智能变电站光纤纵差保护采样通道延时自适应设计

智能变电站光纤纵差保护采样通道延时具有不确定性,导致线路两侧延时不一致,影响采样点同步与保护动作性能。针对该问题,提出一种延时自适应设计方案,将光纤纵差保护两侧采样同步分为采样时刻同步与采样点对齐两个步骤,把采样时刻同步处理后的采样点延时与采样点数据组合传递至对侧,通过对比本侧和对侧采样点延时实现采样点数据的自适应对齐。采用预处理前置模件完成多间隔采样值同步处理,根据采样值报文中携带的延时信息实现同步处理延时的自适应调整。该设计达到整体延时最小化目的,同时适应本对侧多种匹配模式。通过RTDS试验及现场运行验证了该设计的可行性和优越性。     

数字化变电站光纤差动保护同步新方法

在使用电子式互感器的数字化变电站中,实现差动保护的关键是两侧电气量的同步.提出了解决该问题的新方法:首先,通过统一时钟源完成数字化变电站侧的保护装置和间隔合并单元的同步;然后,通过插值法得到保护用交流量数据;最后,通过采样时刻调整法完成站间保护装置的同步,从而实现两侧电气量的同步.     

智能变电站分布式同步采样组网技术

过程层采样值传输方法是智能变电站关键技术问题之,目前工程上采样值传输方法主要有点对点传输和组网传输。组网传输可简化系统结构,满足数据共享要求,但是其运行依赖全局同步系统,全局同步系统故障将导致整系统出运行,为此采样值组网传输应不依赖全局时钟。提出了种采用合并单元作为局部主钟,保护测控装置作为从钟,每个测控保护装置中实现多个独立从钟,分别与合并单元的局部主钟进行局部同步的新方案。通过优化IEEE1588时钟选择、跟踪机制,利用插值方法实现了数据同步采集,有效避免了对全局同步系统的依赖。该方案的主要优点在于不要全局同步系统,同样实现了采样值组网传输,工程实际应用表明,该方案较传统的组网方案具有更高的可靠性和实用性。     

智能变电站光纤纵差保护装置同步方案比较

针对智能变电站中电流的采集与处理分装置、分CPU的特点,结合采样时刻调整法,提出了3种线路光纤纵差保护装置采样同步方案:同步源、锁相环、插值同步.就每种同步方案从适用场合、实现原理以及优缺点等方面进行了详细的分析比较.最后得出结论:同步源方案因为对同步源装置的依赖而具有一定的使用局限性;锁相环方案抗报文抖动性较强,适用于采样值组网方式;而插值同步方案适用于智能变电站中合并单元与保护装置的点对点方式.     

智能变电站光纤差动保护同步方案研究

分析了智能变电站中光纤差动保护相对传统采样保护的变化,介绍了采样值传输采用点对点连接方式的智能变电站中光纤差动保护的应用环境。阐述了智能变电站内部采样数据同步的过程,介绍了软件插值算法、重采样技术在智能变电站中的应用。提出了一种利用虚拟同步采样中断技术实现的光纤差动保护同步新方案,详细给出了这种同步方案的实现方法,对这种同步方案的误差进行了理论分析。本方案已成功应用于实际工程当中。     

光纤保护接口技术

在全线速动线路主保护配置中纵联光纤保护逐渐占据主导地位,主要讨论了构成纵联光纤保护两端或多端间相互交换保护信息所需接口设备的相关技术,如保护专用光端机技术、复用数字通道技术和同步采样技术等。光纤保护系统的组成主要包括光通信接口设备、光通信系统和光纤保护装置。主要对不同光纤差动保护同步技术和不同光纤保护同步传输技术作了详细比较,认为采样时刻调整法、采样数据修正法是较实用的差动保护同步技术,专用光纤接口、专用SDH系统E1通道接口是应优先采用的光纤保护同步传输技术。     

电子式互感器接入的光纤差动保护数据同步方法

指出了电子式互感器(ET)接入的线路光纤差动保护在数据同步方面遇到的主要困难,分析了全球定位系统(GPS)同步方法与传统数据同步方法的局限.提出了利用改进插值法进行数据同步的新方法.该方法不依赖于任何外部设备,可靠性高;不调整采样时刻,适应于IEC 60044-8标准规定的合并单元功能结构条件,并能灵活适用于线路一侧为ET一侧为传统互感器的情况.数据同步的目标始终是要保证参加差动运算的电压电流量追溯到一次侧是同一时刻的,为此,各侧ET二次变送延时的影响必须被计及到保护装置的数据同步过程之中.对保护装置而言,补偿两侧ET二次变送延时的时间差是数据同步的核心内容.对需要配置光纤差动保护的线路,ET的合并单元最好能够提供符合IEC 60044-8标准的数据输出接口.     

