本发明专利技术公开了一种ＥＴ接入的光纤差动保护装置的数据同步方法，包括以下步骤：１）将两侧ＥＴ二次变送延时作为整定值输入线路两侧保护装置；２）各侧ＭＵ以符合ＩＥＣ６００４４－８标准的接口接入各自侧保护装置；３）每侧保护装置处理器内设一只计时器，用于记录每帧数据的接收与发送时刻；４）各侧装置计算出通道延时；５）计算与对侧采样点同步的本侧采样点时刻ｔｍｄ；６）各侧装置从存储的本侧ＭＵ采样数据中，找到ｔｍｄ时刻前后收到的两帧数据，通过插值计算得出一组采样值，即为所求的与在ｔｍｒ时刻收到的对侧采样数据同步的本侧采样值。本发明专利技术可实现ＥＴ按ＩＥＣ６００４４－７／８标准接口接入的线路光纤差动保护装置的两端数据同步。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电子式互感器(ET)接入的线路光纤差动保护装置的数据同 步方法，属于电力系统继电保护领域。
技术介绍
随着数字化变电站技术在电力系统逐步试点与推广，基于ET接入的各种数字 化保护装置逐步被开发出来，在这些保护装置中，线路光纤差动保护装置是较 为复杂的一种，因为它除了要解决数字化保护装置开发的共性问题外，还要解 决两侧保护装置釆样数据同步的问题。与传统光纤差动保护装置相比，ET接入 的线路光纤差动保护存在以下困难(1) 按照IEC6O(H4-7/8标准制造的电子式互感器及其合并单元(MU),不具备 接收从保护装置到MU方向的控制命令(如采样时刻调整)的接口，以致目前广 泛使用的通过调整釆样时刻实现两侧数据同步的方法在ET接入的光纤差动保护 装置中不能适用。(2) 线路一次电流经ET变换，再经合MU传送到保护装置的过程存在比较明显 的延时， 一般在几百微秒以上，甚至超过l亳秒。(3) —侧先期投运ET的线路另一侧互感器仍然是传统互感器，光纤差动保护 装置要能适应这种一侧是ET接入另 一侧是传统互感器接入的情况。由于以上几个方面的困难，在传统光纤差动保护装置中应用良好的数据同步 方法将不能或不能直接应用于ET接入的光纤差动保护装置中。使用全球定位系统GPS (Global Position System)为整个差动保护系统提 供一个统一的高稳定的基准时钟，来实现釆样数据的同步是一个简单直接的方 法。IEC60044-8标准明确提到了该方法。在工程中，GPS也早已是厂站自动化 系统的标准配置，设备基础是容易满足的。不过，釆用GPS秒脉冲来同步两侧 ET采样时刻的方法固然简单方便，但方法本身依赖于GPS， 一向被继电保护专 业认为降低了保护装置可靠性。另外，使用他国控制GPS系统，可能会受国际政治、军事关系的影响。继电保护专业注重可靠性，保护装置的设计总是希望用尽可能少的设备、器 件、外部条件来完成所需的功能。减少对外部设备的依赖从体系结构上减少了 可能的故障点，对保证保护的可靠性有全局性的意义。本专利技术基于这一原则设 计适用于ET接入的光纤差动保护的数据同步新方法。解决ET接入的线路光纤差动保护装置数据同步问题的外部技术条件与基础 包括(l)分别安装于两变电站中的保护装置之间的纵联光纤通信通道，未因数字 化变电站技术的推广和应用而有太多变化，电力运行部门自建或租用的光纤通 道，提供给线路差动保护用的通道及其路由双向延时是相等的，这跟传统光纤 差动保护的数据同步方法的前提相同，在工程中也是完全能保证的。(2 )MU输出接口釆用满足IEC60044-8标准规定的点对点或点对多点的串行 接口时，ET的二次变送延时是稳定的，可测的。