[发明专利]一种配电网5G差动保护采样数据插值同步方法及系统

说明书

本发明公开了一种配电网5G差动保护采样数据插值同步方法及系统，本发明首先配电终端通过读取GPS模块的时钟信号，进而完成装置对时；然后各配电终端采集环网柜内各间隔的采样数据，并标记相应时刻的采样序号，结合PPS秒脉冲，运用插值算法实现本侧与对侧采样数据的同步；最后将同步后的本侧与对侧SV采样数据，再次运用插值算法，计算出同一绝对时刻的同步采样数据，用于差动保护逻辑运算。本发明解决了由于5G通信的通道延时的不确定性，双向延时不相等，无法使用基于数据通道的同步方法实现采样数据同步的问题。

技术领域

本发明涉及电力系统数据处理技术领域，尤其涉及一种配电网5G差动保护采样数据插值同步方法及系统。

背景技术

目前，传统线路光纤差动保护采用高级数据链路控制协议(Hight-Level DataLink Control，以下简称“HDLC”)进行数据通信，运用基于数据通道的同步方法调整采样时刻实现采样数据同步。基于数据通道的同步方法也叫乒乓法，包括采样时刻调整法、采样数据修正法和时钟校正法，该方法首先进行通道延时的测量，然后对时刻或者时钟进行修正，最终达到数据对时同步的目的。该方法允许保护单元独立采样，但要求具有相同的采样频率，应用的前提是有确定性的传输通道，通道双向收发延时相等，误差不超过10us，否则将影响数据同步的精度，为保证数据同步的精度，一般需要架设专用信道。

现有较为成熟的数据对时同步方法是基于数据通道的同步方法，其中，对时同步技术是电流差动保护实现的关键技术之一，目前电流差动保护已广泛应用于输电线路的保护，输电网中的对时同步技术已相对成熟。

电流差动保护基于基尔霍夫电流定律，在任何集中电路中，任何时刻，对任一节点所有流出节点的支路电流的代数和恒等于零。配电网差动保护将区段线路看成一个节点运用电流差动保护原理实现对区段线路的故障判别与隔离。配电网差动保护需要通道交互两侧采样数据进行差流计算，需要数据的快速传输以及严格的数据同步，而配电网网架结构庞大且复杂，没有专门的通信信道和时间同步单元，敷设光纤通道成本高，难度大，使用其他通道时延、抖动精度又难以满足要求，随着可靠度高、低时延的5G技术的推广应用，给解决配电网差动保护信息交互带来了新的路径。但由于5G通信信道延时的不确定性，双向延时不相等，无法使用基于数据通道的同步方法实现采样数据同步。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种配电网5G差动保护采样数据插值同步方法及系统，该配电网5G差动保护采样数据插值同步方法及系统旨在解决5G差动保护采样数据同步的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种配电网5G差动保护采样数据插值同步方法及系统，其中，所述一种配电网5G差动保护采样数据插值同步方法，包括如下步骤：

S1，配电终端读取GPS模块的PPS秒脉冲时钟信号，完成配电终端对时；

S2，配电终端采集环网柜内各个间隔的原始采样数据，并标记相应时刻原始采样数据的采样序号；

S3，根据原始采样数据及其采样序号以及PPS秒脉冲时钟信号，运用拉格朗日插值算法，配电终端对原始采样数据进行插值运算，得到以PPS秒脉冲为起始基准，每一秒钟内都是0-3999采样序号的采样测量值(SampledValue，以下简称SV)数据，并标记相应SV采样数据的采样序号，根据采样序号将该SV采样数据顺序存储，同时通过5G客户终端设备(Customer Premise Equipment，以下简称CPE)将该SV采样数据以61850(SV/GOOSE)通信协议发送至5G基站，同时从5G基站接收对侧配电终端发送的SV采样数据；

S4，配电终端通过SV采样数据的采样序号将本侧与对侧的采样数据进行对齐，实现本侧配电终端SV采样数据与接收对侧配电终端SV采样数据同步；