光纤保护接口技术

在全线速动线路主保护配置中纵联光纤保护逐渐占据主导地位,主要讨论了构成纵联光纤保护两端或多端间相互交换保护信息所需接口设备的相关技术,如保护专用光端机技术、复用数字通道技术和同步采样技术等.光纤保护系统的组成主要包括光通信接口设备、光通信系统和光纤保护装置.主要对不同光纤差动保护同步技术和不同光纤保护同步传输技术作了详细比较,认为采样时刻调整法、采样数据修正法是较实用的差动保护同步技术,专用光纤接口、专用SDH系统E1通道接口是应优先采用的光纤保护同步传输技术.     

影响光纤差动同步采样的分析及对策

对于光纤电流差动保护,两侧装置准确、可靠的数据同步是功能能否实现的关键,通过对梯形算法几个关键时刻的分析,以及对两侧晶振误差引起的采样时刻相对漂移的分析,提出了一种新的光纤差动电流采样时刻调整法,并在UT-813线路保护测控装置上通过实验验证了该方法的可行性。     

纵联电流差动保护数据同步技术及通道切换时数据交换的研究

介绍了纵联电流差动保护利用数字通道进行采样时刻同步、采样序号同步及通道延时计算的原理,比较了采用不同同步方法时保护性能的区别,深入研究了双纵联通道不同切换方式下切换过程带来的通道延时变化对差动保护的影响。通过研究,明确了在通道切换过程中及切换完成后的一段时间内,纵联电流差动保护的同步是不正确的,保护必须有相应的对策,否则可能会不正确动作。     

基于IEEE 1588实现变电站过程总线采样值同步新技术

介绍并分析了网络测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE1588,通过与目前应用广泛的网络时间协议(NTP)相比较,指出其高精度时钟同步实现机制的特殊性。针对IEC61850所定义的过程总线上采样值高精度同步要求,提出了一种基于IEEE1588的合并单元同步实现的新方案。在此方案中,利用现场可编程门阵列(FPGA)对IEEE1588同步报文时标生成点进行精确确定,IEEE1588同步协议的实现利用微控制器完成。     

基于交换机数据传输延时测量的采样同步方案

由于采样值(SV)报文在交换机内的传输延时具有不确定性,目前主要通过全站合并单元(MU)接入统一同步时钟实现采样同步,造成网络采样同步严重依赖于外部时钟,也违反了保护功能不应依赖于外部对时系统的基本原则。采样同步技术是"网采"模式能否真正走向实用,以及智能变电站网络结构能否得到大幅度简化的关键。文中详细分析了各种采样方式的优劣,提出了基于交换机数据传输延时测量的新型采样同步原理,该方案原理简单可靠,可通过对等效MU数据接收时刻进行合理性校验实现对交换机转发延时正确性的校验,方案具有很好的推广前景。     

智能变电站无线站域测试系统的同步策略研究

为解决智能变电站现场站域测试时无线分布式数据的时间同步问题,提出了一种适用于无线数据通信的多终端同步控制策略。介绍了智能变电站的站域测试系统及其实现的关键性问题,说明了网络传输延时不确定对IEEE 1588网络时钟同步协议的影响,研究了基于单点对多点无线通信系统同步的样本滤波、同步校正、时域跟随等问题,并给出了实施方案。实验结果表明,无线通信下经同步控制后时间精度可达微秒级,能够满足智能变电站系统级测试对时间同步的需求。     

基于5G和光纤综合通道的输电线路差动保护方法

现有输电线路差动保护均基于光纤通道设计,其通道要求高,限制了双通道三路由的推广应用.另外,现有差动保护不具备识别通道路由延时不一致的能力,存在差动误动的风险.从数据格式、采样同步、同步监测、网络安全等方面研究了对通道要求降低的输电线路差动保护解决方案,并提出了基于5G和光纤综合通道的线路差动保护方法.重点研究了基于数据通道可靠性提升的同步方法、基于外部同步时钟的同步方法和多模式数据实时同步监测策略,实现综合通道差动保护同步.通过仿真试验,基于5G和光纤综合通道的输电线路差动保护方法,实现了可路由的差动数据处理,降低了差动保护对通道的要求,对采样同步状态进行实时监测,提高了差动保护的可靠性,有利于双通道三路由的推广应用.     

