[发明专利]光纤双向延时不一致的判别及差动方法

说明书

技术领域

本发明涉及电工技术领域。

背景技术

高压超高压线路的主保护一般采用利用双端量的纵联保护。线路纵差保护具有原理简单、动作速度快、灵敏度高、具有天然的选相能力、不受系统振荡、弱馈等运行方式影响等诸多优点，已成为线路主保护的首选。纵差保护常用的突变量瞬时值差动继电器、稳态量差动继电器和零序差动继电器。光纤差动正确工作的前提是数据同步，即做到让参与差动计算的电气量处在同一时间“断面”。目前同步的方法主要包括：同步时钟源法、乒乓对时法、参考相量法几种。乒乓对时法对时精度高，不依赖外部时钟，稳定可靠，在线路光纤差动中获得了广泛应用。其他几种对时方法由于种种原因在工程中应用较少。

为提高光纤差动保护数据传输的稳定性，目前光纤网络常采用自愈环网。即当传输路由出现故障时，能够在极短时间自动切换传输路由恢复通讯。这虽然能快速恢复差动数据的传输，但是却破坏了依靠光纤通道进行乒乓对时的基本假设：通道来回路由延时一致，造成假同步的现象。

为了适应目前电力系统通讯网应用需求，提高线路保护的稳定性，需要提出了一种判别光纤通道路由是否一致的方案；并在此基础上找到一套可靠的复合保护方案。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种光纤双向延时不一致性判别的方法。

为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种光纤双向延时不一致的判别及差动方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)首先使用乒乓对时法，对数据进行同步；

(2)根据线路长度的不同选用不同的计算模型判断双向延时是否一致；

(3)短线使用集中参数模型，长线采用分布参数模型；

(4)双向延时一致时采用差动保护；

(5)双向延时不一致时，切换为纵联距离保护。。

本发明解决了解决了自愈环网中通道传输延时一致性无法监视的不足；能够根据延时是否一致选择不同的保护方法，提高了线路光纤差动保护可靠性和灵敏度。

附图说明

图1是本发明中使用的集中参数计算模型图。

图2是本发明中使用的分布参数模型。

具体实施方式

本发明公开了一种光纤双向延时不一致的判别及差动方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)首先使用乒乓对时法，对数据进行同步；乒乓对时法为数据同步的常用方法，相关介绍可以参考天津大学学报第40卷第2期《超、特高压长线路光纤纵差保护数据同步》一文中的介绍，在此不再赘述；

(2)根据线路长度的不同选用不同的计算模型判断双向延时是否一致；

(3)短线使用集中参数模型，长线采用分布参数模型；

(4)双向延时一致时采用差动保护；

(5)双向延时不一致时，切换为纵联距离保护。

结合图1，通过集中参数模型得到公式1：

其中I₁为某一时刻本侧的电压相量、电流，Z₁、C₁为线路阻抗和对地电容，为计算的该时刻下的对侧电压相量。

结合图2，分布参数模型中，

然后得到公式2：

及公式3：

令公式4为：

则得到公式5：

其中：L₀为线路单位长度电感，C₀为线路单位长度电容，Z₀为线路单位长度波阻抗，R为线路总电阻值，l为线路长度，τ为波行时间，i_mn(t-τ)、i_nm(t-τ)为m、n两侧等值电流源。u_m(t)为m侧当前电压值，i_m(t)为m侧当前电流值，u_m(t-τ)为m侧τ时刻前电压值，i_m(t-τ)为m侧τ时刻前电流值。u_n(t)为n侧当前电压值，i_n(t)为n侧当前电流值，u_n(t-τ)为n侧τ时刻前电压值，i_n(t-τ)为n侧τ时刻前电流值。

,通过比较本侧计算的相应电量和对侧传输的电量的相位差别，判别光纤双向延时是否一致，且相位差别与延时横向延时差别的大小关系如下：