SV跟踪式光纤纵联电流差动保护同步技术研究

介绍了智能变电站中采用点对点方式传输采样值的光纤差动保护的应用环境,提出了一种SV跟踪式的采样同步技术方案。该方案介绍了装置时钟在同步和失步情况下通道延时的计算方法,详述了SV和光纤数据报文的处理方式,提出了一种利用"时间补偿"实现两侧设备同步的方式。最后对这种同步方案的误差进行了理论分析和实际测试,结果表明该采样同步方案可不依赖同步时钟源,算法简单、同步精度高。     

智能变电站组网传输采样值光纤差动保护同步方案研究

阐述智能变电站中组网传输采样值系统结构,分析了基于组网方式传输采样值的电子式互感器采样时序及站内采样同步的关键技术,在此基础上提出一种基于组网传输采样值的纵联光纤差动保护同步方案。该方案将纵联光纤差动采样同步下放至合并单元中完成,根据计算出的两侧采样时刻偏差和本侧重采样时刻对对侧采样数据进行重采样,最终在合并单元中完成两侧采样数据的同步,并将同步之后的对侧数据以IEC61850-9-2方式发送至过程层网络。通过理论分析和仿真验证可知,该采样同步方案不依赖同步时钟源、同步精度高、运算量小、易于实现、并具备工     

智能变电站继电保护数字量采样技术研究

数字量电流电压信号的相位同步是智能变电站继电保护进行数字量采样时必须解决的核心问题,它决定着智能变电站过程层的组网方案。目前正在使用的方案主要有"点对点"直接采样和基于外部同步时钟的网络采样两种。本文从数字量信号的相位同步原理出发,分析了这两种采样方案的特点与不足,探讨了网络采样摆脱对外部同步时钟依赖的途径,提出了通过改造网络交换机,由交换机自行测定采样值(SV)数据包的驻留时间,以实现精确测量SV报文传输延时的思路。     

配电网分布式差动保护数据同步方法

提出了一种分布式电流差动保护数据同步方法，将网络交换和差动保护功能集成到智能配电终端中，智能配电终端通过光纤环网组网连接，通过智能配电终端网络交换模块间交换延迟测量报文获取高精度光纤链路时延参数。电流原始采样值报文（SV）通过智能配电终端2个方向的转发完成智能配电终端间可靠的数据交换，SV报文在传输过程中携带报文时延控制字（τ），在跨节点传输时将报文驻留时间和光纤时延修正到时延控制字内，SV报文到达接收端时记录该报文与本地采样脉冲的时间差（μ），通过τ和μ2个参数获取任意2个智能配电终端间采样脉冲时间差，利用插值原理完成电流采样值的同步。该方案具有不依赖时钟源、EPON等外部通信设备不受配电线路开关站、环网柜数量限制和光纤单链路故障不影响保护动作时间3个优点，对主动配电网及配电网高可靠闭环运行方式具有很好的应用价值。     

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。     

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。     

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。     

智能变电站过程层网络同步对时方案优化

为解决网络采样模式下继电保护对时钟设备的依赖,分析了过程层直采直跳和网络采样模式下的同步原理,找出了网络采样模式下出现同步问题的原因,并提出了网络采样模式下时钟系统的改进方案。在主时钟系统架构方面提出了冗余配置方案;在时间调整机制方面提出了时间逐步调整方案;针对IEEE-1588对时技术提出了交换机边界时钟方案。通过实际工程的测试,验证了该方案在同步可靠性、同步精度和长时间运行误差方面均满足继电保护的要求。该同步方案的应用将提高网络采样模式下继电保护的独立性和可靠性,为过程层网络采样的同步系统提供了改进方案。     

基于北斗的智能化光纤差动保护装置

光纤差动保护两端电流的同步采样问题是实现差动保护的关键技术之一。为解决这一难题,北斗卫星授时技术被引入光纤差动保护。文中对基于北斗精确对时的同步方式与传统采样同步采样方式进行了对比。重点对基于北斗实现同步采样的智能化保护装置方案的设计思想和工作原理进行了详细阐述,同时提出了可以利用北斗信号时对常规同步方式改进;结果证实了所提出的同步采样方案的正确性和利用北斗实现电流差动保护的可行性。     

基于GPS同步时钟载波电源的分布式同步测量系统

提出一种基于全球定位系统(GPS)同步时钟载波电源的分布式同步测量系统(DSMS)的结构方案,它由GPS同步时钟载波电源模块、现场信息同步测量单元(SMU)以及连接二者的载波电源传输线3部分构成.其主要特点是监控终端子站(变电站、电厂等)内各SMU的工作电源和高精度同步时钟信号由一独立的被加载了GPS时钟信号的同步时钟载波电源模块统一提供,简化了SMU的结构;现场SMU中设计了定时间间隔采样和自适应采样2种模式以供选择,并且实现了同步时标的自由设定.     