(3)MU输出的标准帧格式中，包含有ET的额定延时时间，可以是2Ts、 3Ts (Ts为釆样周期)，对釆用同步脉冲的MU,也可以为3ms (+10%-100%)。该延时 时间给出了 一次电流变送到MU的过程延时。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可直接应用于ET接入的光纤差动保 护装置的两端数据同步方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于ET 二次变送延时整定值和改进 插值法的数据同步方法，其特征在于包括以下步骤(参见附图l):1)将本侧与对侧ET二次变送延时Tel 、 Te2作为整定值输入本侧保护装置与对侧保护装置；2 )各侧MU以符合IEC60044-8标准的接口 ，输出标准格式的采样数据报文到 各自侧保护装置；3)每侧保护装置处理器内设一只计时器(时钟)，用于记录从MU收到的每帧 数据的接收时刻，以及向对侧保护装置发送数据、从对侧保护装置接收数据的 时刻；54) 本侧保护装置在收到本侧MU送来的采样数据后，立即将其发送到对侧保 护装置，同时记下该时刻tml;对侧保护装置收到本侧数据后，并在收到同侧 MU送来的一帧釆样数据后立即回送一帧报文给本侧保护装置，回送延时记为Tm; 回送报文中除包含最新收到的同侧MU送来的电压电流采样数据外还包括报文回 送延时Tm;本侧保护装置收到返回报文时，记下收到时刻tmi"，然后根据等腰梯 形法计算出通道延时Td:Td- ( tmr-tml-Tm) /2 (1)5) 本侧保护装置按下式计算与对侧采样点同步的本侧釆样点时刻tmd:tmd= tmr-Td-ATe (2) 式中， ATe=Te2—Tel (3)6 )本侧装置根据所存储的从本侧MU接收到的各帧釆样数据的时刻，找到tmd 前后收到的两帧数据，设该两时刻为tml、 tm2，相应的釆样数据为A (ml)、 A (m2)，然后按下(4) (5)式计算Ta、 Tb:Ta= tmd-tml (4) Tb= tm2-tmd ( 5 )按(6)式作一阶线性插值计算，得出一组电压电流釆样值，A (md) = Tb* A (ml) /Ts+ Ta* A (m2) /Ts (6) 式中A (ml)、 A (m2)分别为tml、 tm2两时刻从MU收到的各相电压或电流 的采样值，Ts为ET的采样间隔时间，Ta为tmd与tml时刻的时间差，Tb为tmd 与tm2时刻的时间差，并且有Ts-Ta+Tb;按上式计算出的一组电压电流釆样值就是所求的与在tmr时刻收到的对侧采 样数据同步的本侧采样值，可与其对应的用于装置的差动保护计算；7)对侧保护装置根据第4)、 5)、 6)步所述内容，按与本侧保护装置相同的处理方法， 一样可以得到同步的采样数据，然后作差动保护计算。本专利技术解决了 ET按IEC60044-7/8标准接口接入的线路光纤差动保护装置的 两端数据同步问题，达到了以下有益效果数据同步过程与算法不依赖于除保 护装置自身和MU之外任何其他设备，大大提高了继电保护的可靠性；数据同步 过程不调整釆样时刻，适应于ET标准规定的MU功能结构条件；对前文所提的6线路一侧为ET另一侧为传统互感器接入保护装置的情况，装置中只要将传统互感器的二次变送延时整定为0即可解决。附图说明图l是本专利技术的数据同步过程示意图。 具体实施例方式下面首先结合附图1对本专利技术作进一步的说明。图1中M1、 M2、 M3(N1、 N2、 N3 )，代表本侧(对侧)ET的采样时刻，由于 ET采样部分晶振的相对稳定性，它们在较长的时间内是等间隔的(Ml、 M2之间 的间隔时间与N1、 N2之间的间隔时间肯定存在微小的差别，'但由于量值太小， 对问题没有影响，可忽略)。