CN113708349A - 一种输配电线路的差动保护方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种输配电线路的差动保护方法及装置。该方法包括：接收统一的对时信号，并基于对时信号触发同步信号；根据同步信号对线路电流进行同步采样以获得第一侧采样数据，并对第一侧采样数据进行同步信息编码；将第一侧采样数据和对应的同步信息编码及根据同步信号获取的开关量数据封装为第一侧网络报文通过无线网络发送至线路对侧另一差动保护装置；接收另一差动保护装置发送的包括线路电流的第二侧采样数据和对应的同步信息编码及开关量数据的第二侧网络报文；采用插值算法对第一侧采样数据和第二侧采样数据进行插值处理，获得同步采样数据；根据同步采样数据进行差动计算。利用现有无线网络建立保护装置之间的数据通道，具有更好的经济性。

Description

一种输配电线路的差动保护方法及装置
技术领域
本申请涉及电力系统线路继电保护领域，具体地涉及一种输配电线 路的差动保护方法及装置。
背景技术
继电保护装置是为了保证电力系统安全稳定运行，在电气元件发生 故障后，有选择地且迅速地切断故障元件的装置。差动保护是继电保护 的一种。应用于输配电线路的差动保护装置，其保护原理以基尔霍夫电 流定律为基础，即在任一时刻，进入某线路的电流总和等于所有离开该 线路的电流总和。线路差动保护的过程为：通过线路两侧的保护装置交 换采样数据信息，将本侧的电流量传送到线路对侧的保护装置并加以计 算比较，以判断故障是在本线路范围内还是本线路范围之外，从而决定 是否切断被保护线路。
目前线路差动保护数据传输主要依赖于光纤进行传输。光纤具有大 带宽、低时延、抗干扰、低损耗等特点，成为理想的数据传输载体。然 而，在配网等很多场合，存在光缆建设及维护难度大、运行方式多变等 特点，极大地制约了光纤通信方式的全面应用。
随着无线通信网络技术的发展，无线通信网络从参数上开始接近光 纤网络，而且无线网络的广泛覆盖适用于电力网架结构不断发展变化的 场合，同时带来降低建设成本的可能，这给线路差动保护通信带来了新 的选择。
发明内容
本申请旨在提供一种输配电线路的差动保护方法，通过无线网络建 立差动保护装置之间的数据通道，具有快速部署保护的能力和更好的经 济性。而且，对于分支节点众多且配网架构不断变化的场合，采用无线 网络传输数据的方法，可实现灵活组网和接入，便于差动保护在配网中 的推广应用。
根据本申请的一方面，本申请提供一种输配电线路的差动保护方法， 应用于差动保护装置，包括：
接收统一的对时信号，并基于所述对时信号触发同步信号；
根据所述同步信号对线路电流进行同步采样以获得第一侧采样数 据，并对所述第一侧采样数据进行同步信息编码；
将所述第一侧采样数据和对应的同步信息编码以及根据所述同步信 号获取的开关量数据封装为第一侧网络报文通过无线网络发送至线路对 侧的另一差动保护装置；
接收另一差动保护装置发送的包括所述线路电流的第二侧采样数 据和对应的同步信息编码以及开关量数据的第二侧网络报文；
采用插值算法对所述第一侧采样数据和所述第二侧采样数据进行 插值处理，获得同步采样数据；
根据所述同步采样数据进行差动计算。
根据本申请的一些实施例，所述无线网络包括：5G无线网络或LTE 无线网络。
根据本申请的一些实施例，所述差动保护方法还包括：
通过外置终端或者内置通信模组接入无线网络。
根据本申请的一些实施例，所述对时信号包括：卫星授时信号或者 无线网络提供的授时信号。
根据本申请的一些实施例，基于所述对时信号触发同步信号包括： 将所述对时信号转为保护用的秒脉冲时钟信号，在每个整秒上升沿到达 时触所述发同步信号。
根据本申请的一些实施例，所述同步采样的方式包括：按照IEC 61850-9-2标准中的SV组网方式，以两次同步信号到达为一个采样循环 以固定采样频率在一个采样循环内进行等间隔采样，且采样频率大于或 等于保护中断频率。
根据本申请的一些实施例，所述第一侧采样数据或第二侧采样数据 的编号方式包括：所述第一侧采样数据或第二侧采样数据的每一帧数据 对应一个编号；在每一个采样循环内，第一帧数据对应的编号为0，每 次采样中断时编号递增1。
根据本申请的一些实施例，所述开关量数据包括：差动允许信号、 闭锁信号、联跳信号中的一种或多种。
根据本申请的一些实施例，所述第一侧网络报文或第二侧网络报文 的格式包括：SV报文。
根据本申请的一些实施例，所述开关量数据的存储方式包括：按位 合并为一个16位或32位数据，存储于SV报文单独分配的一个通道中。
