CN102638323B - 一种基于时钟源的自适应数据同步方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于时钟源的自适应数据同步方法，该方法通过根据不同的报文类型采取相应的同步方法，当判断SV报文同步时，以SV报文中序号进行多个合并单元的数据同步，当判断出合并单元未同步时，则按照接收时间进行数据同步，如果是GOOSE报文变位时，则根据变位时间与接收时间的差值来确定其同步方式。本发明通过根据智能变电站中时钟源、合并单元的同步状态进行自适应，将接收到的SV报文和GOOSE报文进行同步处理，保证了故障录波的意义与分析的价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于时钟源的自适应数据同步方法，属于电力系统继电保护技术领域。
背景技术
智能变电站中包含了电子互感器、合并单元、交换机等常规变电站中没有的设备，光纤替代了电缆，电压、电流等采样值由模拟信号转变为网络报文,IEC 61850标准确定了智能变电站内信息的接口和交换机制，采样值传输协议采用IEC 61850-9-2/1, 变电站事件（如跳闸、命令、告警等）传输协议采用GOOSE。对于电力系统故障的分析，电压、电流、相角等参量的变化波形都是基于时间轴进行，并且与电力系统动作行为进行综合分析。智能变电站中，电压、电流等采样值是来自合并单元的SV报文，电力系统动作行为则来自保护控制单元的GOOSE报文。一个智能变电站可能会涉及到一个厂家的多个合并单元或多个厂家的多个合并单元，每个合并单元的工作状态不可能做到绝对相同，都有可能会出现失步、假同步等状态；变电站事件则是不定时的发送，必须进行同步处理，才能保证后续电力系统故障波形计算、分析的意义与价值。
发明内容
本发明的目的是解决目前故障录波分析装置在对其接收到的数据进行处理前出现的失步或者假同步状态所导致故障波形产生畸变和相位偏差问题。
本发明为解决上述技术问题而提出一种基于时钟源的自适应数据同步方法，该同步方法的步骤如下：
1）.对接收的报文判断其所属的报文类型；
2）.如果是SV报文，判断该报文是否处于时钟源同步状态，如果该报文同步时，按照SV报文中的采样序号进行数据同步，如果该报文不同步时，则按照接收时间进行数据同步；
3）.如果是GOOSE报文，判断该报文是否变位，如果没有变位，按照接收时间进行数据同步，如果发生变位，比较接收时间与GOOSE变位时间，如果差值小于其设定值，按照GOOSE变位时间进行数据同步，如果大于其设定值，则按异常数据处理；
4）.将上述同步后的报文按照一定的帧数打包发送给后续处理模块。
所述的步骤2）中按照接收时间进行数据同步是通过将接收时间折算成一定数量的序号，然后按照折算后采样序号对接收到的SV报文数据进行数据同步实现的。
所述的步骤2）当接收到的SV报文同步时需要对多个合并单元相互间的同步偏差进行检查，如果出现失步，则利用报文中的序号进行数据同步。
所述的步骤2）中对多个合并单元间的同步偏差进行检查的过程为：n个处于同步状态的合并单元，以不小于n/2的合并单元的相同采样序号，为比较基准，一旦合并单元的采样序号与此基准的差值大于或等于2，则认为此合并单元相对失步。
本发明的有益效果是: 本发明通过根据智能变电站中时钟源、合并单元的同步状态进行自适应，将接收到的SV报文和GOOSE报文进行同步处理，的保证了故障录波的意义与分析的价值。
附图说明
图1是本发明实施例中的自适应数据同步方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
智能变电站故障录波分析装置根据所采集的失步数据还原的电力系统故障波形就会产生畸变、相位就会产生偏差，失去了故障录波的意义与分析的价值。为此，我们利用本发明的一种基于时钟源的自适应数据同步方法通过对采集到的数据进行同步处理，使故障录波分析装置根据同步后的报文还原的录波数据，保证后续电力系统故障波形计算、分析的意义与价值。为准确分析电力系统动态过程中各电参量和非电气量的变化规律、校核电力系统计算程序及模型参数的正确性和检测继电器及安全自动装置动作行为的正确性奠定了基础。我们以对故障录波分析装置接收到的数据进行同步为例，来说明本发明的一种基于时钟源的自适应数据同步方法，其流程如图1所示，具体步骤如下：
1.首先对故障录波分析装置接收的报文解析和过滤，判断出其所属的报文类型，不同的报文其同步处理方法也不一样。
2. 如果是SV报文，根据报文中同步标志smpsynch，判断此时合并单元是否处于时钟源同步状态，如果某个合并单元失步，根据接收时间进行数据同步，假设采样率为4000，对应每秒4000帧SV报文，将接收时间换算成0~3999的采样序号，报文中采样序号从0到3999,序号0对应采样时刻为整秒XX:XX:XX.000000，允许误差小于250微秒，按照折算后的采样序号对接收的SV报文进行数据同步；如果合并单元是同步状态，按照SV报文中的采样序号进行数据同步，定时检测多个合并单元之间是否失步，检出失步的合并单元，具体实现如下，若目前有n个处于同步状态的合并单元，不小于n/2的合并单元的采样序号序号相同，则以此序号做为比较基准，一旦采样序号与此基准的差值大于或等于2，则认为此合并单元相对失步。
3.如果是GOOSE报文，判断GOOSE是否变位，如果是变位事件，比较接收时间与GOOSE变位时间（GOOSE报文中所包含的GOOSE状态最近状态变位的时间信息），如果差值小于500毫秒，按照GOOSE变位时间进行数据同步；如果不是变位事件，按照接收时间进行数据同步。
4.记录下上电后收到的第1帧报文的同步序号，实时监测当前报文与第１帧报文的同步序号之差，若差值大于2000，启动20毫秒定时器，在20毫秒定时器中断服务程序中将同步后的数据打包发送给故障录波分析装置的后续处理软件模块。
Claims (4)
1.一种基于时钟源的自适应数据同步方法，其特征在于：该同步方法的步骤如下：
1).对接收的报文判断其所属的报文类型；
2).如果是SV报文，判断该报文是否处于时钟源同步状态，如果该报文同步时，按照SV报文中的采样序号进行数据同步，如果该报文不同步时，则按照接收时间进行数据同步；
3).如果是GOOSE报文，判断该报文是否变位，如果没有变位，按照接收时间进行数据同步，如果发生变位，比较接收时间与GOOSE变位时间，如果差值小于其设定值，按照GOOSE变位时间进行数据同步，如果大于其设定值，则按异常数据处理；
4).将上述同步后的报文按照一定的帧数打包发送给后续处理模块。
2.根据权利要求1所述的基于时钟源的自适应数据同步方法，其特征在于：所述的步骤2)中按照接收时间进行数据同步是通过将接收时间折算成一定数量的采样序号，然后按照折算后采样序号对接收到的SV报文数据进行数据同步实现的。
3.根据权利要求1所述的基于时钟源的自适应数据同步方法，其特征在于：所述的步骤2)当接收到的SV报文同步时需要对多个合并单元相互间的同步偏差进行检查，如果出现失步，则利用报文中的采样序号进行数据同步。
4.根据权利要求3所述的基于时钟源的自适应数据同步方法，其特征在于：所述的步骤2)中对多个合并单元间的同步偏差进行检查的过程为：n个处于同步状态的合并单元，以不小于n/2的合并单元的相同采样序号，为比较基准，一旦合并单元的采样序号与此基准的差值大于或等于2，则认为此合并单元相对失步。
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