[发明专利]广域系统保护装置的同步方法、装置、厂站及拓扑架构

说明书

本发明公开了一种广域系统保护装置的同步方法、装置、厂站及拓扑架构。该方法包括：第一厂站向第二厂站发送第一数据帧，第一数据帧至少包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]；接收第二厂站发送的第二数据帧，并记录第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]及第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，第一数据帧与第二数据帧在第二厂站上相邻；计算第一厂站与第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；调整第一厂站的时间，以及调整第一厂站的时钟频率。本发明公开的技术方案能够在不改变现有系统保护装置物理架构和通道配置的情况下，实现系统保护装置的广域时间同步。

技术领域

本发明实施例涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种广域系统保护装置的同步方法、装置、厂站及拓扑架构。

背景技术

广域系统保护装置是一种为保证电力系统在遇到大扰动时的稳定性而在电厂或变电站内装设的控制设备，以实现切机、切负荷、快速减出力、直流功率紧急提升或回降等功能，是保持电力系统安全稳定运行的重要设施。广域系统保护装置的网络拓扑架构通常由两个及以上厂站通过通信联络构成，从而实现区域或更大范围的电力系统稳定控制。因此，为了避免电网不同频段的振荡问题以及方便故障后的过程反演，需要厂站间保持时间同步。

现有的系统保护装置的时间同步方法通常是基于全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)的方式，或者同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)的方式。然而，GPS的方式一旦在某些厂站丢失GPS的情况下，就失去了全局时钟同步的功能，与之相关的系统保护控制功能就得闭锁；SDH的方式均需要依照IEEE-1588对时协议，配备专用的支持SDH传输的交换机和支持IEEE-1588协议的对时设备，成本高昂且不实用。

发明内容

本发明提供一种广域系统保护装置的同步方法、装置、厂站及拓扑架构，能够在不改变现有系统保护装置物理架构和通道配置的情况下，实现系统保护装置的广域时间同步，以节约生产成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种广域系统保护装置的同步方法，广域系统保护装置的网络拓扑架构至少包括第一厂站和第二厂站，第一厂站每隔固定的时间间隔向第二厂站发送一帧数据帧，第二厂站每隔固定的时间间隔向第一厂站发送一帧数据帧，方法包括：

第一厂站向第二厂站发送第一数据帧，第一数据帧至少包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]；

第一厂站接收第二厂站发送的第二数据帧，并记录第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]，及第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，第一数据帧与第二数据帧在第二厂站上相邻；

第一厂站根据第一数据帧的发送时间戳T_st[p]、第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]、第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]和第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，计算第一厂站和第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；

第一厂站根据计算得到的时间相位差Δs，调整第一厂站的时间，以及根据计算得到的晶振频率偏差Δf_p，调整第一厂站的时钟频率。

可选的，计算时间相位差Δs的公式包括：

其中，T_d[m→s]为第二厂站到第一厂站的传输时延，T_d[s→m]为第一厂站到第二厂站的传输时延。