一种基于时间质量的网络采样数据同步判别方法

摘要

本发明公开了一种基于时间质量的网络采样数据同步判别方法，[l1] 根据对时链路状态及接收时钟信号品质，在输出的采样值数据品质中反映对时链路及时间质量状态，保护控制设备综合接收到合并单元采样值数据品质中的同步、对时链路及时间质量数据品质状态，确定采样值数据的采样同步处理方式。本发明可以有效地解决因守时机制导致假同步可能引起保护控制设备行为异常的问题，提高了网络采样方式下保护控制设备运行的可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及变电站保护控制技术领域，尤其是涉及智能变电站二次设备网络采样同步判别方法。

背景技术

智能变电站保护控制设备若通过过程层网络获取合并单元的采样值（简称SV）数据，由于交换机采用存储转发机制，数据转发延时取决于网络负荷的大小，保护控制设备和合并单元之间的数据传输延时不固定。通过将全站的合并单元接入统一同步时钟，并对合并单元中的采样数据进行编号（样本计数器），当统一同步时钟正常工作时，就可以保证样本计数器相同的采样数据的采样时刻相同。保护控制设备在接收到不同通道的采样数据后，将所有样本计数器相同的数据放在同一时刻进行处理，就可以保证数据的同步处理。

这种网络采样同步方式是依赖于外部时钟信号的，当合并单元接收时钟信号链路异常（如图1）或时钟设备异常的情况下，合并单元应通过SV数据品质中的同步位标明目前的采样数据存在同步问题，保护控制设备根据算法对同步品质的依赖情况作出相应处理。

为了降低时钟信号短时异常对保护控制设备正常运行的影响，合并单元行业标准要求：合并单元应具备守时功能，在失去同步时钟信号10min以内的守时误差应小于4us，在守时时间内数据同步品质仍应保持有效状态，失去同步时钟信号且超出守时范围的情况下应产生数据同步无效标志。因此，在合并单元接收时钟信号链路异常的情况下，即使时钟设备输出的信号发生变化（如时钟设备重启、接收GPS信号从无到有等），此合并单元是无法感知的，故其将继续按原有的时钟信号继续输出同步品质正常的采样数据，而其他正常的合并单元却能够按变化后的时钟信号输出同步品质正常的同步采样数据，所以守时的合并单元和其他合并单元的同步基准是不同的，保护控制设备根据SV数据品质误认为所有的采样数据都是同步的，这就导致了所谓的“假同步”，这给对SV采样数据同步敏感的保护控制设备的安全运行带来了严重的隐患，可能导致保护误动或拒动，控制设备行为异常等严重后果。

根据《DLT 1100-1电力系统同步规范》，时钟设备输出的IRIG-B码码元定义中存在时间质量信息，这个时间质量信息可以用于辅助判别守时合并单元的同步基准是否与其他合并单元一致。

根据《GBT 32901-2016 智能变电站继电保护通用技术条件》中的SV数据的品质属性，可以在合并单元发送的SV数据品质属性中增加时间质量、对时链路状态等信息，并由保护根据这些信息选择合理的采样同步处理方式，避免因守时机制导致的假同步问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于时间质量的网络采样数据同步判别方法，本发明可以有效地解决因守时机制导致假同步可能引起保护控制设备行为异常的问题，提高了网络采样方式下保护控制设备运行的可靠性。

本发明采取的技术方案是：本发明基于时间质量的网络采样数据同步判别方法：[l1] 根据对时链路状态及接收时钟信号品质，在输出的采样值数据品质中反映对时链路及时间质量状态，保护控制设备综合接收到合并单元采样值数据品质中的同步、对时链路及时间质量数据品质状态，确定采样值数据的采样同步处理方式。

当合并单元对时链路正常时，采样值数据品质中的对时链路状态置有效，否则应置无效；当合并单元接收时钟设备信号中的时间质量品质优于1-10us时，采样值数据品质中的时间质量状态置有效，否则应置无效。

本发明的基于时间质量的网络采样数据同步判别方法，在以下情况下保护控制设备按采样值数据处于非同步状态处理：

31）若接收到某合并单元采样值数据品质中对时链路状态及时间质量品质状态均为无效，或采样值同步状态无效，则保护控制设备按采样值数据处于非同步状态处理；

32）若接收到某合并单元采样值数据品质中对时链路状态为无效且时间质量品质状态为有效，而其他合并单元采样值数据品质位中对时链路状态为有效且时间质量品质状态为无效，则保护控制设备按采样值数据处于非同步状态处理。

本发明的有益效果：本发明可以有效地解决因守时机制导致假同步可能引起保护控制设备行为异常的问题，提高了网络采样方式下保护控制设备运行的可靠性。

附图说明

图1为合并单元时钟信号链路异常示意图。

具体实施方式

本发明基于时间质量的网络采样数据同步判别方法：[l2] 根据对时链路状态及接收时钟信号品质，在输出的采样值（简称SV）数据品质中反映对时链路及时间质量状态，保护控制设备综合接收到合并单元采样值数据品质中的同步、对时链路及时间质量数据品质状态，确定采样值数据的采样同步处理方式。

当合并单元对时链路正常时，采样值数据品质中的对时链路状态置有效，否则应置无效；当合并单元接收时钟设备信号中的时间质量品质优于1-10us时，采样值数据品质中的时间质量状态置有效，否则应置无效。

本发明的基于时间质量的网络采样数据同步判别方法，在以下情况下保护控制设备按采样值数据处于非同步状态处理：

31）若接收到某合并单元采样值数据品质中对时链路状态及时间质量品质状态均为无效，或采样值同步状态无效，则保护控制设备按采样值数据处于非同步状态处理；

32）若接收到某合并单元采样值数据品质中对时链路状态为无效且时间质量品质状态为有效，而其他合并单元采样值数据品质位中对时链路状态为有效且时间质量品质状态为无效，则保护控制设备按采样值数据处于非同步状态处理。

本发明专利要求保护控制设备进行SV数据同步处理时，根据合并单元对时链路状态、接收时钟信号的时间质量品质以及数据同步品质，综合确定SV数据的采样同步处理方式，以避免假同步导致保护控制设备行为异常。上述合并单元是指对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔层设备使用的装置。

本发明具体实施方式如下：

1）在SV数据品质的基础上增加对时链路状态位（bit13），当合并单元对时链路正常时，SV数据品质中的对时链路状态置有效，否则应置无效；

2）在SV数据品质的基础上增加时间质量状态位（bit14），当合并单元接收时钟设备信号中的时间质量品质优于1us时，即时钟设备输出IRIG-B码码元定义中时间质量值小于等于0x4，SV数据品质中的时间质量状态置有效，否则应置无效；

对于跨间隔的保护控制设备，在以下情况下保护控制设备按SV数据处于非同步状态处理：

a)在跨间隔保护控制设备订阅的多间隔合并单元SV数据中，若接收到某合并单元SV数据品质中对时链路状态及时间质量品质状态均为无效，或SV同步状态无效，则保护控制设备按SV数据处于非同步状态处理；

b)在跨间隔保护控制设备订阅的多间隔合并单元SV数据中，若接收到某合并单元SV数据品质中对时链路状态为无效且时间质量品质状态为有效，而其他合并单元SV数据品质位中对时链路状态为有效且时间质量品质状态为无效，则保护控制设备按SV数据处于非同步状态处理。