根据本申请的一些实施例，通过无线网络发送所述第一侧网络报文 或第二侧网络报文的传输协议包括：IEC 61850-90-5标准中可路由的 R-SV协议。
根据本申请的一些实施例，采用插值算法对所述第一侧采样数据和 所述第二侧采样数据进行插值处理，获得同步采样数据，包括：
根据同步信号计算第二侧网络报文中所述第二侧采样数据的采样 时刻；
根据无线网络的最大通道传输延迟计算插值时刻；
根据所述第二侧采样数据的采样时刻和所述插值时刻，对所述第二 侧采样数据和所述第一侧采样数据进行插值处理，获取同步采样数据。
根据本申请的一些实施例，所述第二侧采样数据的采样时刻按照以 下公式计算：第二侧采样数据的采样时刻＝同步信号触发的时刻+第二侧 采样数据的同步信息编码×采样间隔。
根据本申请的一些实施例，所述插值时刻按照以下公式计算：插值 时刻＝当前保护中断时刻–回退时间，其中，当前保护中断时刻为记录的 当前保护中断触发时刻，回退时间为一个给定的且大于最大通道传输延 迟的时间。
根据本申请的一些实施例，采用插值算对将所述第一侧采样数据和 所述第二侧采样数据进行插值处理，获得同步采样数据，还包括：
根据同步信号计算所述第二侧网络报文中开关量数据的开关量生 成时刻；
将与所述插值时刻最接近的开关量生成时刻对应的开关量数据作 为同步开关量数据。
根据本申请的一些实施例，所述差动保护方法还包括：当计算结果 满足差动保护逻辑和启动条件时，所述差动保护装置根据所述同步开关 量数据向发送所述网络报文的另一差动保护装置发送差动允许信号。
根据本申请的一些实施例，所述差动保护逻辑包括：相量差动、零 序差动和变化量差动中的一种或多种。
根据本申请的一些实施例，所述启动条件包括：相电流启动、零序 电流启动和相间电流变化量启动中的一种或多种组合。
根据本申请的另一方面，本申请提供一种输配电线路的差动保护装 置，包括：
同步对时模块，用于接收统一的对时信号并基于所述对时信号触发 同步信号；
采样编号模块，用于根据所述同步信号对线路电流进行同步采样以 获得第一处理数据，并对所述第一侧采样数据进行同步信息编码；
插值同步模块，用于采用插值算法对所述第一侧采样数据和所述第 二侧采样数据进行插值处理，获得同步采样数据；
差动保护模块，用于根据所述同步采样数据进行差动计算，并根据 计算结果，向发送所述第二侧网络报文的另一差动保护装置发送差动允 许信号；
数据传输模块，用于将所述第一侧采样数据和对应的同步信息编码以 及获取的开关量数据封装为第一侧网络报文并通过无线网络发送至线路对 侧的另一差动保护装置，并接收另一差动保护装置发送的包括所述线路电 流的第二侧采样数据和对应同步信息编码以及开关量数据的第二侧网络报 文。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下 面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描 述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅是本申请的一些实施例。
图1示出根据本申请示例实施例的基于无线通信的差动保护系统 架构示意图。
图2示出根据本申请示例实施例的差动保护方法流程图。
图3示出根据本申请示例实施例的网络报文通道结构示意图。
图4示出根据本申请示例实施例的采样数据同步过程示意图。
图5示出根据本申请示例实施例的差动保护装置组成框图。
图6示出根据本申请示例实施例的差动保护装置数据处理示意图。
具体实施方式
下面将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能以 多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例。提供这些实施 例是为使得本申请更全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给 本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因 而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一 个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本 申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践 本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它 