智能变电站继电保护采样数据同步方法

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1、湖南电力第33卷增刊1HUNANELECTRICPOWER2013年7月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2013．Z1．008智能变电站继电保护采样数据同步方法刘伟良，李辉。欧阳帆，洪权(湖南省电力公司科学研究院，湖南长沙市410007)摘要：本文在分析通道延时对采样同步的影响、比较点对点和组网2种采样值传输方式优缺点的基础上．着重对点对点传输方式下的插值算法、重采样同步过程及光纤差动保护数据同步方法进行叙述和分析。关键词：智能变电站；采样同步；点对点；通道延时中图分类号：TM77文献标识码：B文章编号：1008—0198(2013)S1．0

2、031．03智能变电站作为统一坚强智能电网的重要基础测量及计量系统影响最大，对距离及方向性保护影和支撑，具有一次设备智能化、二次设备网络化、响较大，差动保护因为有制动电流，影响较小，但管理系统自动化等基本特征。智能化的实现是建立误差达到一定数值将引起差流越限甚至误动。在数字化采集基础之上。数字化采集不可避免地存表1延时误差与角度偏差及差流关系在数据同步问题。智能变电站采样值传输方式主要有组网或点对点2种方式．组网方式数据同步完全依赖对时系统，主要用于对数据同步的可靠性要求相对较低的系统，如故障录波及网络分析仪等；而点对点方式不依赖外部对时系统，符合继电保护应不依赖于外

3、部对时系统实现其保护功能¨的要2智能变电站数据同步方式比较求。文中分析了通道延时对保护及自动装置的影常规变电站中电磁式互感器输出的二次模拟量响，然后对智能变电站点对点和组网2种采样值传送至保护装置及自动装置。由装置的采样保持回路输方式进行比较，着重对目前应用较为成熟的点对完成多路模拟量来实现数据的同步。智能变电站由点传输方式下的数据同步方法进行叙述。合并单元完成采样．首先要完成本间隔电压和电流1通道延时误差的影响的同步，然后过程层IED要完成不同间隔的数据的同步。智能变电站采用点对点或组网方式完成采通道延时包括合并单元采样延时(含电子互样值的传输，对应的数据同步方式为

4、插值同步法和感器延时)及传输延时，对于站内采用点对点传外部时钟同步法l3]。点对点数据传输方式由于传输方式来说．传输延时可以忽略不计(200m约为输延时相对固定．可用于IEC600—7／8和IEC618501Ixs)。通道延时是采集器延时与合并器处理延时—9／2等通讯协议实现插值同步；组网方式由于传的累加，在通信帧格式中通道延时作为一个独立的输延时不稳定或不确定，必须依赖外部时钟(包数据随采样值一并发送。通道延时直接影n~j--次设括1588网络对时系统)实现数据同步，两者主要备的采样同步精度]，误差主要来自合并单元采区别参见表1。对于可靠性要求很高的继电保护来样延时

5、误差。表1为通道延时误差与采样引起的角说，不能依赖外部时针来实现同步，所以必须采用度及差流的关系。从表中可以看出通道延时误差对点对点数据传输方式，文中主要对此方式进行介绍收稿El期：2013—0416·31·第33卷增刊1刘伟良等：智能变电站继电保护采样数据同步方法2013年7月采样值即可完成同步采样。3．3数字式线路光纤差动数据的同步1IlIlIl广—rI—Tl__广j常规线路光纤差动保护数据同步方法是以一侧重采样同步时针．．．．．．．．．．．．为主时钟。另一侧光纤纵差保护调整自身的采样时收到Mu1数据的时标刻完成与主时钟同步。智能变电站的交流量采集由收到NU2数据

6、的时标合并单元完成，不能实现从保护装置直接调整合并l—l’aIl《单元的采样时刻。国内主流继电保护厂家一般通过MUI数据的修正后时标改进采样时刻调整法实现同步，文献[6—7]利用：数据的修正后时标—+——卜-}+-；{_卜—．}虚拟同步采样中断调整采样时刻来实现采样同步．39983999{l文献[8]通过不断调整保护装置的重采样中断实现两侧同步。图3重采样实现同步的过程保护装置采样定时中断图4插值同步方案示意图如图4所示。合并单元将电压电流进行同步后值延迟及延迟校验方案[J]．电力系统保护与控制，2012，40(17)：145—149．一并将通道延时td发送给保护装置

7、，两侧保护装[3]蒋博，徐文志，杨坤，等．智能变电站过程层采样数据组网置采用乒乓原理计算两侧采样时刻偏差ATs．ATs传输分析[J]．电工电气，2012．5：1620．加上通道延时得到采样总偏差△，从侧不断调整[4]同志辉，胡彦民，周丽娟，等．重采样移相技术在过程层lED重采样时刻进行插值计算从而实现两侧采样的同中的应用[J]．电力系统保护与控制，2010，38(6)：64—66．步，对于一侧为常规保护的情况，只需将将常规侧[5]徐广辉，李友军，王文龙，等．数字化变电站IED采样数据保护的滤波回路延时、采样延时视为通道延时即同步插值的设计[J]．电力