CN104348569B - 一种提高智能变电站可靠性的数据源端同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高智能变电站可靠性的数据源端同步方法，SV组网模式下从数据源头改进同步方法，有效降低整个智能变电站系统对对时系统的依赖，解决卫星信号接收不正常，如信号丢失或信号强度较弱、信噪比低等，出现丢秒、跳秒等情况下导致的全站主保护退出问题，大大提高了网络采样系统的运行可靠性。由于该改进方法无需额外增加对时系统，对于现有体系结构无改变，对时装置及MU需做改进设计，对保护装置无要求，因此适用性较广，具备大面积推广条件。此方法对于跨变电站的应用，如广域保护、光纤差动保护等则不适用。

Description

一种提高智能变电站可靠性的数据源端同步方法

技术领域

本发明属于智能变电站中继电保护及自动化领域，具体涉及一种解决组网模式下数据同步问题，降低对时钟同步装置的依赖，提高系统运行可靠性。

背景技术

国外智能电网研究着重于配电网与需求侧、新能源的建设，在智能变电站方面主要还是停留在理论功能与结构设计阶段，尚没有系统的智能变电站建设规划。

国内对智能化变电站技术的研究已取得了阶段性成果，国内生产厂家已能提供智能变电站全系列站控层、间隔层、过程层设备，包括电子式互感器及合并单元、数字接口智能终端、全系列数字化接口继电保护及测控装置、智能断路器、支持IEC61850标准的全套监控设备及软件、数字化测试仪、工程配置工具等，出台了一系列技术、设计和改造标准，智能化变电站已成为变电站自动化技术的发展方向和必然趋势。

尽管目前建设的智能化变电站在设备、站控层高级应用等方面对变电站进行了一定程度的智能化，但全站“智能”程度有限，还存在以下几个比较突出问题：

1)电子式互感器及智能组件运行可靠性及稳定性需进一步验证；

2)组网和直采方式存在争论；

3)缺乏智能变电站的检测方法及检测设备、数字化计量合法性未得到认可等；

4)各辅助系统之间，辅助系统与站内自动化系统之间缺乏统一的数据平台。

智能变电站采用了基于开放的、标准的网络技术和对等的通信模式，对网络通信技术和相应设备在可靠性、实时性、稳定性等方面要求非常严格。一旦网络出现故障，二次设备的功能会受到严重影响，甚至失效，直接影响到电网的安全稳定运行。SV组网模式对于数据的共享提供了便利，但组网模式下数据同步依赖外部同步时钟的问题比较突出，本方法重点解决组网模式下数据同步问题，降低对时钟同步装置的依赖，提高系统运行可靠性。

发明内容

为了解决上述问题，本申请公开了一种可靠、便利的方法，解决组网模式下数据同步问题，降低对时钟同步装置的依赖，提高系统运行可靠性。

本发明具体采用以下技术方案。

一种提高智能变电站可靠性的数据源端同步方法，其特征在于：通过扩展B码规约，增加时钟同步装置异常标志，区别是时钟同步装置与卫星间出现故障还是时钟同步装置自身出现故障，只有当时钟同步装置自身出现故障时，MU装置才清除SV报文同步标志，对于接入多个MU的跨间隔保护需闭锁保护功能，用以提高变电站的运行可靠性。所述方法包括如下步骤：

(1)对智能变电站的时钟同步装置扩展B码规约，增加时钟同步装置异常标志，该标志定义为0x0C；

(2)当卫星GPS信号正常时，时钟同步装置接收卫星授时信号，并对智能变电站内各合并单元MU进行同步，此时合并单元检测时钟同步装置发出的B码数据品质≤4，各合并单元输出SV同步标志＝1；

(3)当卫星GPS信号异常时，判断时钟同步装置运行是否正常，当时钟同步装置运行正常时，设置B码数据品质为非0x0C值，当时钟同步装置运行异常时，则B码数据品质为0x0C；

(4)合并单元MU接收时钟同步装置发送的B码数据，实现MU与时钟同步装置的同步；

(5)合并单元MU判断所接收的B码数据品质是否等于0x0C，如果不等于0x0C，则合并单元MU输出SV报文同步标志＝1，否则合并单元MU输出SV报文同步标志≠1；

(6)保护装置接收SV报文，当SV报文同步标志＝1时，继电保护功能正常，当SV报文同步标志≠1时，对于需要接入多个合并单元MU的跨间隔保护则需闭锁继电保护功能。

本申请具有以下有益技术效果：

在现有运行模式基础上，通过数据源端同步改进方法，解决卫星信号接收不正常，如信号丢失或信号强度较弱、信噪比低等，出现丢秒、跳秒等情况下导致的全站主保护退出问题，大大提高了SV网络采样系统的运行可靠性。