的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知 方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二等来描述各种组件， 但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组 件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的 教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任 一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，可能不 是按比例的。附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因 此不能用于限制本申请的保护范围。
目前的无线网络已发展至5G网络。虽然5G网络通信给线路差动 保护带来了新的选择，但是与光纤传输相比，5G网络通信存在延迟抖 动较高、上下行通道延迟不一致等问题。
针对现有技术中，光线传输存在的问题和5G网络传输本身的缺陷， 本申请提出一种基于无线通信的输配电线路差动保护方法，以无线通信 网络作为数据传输媒介来代替光线传输，提高适用性的同时降低建设成 本。另外，通过差动保护装置之间进行对时和采集数据的插值同步，解 决无线网络传出存在的延时问题。
以下将结合附图，对本申请的技术方案进行详细说明。
图1示出根据本申请示例实施例的基于无线通信的差动保护系统 架构示意图。
本申请提供的输配电线路的差动保护方法应用于如图1所示的差 动保护系统。其中，从变电站M到变电站N的输配电线路100上至少 包括两个支路。每一支路的开关配置一个差动保护装置200。每一个差 动保护装置200采集对应支路的模拟量数据并获取开关量数据。差动保 护装置200之间通过无线网络300连接，例如5G无线网络或者LTE无 线网络，进行采集数据的交换。
差动保护装置200接入统一的同步时钟源以进行对时和同步采样。 所述同步采样是指，线路上的差动保护装置进行对时之后，在同一时间 以相同的采样频率开始采样。差动保护装置200接入无线网络的方式可 以是通过网线连接至外置的5G终端接入设备(即CPE)，也可以是通 过集成在保护装置内部的5G通信模组直接接入无线网络。图1中所示 的实施例中，采用的是通过网线连接至外置5G终端接入设备的方式接 入无线网络。
图2示出根据本申请示例实施例的差动保护方法流程图。
如图2所示，本申请提供一种输配电线路的差动保护方法，应用于 差动保护装置，包括：
在步骤S210，接收统一的对时信号，并基于所述对时信号触发同步信 号。在所述输配电线路中，至少包括两个差动保护装置，通过无线网络 进行数据交换。根据本申请的示例实施例，所述无线网络包括5G无线 网络。所述差动保护装置接入无线网络的方式可以是通过外置终端接入 无线网络，也可以是通过内置通信模组接入无线网络。
所述差动保护装置，通过接入统一的同步时钟源，接收对时信号进 行对时。所述对时信号可以是卫星授时信号，例如GPS或北斗对时设备 的独立授时信号；也可以无线网络提供的授时信号，例如通过5G网络获 得的统一授时信号。对时方式可以采用B码对时方式，也可以采用 IEEE1588对时方式。差动保护装置接收对时信号之后，将接收的外部 对时信号转为保护用的秒脉冲时钟信号。在每个整秒上升沿到达时，触 发同步信号。
在步骤S220，根据所述同步信号对线路电流进行同步采样以获得第一 侧采样数据，并对所述第一侧采样数据进行同步信息编码。差动保护装置 的采样模块接收到同步信号后，开始进行同步采样，采集线路电流。同 步采样的方式可以按照IEC 61850-9-2标准中的SV组网方式进行，以 固定采样频率在一个采样循环内进行等间隔采样。两次同步信号到达的 时间间隔，为一个采样循环。
在一个采样循环的采样过程中，采样中断跟随同步信号，且采样频 率大于或等于保护中断频率。例如，保护中断为1200点/秒时，采样频 率可以为1200点/秒，2000点/秒或者4000点/秒等。以4000点/秒采样 率为例，差动保护装置以等时间间隔方式进行采样，例如，每隔250us 进行一次采样。
在一个采样循环的采样过程中，同步信息编码的方式为：采样数据 的每一帧数据对应一个编号。编号和采样数据一同填入数据帧中。在每 一个采样循环内，第一帧采样数据对应的编号为0，每次采样中断时采 样编号递增1。直到下一次同步信号到达，采样编号再重新由零开始计 数。第一侧采样数据包括采集的模拟量数据和读取的开关量数据。模拟量数据包括采集的线路电流信号。开关量数据包括差动允许信号、闭锁 信号、联跳信号中的一种或多种。