设本侧电量釆样数据经ET 二次变送延时Tel到达 二次侧保护装置，对侧电量釆样值经ET 二次变送延时Te2到达二次侧保护装置，两侧采样值的交换与同步过程在保护装置之间完成。设本侧保护装置在ml点(对应时刻为tml)收到本侧MU送来的数据，并立 即将其发送到对侧保护装置，对侧保护装置收到数据后，并在收到同侧MU送来 的一帧采样数据后立即(于n2点)回送一帧报文给本侧保护装置，该帧报文中 包含了最新收到的同侧MU送来的釆样数据以及回送延时Tm。本侧保护装置于 mr点(对应时刻为tmr)收到返回报文，在通信通道双向延时相等的条件下， 可根据等腰梯形法计算出通道延时Td: Td- (tmr-tml-Tm) /2。进而本侧保护装置可推断出对侧n2时刻对应本侧的mr点之前Td本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＥＴ接入的光纤差动保护装置的数据同步方法，其特征在于包括以下步骤： １）将本侧与对侧ＥＴ二次变送延时Ｔｅ１、Ｔｅ２作为整定值输入本侧保护装置与对侧保护装置； ２）各侧ＭＵ以符合ＩＥＣ６００４４－８标准的接口，输出标准格式的采 样数据报文到各自侧保护装置； ３）每侧保护装置处理器内设一只内部计时器，用于记录从ＭＵ收到的每帧数据的接收时刻，以及向对侧保护装置发送数据、从对侧保护装置接收数据的时刻； ４）本侧保护装置在收到本侧ＭＵ送来的采样数据后，立即将其 发送到对侧保护装置，同时记下该时刻ｔｍ１；对侧保护装置收到本侧数据后，并在收到同侧ＭＵ送来的一帧采样数据后立即回送一帧报文给本侧保护装置，回送延时记为Ｔｍ；回送报文中除包含最新收到的同侧ＭＵ送来的电压电流采样数据外还包括报文回送延时Ｔｍ；本侧保护装置收到返回报文时，记下收到时刻ｔｍｒ，然后根据等腰梯形法计算出通道延时Ｔｄ： Ｔｄ＝（ｔｍｒ－ｔｍ１－Ｔｍ）／２ （１） ５）本侧保护装置按下式计算与对侧采样点同步的本侧采样点时刻ｔｍｄ： ｔｍｄ＝ｔｍｒ－Ｔｄ－ △Ｔｅ （２） 式中，△Ｔｅ＝Ｔｅ２－Ｔｅ１ （３） ６）本侧装置根据所存储的从本侧ＭＵ接收到的各帧采样数据的时刻，找到ｔｍｄ前后收到的两帧数据，设该两时刻为ｔｍ１、ｔｍ２，相应的采样数据为Ａ（ｍ１）、Ａ（ｍ２），然后按下（ ４）（５）式计算Ｔａ、Ｔｂ： Ｔａ＝ｔｍｄ－ｔｍ１ （４） Ｔｂ＝ｔｍ２－ｔｍｄ （５） 按（６）式作一阶线性插值计算，得出一组电压电流采样值， Ａ（ｍｄ）＝Ｔｂ＊Ａ（ｍ１）／Ｔｓ＋Ｔａ＊Ａ（ｍ２）／Ｔｓ （６ ） 式中Ａ（ｍ１）、Ａ（ｍ２）分别为ｔｍ１、ｔｍ２两时刻从ＭＵ收到的各相电压或电流的采样值，Ｔｓ为ＥＴ的采样间隔时间，Ｔａ为ｔｍｄ与ｔｍ１时刻的时间差，Ｔｂ为ｔｍｄ与ｔｍ２时刻的时间差，并且有Ｔｓ＝Ｔａ＋Ｔｂ； 按上式计算出的一 组电压电流采样值就是所求的与在ｔｍｒ时刻收到的对侧采样数据同步的本侧采样值； ７）对侧保护装置根据第４）、５）、６）步所述内容，按与本侧保护装置相同的处理方法，得到同步的采样数据，然后作差动保护计算。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹团结，陈建玉，俞拙非，吴崇昊，于海波，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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