附图说明

图1是本发明时钟同步装置与卫星间数据传输回路异常示意图；

图2是本发明时钟同步装置工作异常示意图；

图3是本发明全站同步系统示意图；

图4是提高智能变电站可靠性的数据源端同步方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。

附图1是本发明时钟同步装置与卫星间数据传输回路异常示意图，图中当卫星信号传输回路出现异常，如：卫星信号接收不正常，信号丢失或信号强度较弱、信噪比低等，出现丢秒、跳秒等情况下，代表外部时间质量的品质位会出现异常，但代表装置自身工作状态的品质位仍然是好的，MU仍然可以根据全站唯一的时间源实现同步，因此MU输出SV报文的同步标志仍然是同步状态。

附图2是本发明时钟同步装置工作异常示意图，当时钟同步装置工作状况出现异常后，扩展B码中的代表时钟同步装置运行工况的时间品质为有效。当MU收到给标志后清除SV报文中的同步标志。

附图3是本发明全站同步系统示意图，卫星丢失后，授时装置会作为站内唯一的时钟源以自己节奏发送B码序列，站内MU间依据唯一的时钟源仍然可以实现同步，无需清SV同步标志位，保护也就不会闭锁。但当时钟同步装置异常时，则会导致MU间异步，因此需扩展B码规约，增加时钟同步装置异常标志，MU当收到此信号时，则需清除SV报文同步标志，跨间隔的母线差动保护、变压器保护等收到非同步报文后闭锁相关保护功能，防止误动。

附图4是本发明提高智能变电站可靠性的数据源端同步方法流程示意图，所述数据源端同步方法包括以下步骤：

(1)对智能变电站的时钟同步装置扩展B码规约，增加时钟同步装置异常标志,如附表1所示,该标志定义为0x0C；

(2)当卫星GPS信号正常时，时钟同步装置接收卫星授时信号，并对智能变电站内各合并单元MU进行同步，此时合并单元检测时钟同步装置发出的B码数据品质≤4，各合并单元输出SV同步标志＝1；

(3)当卫星GPS信号异常时，判断时钟同步装置运行是否正常，当时钟同步装置运行正常时，设置B码数据品质为附表1中的非0x0C值，当时钟同步装置运行异常时，则B码数据品质＝0x0C；

(4)合并单元MU接收时钟同步装置发送的B码数据，实现MU与时钟同步装置的同步；

(5)合并单元MU判断所接收的B码数据品质是否等于0x0C，如果不等于0x0C，则合并单元MU输出SV报文同步标志＝1，否则合并单元MU输出SV报文同步标志≠1；

(6)保护装置接收SV报文，当SV报文同步标志＝1时，继电保护功能正常，当SV报文同步标志≠1时，对于需要接入多个MU的跨间隔保护，如母差、变压器保护，则需闭锁继电保护功能。

附表1 B码数据品质定义

申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种提高智能变电站可靠性的数据源端同步方法，所述方法通过扩展B码规约，增加时钟同步装置异常标志，区别是时钟同步装置与卫星间出现故障还是时钟同步装置自身出现故障，只有当时钟同步装置自身出现故障时，MU装置才清除SV报文同步标志，对于接入多个MU的跨间隔保护需闭锁保护功能，以提高变电站的运行可靠性；其特征在于：所述方法包括如下步骤：

(1)对智能变电站的时钟同步装置扩展B码规约，增加时钟同步装置异常标志，该标志定义为0x0C；

(2)当卫星GPS信号正常时，时钟同步装置接收卫星授时信号，并对智能变电站内各合并单元MU进行同步，此时合并单元检测时钟同步装置发出的B码数据品质≤4，各合并单元输出SV同步标志＝1；

(3)当卫星GPS信号异常时，判断时钟同步装置运行是否正常，当时钟同步装置运行正常时，设置B码数据品质为非0x0C值，当时钟同步装置运行异常时，则B码数据品质为0x0C；

(4)合并单元MU接收时钟同步装置发送的B码数据，实现MU与时钟同步装置的同步；

(5)合并单元MU判断所接收的B码数据品质是否等于0x0C，如果不等于0x0C，则合并单元MU输出SV报文同步标志＝1，否则合并单元MU输出SV报文同步标志≠1；

(6)保护装置接收SV报文，当SV报文同步标志＝1时，继电保护功能正常，当SV报文同步标志≠1时，对于需要接入多个合并单元MU的跨间隔保护则需闭锁继电保护功能。