基于IEC61850-90-5的分布式区域纵联保护

研究IEC61850-90-5标准,提出了一种分布式区域纵联保护方案。通过UDP多播方式传输可路由的SV和GOOSE信息,实现了站间通信技术标准化,提高了信息共享能力。分析了IEC61850-90-5标准的关键要点,采用同步相量测量技术,实现各测量点电气量同步。提出了专用光纤和复用通道两种方式下的时钟同步方案以及时钟同步丢失的解决方案。设计出HSR环网的站间通信方案有效地保证了通信可靠性。通过工程应用验证了基于IEC61850-90-5的分布式区域纵联保护方案的可行性。     

电网一体化时频同步网建设方案研究

电网一体化时间同步网的建设方案,主要是基于现有数字同步网和变电站时间同步系统,采用IEEE1588v2精确时间同步协议(PTP)传输时间同步信息,并在卫星同步源方面增加北斗同步系统,实现时间同步源的GPS、北斗和地面同步网天地互备格局,大大地提高电网时间同步可靠性的同时,实现全网同步。     

基于IEEE 1588的变电站过程层采样值同步技术研究

为了提高变电站过程层网络采样值的同步精度,详细分析了基于IEEE 1588精确同步协议的变电站过程层采样值同步技术的原理与实现方式。分析对比了瞬时值差动与矢量差动的采样精度,研究了同步误差对差动保护采样值精度的影响;通过分析IEEE 1588协议同步的实现过程,并与毫秒级别对时协议NTP进行对比,指出了IEEE 1588实现所涉及到的关键技术。通过分析基于IEEE 1588过程层采样值同步在实际工程应用中的实现方式,论证了IEEE 1588协议的采样精度达到亚微秒级别,能够有效减小多端同步采样的精度,对于变电站安全稳定运行具有十分重要的意义。     

智能变电站过程层组网方案分析

智能变电站是智能电网建设的重要环节,过程层网络则是智能变电站的重要基础,直接关系到全站数据采集和开关控制的可靠性和实时性。总结分析了智能变电站建设过程层设备所涉及的网络报文,针对数据采样和通用面向对象变电站事件（GOOSE）通信的不同组合方式所形成的网络方案进行了对比分析,讨论了采用IEEE 1588标准对时的三网合一...     

卫星时钟与网络时钟互备的广域时间同步方法

为满足智能电网快速发展对广域时间同步的需求,提出了一种卫星时钟与网络时钟互为备用的新型广域时间同步方法。该方法基于对卫星时钟、晶振时钟和网络时钟误差特性的分析,研究了卫星时钟与晶振时钟相结合的高精度同步时钟授时方法,提出了基于IEEE 1588协议网络时钟的报文路径时延改进算法;并在此基础上提出了一种基于高精度同步时钟与网络时钟的分布自治式广域时间同步方案。仿真结果表明,该广域时间同步方案可实现广域网内各时间节点的精确、可靠时间同步,能较好地满足智能电网的时间同步需求。     

基于IEEE1588的配电网同步对时网络研究

为解决配电网中配电终端的同步对时问题,提出利用网络测量和控制系统精确时钟同步协议标准(standard for a precision clock synchronization protocol for network measurement and control system,IEEE 1588)实现配电终端同步对时的方法。深入研究IEEE 1588中的时钟类型、IEEE 1588报文格式、延迟请求响应机制和IEEE 1588时钟同步过程,并提供基于IEEE 1588的配电网同步对时网络的实例。通过系统测试,对精度、馈线自动化测控终端(feeder terminal unit,FTU)的B码对接性能和同步可靠性进行全面检测,证明了基于IEEE 1588的配电网同步对时网络的优越性。