[发明专利]一种应用于暂态录波型故障指示器的守时方法

说明书

本发明公开了一种应用于暂态录波型故障指示器的守时方法，所述方法用以解决基于低频晶振守时的故障指示器汇集单元对时刻度误差大，且需要频繁GPS对时的问题；同时提供了一种汇集单元在精准时刻发起采集单元对时的方法。所述方法基于环境稳定条件下晶振频率基本恒定的特点，通过利用高频晶振及已有GPS实现对低频晶振守时误差及对时误差的精确计算和补偿，在此基础上为全网采集单元提供基于高频晶振粒度的授时时刻，实现全网采集单元的精确同步。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种应用于暂态录波型故障指示器的守时方法。

背景技术

配电网络系统因分支多而复杂，很容易出现接地和短路故障。随着智能电网的快速发展，使得配电网故障信息越发复杂，故障的准确快速分析变得越发困难。为快速处理配电网故障，需要对馈线运行数据进行实时监控、异常情况及时预警，以及对故障快速发现处理。

基于零序电压启动型的暂态录波型故障指示器是一种配电网线路故障的检测装置，录波启动装置安装于变电站出线处，采集单元安装于中压配电线路上，可以实时采集线路电流，当线路发生接地或短路故障时，录波启动装置记录波形启动时刻，由主站发起对同一时刻的波形收集，并对波形统一分析，实现对故障类型及区段的定位；此种方式对全网采集单元同步要求较高，在12.8K采样率下，要求全网采集单元时间同步偏差不大于40μs。

当前暂态录波型故障指示器汇集单元多采用周期性GPS对时并周期性给采集单元对时的方案，汇集单元守时基于高精度低频晶振；以采用精度为±5ppm的低频守时晶振(32.768KHz)为例，晶振频率粒度决定其在对时完成时即有(0～30.5)μs的对时刻度误差T_ds，考虑到每秒±5μs的守时误差T_ss，若要满足40μs的全网同步精度，要求设备每秒都进行GPS对时，频繁GPS对时大大提高了设备功耗，对设备运行环境提出了更高要求，且无法抹去对时刻度误差T_ds；亦有方案在每个采集单元上安装GPS模块，每个采集单元直接从GPS获取时间，这种方法虽然可以采集单元全网时间同步，减少无线对时环节引入的误差，但实现成本高，且GPS模块功耗较大，提高了对采集单元安装线路的负荷要求，限制了设备可应用范围。

通过对晶振频率的大量测试发现，在常温环境下，晶振频率偏差值基本保持不变。基于此特点，考虑通过阶段性计算所得的晶振频偏对汇集单元时钟进行补偿，并基于此补偿向采集单元对时的时刻，从而降低全网采集单元时间同步偏差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是通过提供一种应用于暂态录波型故障指示器的守时方法，将全网汇集单元给采集单元的授时时刻相差控制在20μs以内，为采集单元的全网时间同步提供准确参考。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于暂态录波型故障指示器的守时方法，本方法通过引入高频晶振结合GPS标准时钟源实现对低频守时晶振的对时刻度误差T_ds和守时误差T_ss的精确计算，进而实现对低频晶振的校准，并通过一定策略为全网采集单元提供基于高频晶振粒度的授时时刻，实现全网采集单元的同步守时。

GPS标准时钟源集成在汇集单元设备上，输出秒脉冲及串口时间，作为设备的标准时间参考；低频晶振作为设备守时晶振，高频晶振作为超短时间内的计时及守时晶振使用。

前述汇集单元守时方法其包括以下步骤：

步骤1)在GPS标准时钟源秒脉冲对时时刻，通过基于高频晶振的计数器以及低频晶振刻度实现对汇集单元低频晶振对时刻度误差T_ds的计算。

步骤2)以GPS标准时钟源标准时钟参考，通过高频晶振计数器、低频晶振计数器实现对低频晶振区段守时误差T_ss的计算。