[发明专利]一种采样数据输入接口异常工况柔性自适应判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采样数据输入接口异常工况柔性自适应判断方法，属于智能变电站技术领域。

背景技术

随着技术的发展，在数字化变电站或者智能化变电站中，各高压线路的电流电压信息，被电子式互感器或电磁式互感器采集，经合并单元组织整理，然后通过100M光纤以太网（采样数据网络，SV网），发布形式为遵循IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、IEC61850-9-2LE标准的采样数据报文；而数字化电能表等设备则从合并单元或者采样数据网络接收自身需要的采样数据报文，以用于计算相应线路的电参数。

因此对于数字化电能表而言，需要一个100M光纤以太网接口，以接收采样数据报文，这个接口，称之为采样数据输入接口。

当合并单元进行检修或发生故障，当采样数据网络配置不当或发生故障时，可能造成数字化电能表不能正常工作或少计电量；这些异常工况都是通过采样数据输入接口，对数字化电能表造成影响，故称之为数字化电能表采样数据输入接口异常工况，下称异常工况。

因此为了在合并单元以及采样数据网络发生故障时，数字化电能表能识别各种异常工况，做出正确反应，而不至死机或重启，数字化电能表需要对这些异常工况进行判断；而在异常工况未被正确判断之前，数字化电能表的计量准确度应满足其标称要求；同时考虑到数字化电能表的智能化特征，异常工况判断的判据应能自动适应各类数字化电能表工作场合。

目前国内外对判断采样输入接口是否发生异常，主要是根据智能继电保护装置的特点进行设定：基于时间窗口的接口异常通讯状态的判断方法：如当保护装置在一定时间窗口内未检测到采样数据报文，即判断为通信中断；当保护装置在一定时间窗口内接收到内容有异常的采样数据报文，判断为通信异常。

在具体应用中，这个时间窗口作为装置定值需要根据现场情况人工设定，一般为0.5s；在一些特殊应用场合，可设定为30ms或者更短。

上述方法没有考虑到不同采样率、不同应用服务数据单元（ASDU）数目情况下，采样数据输入接口发生异常时对设备的影响是不同的；同时对于数字化电能表而言，为了在异常工况未判断出之前，也能使数字化电能表的电能计量准确度满足其标称的计量准确度等级要求，其异常工况的判断延时，很难准确计算；因此对每种异常工况的判断时间需要根据现场情况，人为设定，比较繁琐，应用不便；也增加了定值计算、现场设定等人为环节，增加了系统的安全风险。

发明内容

为解决现有技术的缺陷，本发明提出了一种采样数据输入接口异常工况柔性自适应判断方法，以满足智能变电站等智能化场站对数字化电能表的智能化需求，并满足国家计量法规体系对计量单元的相关要求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种采样数据输入接口异常工况柔性自适应判断方法，包括以下步骤：

1）数字化电能表通过采样数据输入接口从合并单元或者采样数据网络接收采样数据报文；

2）数字化电能表从采样数据报文中获取采样率、应用服务数据单元数目，并设定电能计量准确度和时间窗口，计算异常工况判断门槛值，所述计算公式为：

N=K×T×FSmpRateNASDU,]]>

其中，N为异常工况门槛值，T为任意设定的时间窗口值，K为数字化电能表的电能计量准确度，F_SmpRate为采样数据报文中包含的电压、电流信号采样率，N_ASDU为每个采样数据报文中的应用服务数据单元数目；

3）数字化电能表根据计算的门槛值进行异常工况判断，分为下述几种情况：

3-1）当在任意设定的T时间窗口内，数字化电能表通过比较前后两帧采样数据报文中包含的采样序列计数器值，一旦发现采样序列计数器值不是连续增加的，则识别为一个采样数据输入序列不连续异常，如果累计发现N个异常，即判断为“采样数据输入序列不连续”事件发生；