[发明专利]ET接入的光纤差动保护装置的数据同步方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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采样数据同步的问题。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IEC60044-7/8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采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1毫秒。

(3)一侧先期投运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，来实现采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，采用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。本发明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：

(1)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输出接口采用满足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为采样周期)，对采用同步脉冲的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。

发明内容

本发明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，本发明提供一种基于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1)：

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；

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：