距離從站數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻最近的采樣點(diǎn)，t₅′＝int(t_n′-Δt_r)；其中，

若Δt＞0，則表示從站滯后于主站，若Δt＜0時(shí)，則表示從站較主站超前；當(dāng)主站調(diào)整至下一采樣時(shí)刻時(shí)，令Δt→0，以實(shí)現(xiàn)線路兩側(cè)保護(hù)裝置的同步采樣。

S2檢測(cè)差動(dòng)電流，計(jì)算收發(fā)時(shí)延差值，如圖2所示。

步驟S2中，1)設(shè)主站發(fā)送通道時(shí)延Δt_s，檢測(cè)主站發(fā)送通道時(shí)延Δt_s與接收通道時(shí)延Δt_r是否一致；

當(dāng)收發(fā)時(shí)延一致時(shí)，

當(dāng)Δt_s≥Δt_r時(shí)，則：

當(dāng)Δt_s＜Δt_r時(shí)，則：

其中，為所述發(fā)送通道與接收通道時(shí)延不一致的同步調(diào)整時(shí)間誤差，ΔT_d為收發(fā)時(shí)延差值，即為檢測(cè)的差動(dòng)電流差值ΔT_d；Δt_e為從站數(shù)據(jù)接收與發(fā)送時(shí)刻間隔，Δt_e＝t_m2-t_m1，t_m1和t_m2分別為從站數(shù)據(jù)的接收時(shí)刻和發(fā)送時(shí)刻；

2)檢測(cè)線路正常運(yùn)行或者發(fā)生區(qū)外故障時(shí)線路兩側(cè)的差動(dòng)電流I_L，按下式(2)計(jì)算電流差值

根據(jù)所述電流差值計(jì)算收發(fā)時(shí)延差值ΔT_d如下式所示：

式(2)和式(3)中，分別為線路m、n側(cè)的電流，ω為工頻電流角速度，

S3判斷收發(fā)時(shí)延差值的大小，依據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行二次同步采樣調(diào)整。具體包括：判斷主、從站收發(fā)時(shí)延差值ΔT_d是否過大，若所述收發(fā)時(shí)延差值ΔT_d>0.5ms，則對(duì)主、從站保護(hù)裝置進(jìn)行二次同步采樣調(diào)整，即采用改進(jìn)的采樣時(shí)刻調(diào)整法調(diào)整誤差：

(1)主站記錄通道收發(fā)時(shí)延差ΔT_d信息，在t₂′時(shí)刻向從站發(fā)送計(jì)算通道時(shí)延報(bào)文，包括ΔT_d信息。

(2)從站在t_m1時(shí)刻收到時(shí)延報(bào)文，并于t_m2時(shí)刻將ΔT_d、Δt_e、t₂′信息發(fā)送給主站，其中Δt_e＝t_m2-t_m1。

(3)主站t_n′時(shí)刻收到從站發(fā)送的ΔT_d、Δt_e、t₂′信息。

當(dāng)Δt_s≥Δt_r時(shí)，當(dāng)Δt_s＜Δt_r時(shí)，依據(jù)t_n′和Δt_r，確定t₅′，t₅′＝int(t_n′-Δt_r)；然后可計(jì)算主、從站采樣時(shí)刻間的誤差Δt，

如圖3所示，t₁,t₂,…t_n為從站采樣點(diǎn)，t₁′,t₂′,…t_n′為主站采樣點(diǎn)；Δt_s，Δt_r為主站發(fā)送通道與接收通道時(shí)延，t₂′，t_n′為主站數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收時(shí)刻；t_m1與t_m2分別為從站的數(shù)據(jù)接收與發(fā)送時(shí)刻；Δt_e為從站數(shù)據(jù)接收與發(fā)送時(shí)刻間隔；t₅′為同一采樣時(shí)刻，距離從站最近的采樣點(diǎn)；Δt′為從站發(fā)送時(shí)刻與采樣時(shí)刻間隔；Δt為主、從站采樣時(shí)刻誤差。由于Δt_s≠Δt_r，則通過式(4)確定主、從站的采樣時(shí)刻誤差Δt：

式(4)中，Δt'為發(fā)送通道與接收通道時(shí)延不一致的同步調(diào)整時(shí)間誤差；

根據(jù)主、從站的采樣時(shí)刻誤差Δt，調(diào)整從站后續(xù)采樣時(shí)刻，使得其Δt→0，以實(shí)現(xiàn)主、從站兩側(cè)保護(hù)裝置的同步采樣。

本發(fā)明還提供一種分組傳送網(wǎng)的線路差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)，包括：一次調(diào)整模塊、電流差值監(jiān)控模塊和二次調(diào)整模塊；其主要功能如圖4所示，一次調(diào)整模塊，用于對(duì)線路兩側(cè)的差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次同步采樣調(diào)整；電流差值監(jiān)控模塊，用于檢測(cè)差動(dòng)電流，根據(jù)其電流差值計(jì)算收發(fā)時(shí)延差值；二次調(diào)整模塊，用于判斷收發(fā)時(shí)延差值的大小，依據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行二次同步采樣調(diào)整。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員盡管參照上述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。