数字化保护装置时钟同步的实现

系统地分析了IEC 61850数字化变电站对时系统结构的主要特点和时钟误差的主要来源,提出了一种通用的时钟同步软件设计方案.该方案采用一元二次回归方程和捕捉时钟差值回填晶振计数的方法,修正外部时钟源和保护装置晶振造成的时钟误差.基于上述软件设计方案,提出了一种通用的硬件设计,能够满足各种对时网络的需求.通过工程应用例子和各种对时方式的误差测试结果,证明了本软硬件对时方案适用于数字化保护装置和其他需要高精度时钟同步的应用场合.     

基于20532的光纤保护通信方案

光纤纵差保护对线路提供了安全可靠的保护,其核心技术是解决两端可靠通信问题.在介绍了20532同步通信芯片特征的基础上,提出了一种基于20532的光纤保护通信方案,详细分析了硬件配置和软件流程.实践表明,这种通信方案能够获得较好的同步采样效果和安全的数据交换功能.     

智能化变电站时钟同步精度测试方法研究

智能化变电站对时钟同步的依赖更甚于常规变电站,一旦智能化变电站的时钟同步信号丢失,就不能保证相关保护设备对同一时刻采样的准确度,继而影响智能化变电站设备的可靠运行,同时智能化变电站所有IED设备的时钟同步精度也对采样时刻的同一性影响较大.因此,针对智能化变电站普遍采用的时钟同步配置方式,提出了一种测试时钟同步精度的方法...     

基于误差分析的变电站高精度时钟产生新方法

针对全球定位系统(GPS)接收机输出时钟和晶振时钟在实际应用中存在的问题,建立了相应的误差模型,在误差估计的基础上,提出了一种全新的高精度同步时钟产生方法.基于该方案的同步时钟装置可以根据GPS时钟和晶振时钟的运行误差状况,选择适当的工作方式,保证在各种工况下均能输出高精度同步时钟,显著提高了同步时钟的可靠性.该同步时钟装置具有高精度秒脉冲及实时的时间报文输出,能够很好地用于实现变电站的统一对时.     

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.     

电子式互感器的光传输系统设计

介绍了电子式互感器的系统组成,比较了两种光传输系统的特点,提出了用同步时钟模拟异步发送的数据光传输方案。一次侧利用16位串行A/D结合单片机控制实现了数据的单光纤发送,二次侧的数据接收利用CPLD技术完成同步时钟的解调及串行数据的并行转换。利用该方案实现的电子式互感器系统满足0．2级的准确度要求。     

集中式保护测控系统中母线保护同步方案

在220 kV变电站数字化改造过程中,提出了一种应用于集中式保护测控系统的母线保护同步实现方案。介绍了集中式保护测控系统的整体方案,着重研究了母线保护多间隔的数据同步问题,并提出了采用外部时钟源对时方案解决各合并单元与保护装置间的同步问题,采用主从对时方案解决各保护装置间的重采样时刻的同步问题。通过动模试验验证了该方案的可行性。该方案大幅减少了投资,但系统集成复杂。     

智能变电站分布式母线保护实现方案

IEEE1588是关于网络测量和控制系统的精密时间协议(Precision Time Protocol,PTP)标准,其网络对时精度可达亚μs级.提出一种利用主单元中IEEE1588对时芯片的高精度时钟发生器,采用1 588对时协议实现各个子单元采样数据同步,构建出智能变电站分布式母线差动保护的实现方案,描述了采样数据的同步处理及功能分布等.该方案的特点是差动保护不依赖于外部时钟的影响,可靠性高,符合国网公司的技术规范要求.     

通过插值实现光纤差动保护数据同步的研究

介绍了一种通过插值法实现光纤差动保护数据同步的方案,该方案通过设计紧凑的通信帧,实现每个采样间隔传送一次采样值,采样值通过插值法在对侧实现同步,从而无需调整采样时刻的同步过程.分析了插值法产生的误差及该方案的优缺点.采样率为24点/周时,插值采样值误差最大为0.9%,幅值误差最大为1.0%,相位误差最大为1.1°.认为插值法对绝大多数只反应基频量的保护而言,方法误差完全可满足精度要求,但它不适用于要求包含高次谐波电流的保护原理.该方法在未来线路CT使用电子式互感器时,更具使用价值.     

基于IEC 61588和GOOSE的交互式采样值传输机制

IEC 61850对采样值的同步提出了较高要求,但并没有给出实现方案。针对现有采样值同步方案的不足,文中研究了一种基于IEC 61588和通用面向对象变电站事件(GOOSE)的交互式采样值传输机制。间隔层智能电子设备采用IEC 61588精确对时协议与相关合并单元的采样值控制块对应的从时钟进行同步,并通过GOOSE协议对采样值控制块进行采样控制。该机制可以不依赖外部对时,实现高精度同步采样。