在步骤S230，将所述第一侧采样数据和对应的同步信息编码以及根据 所述同步信号获取的开关量数据封装为第一侧网络报文通过无线网络发送 至线路对侧的另一差动保护装置。
在步骤S240，接收来自另一差动保护装置发送的包括所述线路电流的 第二侧采样数据和对应同步信息编码以及开关量数据的第二侧网络报文。
差动保护数据需要在网络层上跨路由传递。因此差动保护装置间进 行数据传输的传输协议可以采用IEC 61850-90-5标准中可路由的R-SV 协议，但本申请不限于此。R-SV协议可以将SV报文映射到多播UDP 报文，是一种基于UDP/IP协议、可用于站间通信网络传输的SV协议。 基于该协议，差动保护装置能够支持数据在网络层上传输，需要给参与 差动计算的差动保护装置在5G网络中分配全网唯一的固定IP地址，保 护装置通过IP地址来互相访问。同时数据以面向无连接的方式进行传 输，无论接收方是否接入5G网络，发送方都可以发送数据。无论发送 方是否接入5G网络，接收方也可以侦听接收数据。
所述第一侧网络报文或第二侧网络报文的格式可以是SV报文。在 IEC 61850-9-2标准中，SV报文是基于链路层的报文，通过MAC地址 来访问保护装置。而在5G网络中通信，需要参照IEC 61850-90-5标准 中推荐的R-SV协议改造为基于网络层的报文，即需要将原先应用于变 电站内的SV报文封装成为符合UDP/IP协议要求的报文。
图3示出根据本申请示例实施例的网络报文通道结构示意图。
如图3所示，采样数据和开关量数据合并在一帧报文中发出，其中 开关量数据的报文封装方式为按位封装。例如，按位合并为一个16位或 32位数据，参照IEC 61850-9-2的报文规范中采样值序列存放要求，封 装于SV报文单独分配的一个通道中。
在步骤S250，采用插值算法对所述第一侧采样数据和所述第二侧采样 数据进行插值处理，获得同步采样数据。接收第二侧网络报文的差动保护 装置，对第一侧采样数据和第二侧采样数据中的线路电流模拟量数据以 及第二侧网络报文中的开关量数据分别进行插值处理。
图4示出根据本申请示例实施例的模拟量数据同步过程示意图。
如图4所示，首先，根据同步信号计算第二侧网络报文中所述第二侧 采样数据的采样时刻。对于接收的第二侧网络报文中的第二侧采样数据 中的线路电流模拟量数据，接收端差动保护装置先从接收到的数据帧中 解析出对应的同步信息编码。根据数据帧中所带的采样编号，可以计算 出模拟量数据的采样时刻。将接收到的模拟量数据和计算出的采样时刻， 按照采样时间顺序进行排列一起存放在数据缓存中，形成对齐数据。采 样时刻的计算公式为：采样时刻(Tsmpl)＝同步信号触发时刻(Tpps) +同步信息编码(n)×采样间隔(Tgap)。由于接收端的保护装置和发 送端的保护装置经过对时后同时出发同步信号，所以两端的同步信号产 生时刻相同，可以根据接收端的同步信号产生时刻、接收报文中的同步信息编码和统一的采样时间间隔，计算出接收报文中的模拟量数据的采 集时刻。
然后，根据无线网络的最大通道传输延迟计算插值时刻。差动保护 装置根据数据接收时刻Trecv和计算出的数据采样时刻Tsmpl，可以算 出每次数据传递时的通道延迟Tdly＝Trecv-Tsmpl。该延迟数据是不稳定 的，存在一定范围的抖动。因此，可以监测一段时间内的最大通道延迟 Tdly_max，然后给出一个相对保险的回退时间Tback，确保在绝大部分 时间内插值回退时间Tback大于最大通道传输延迟Tdly_max。由此， 可按照以下公式计算出插值时刻Tintp：插值时刻(Tintp)＝当前保护中 断时刻(Tint)－回退时间(Tback)。当前保护中断时刻为记录的当前保 护中断触发时刻，存储于缓存中。
最后，根据所述第二侧采样数据的采样时刻和所述插值时刻，对接收 的第二侧采样数据和本地的第一侧采样数据进行插值处理获取同步采 样数据。插值后的数据即为同步采样数据。在数据缓存中，无论是本地 的采样数据还是接收通道传来的数据，都记录有对应到当前系统下的采 样时刻。根据本申请的示例实施例，插值算法可以采用拉格朗日插值算 法，但本申请不限于此。采用拉格朗日插值法对接收到的对齐数据做一 阶线性插值，如图4所示。M0、M1点为N侧收到的来自M侧的连续 两帧模拟量采样数据，采样值为A(M0)和A(M1)，对应的采样时刻为t0 和t1，根据插值时刻Tintp1(图中D1点)，介于t0时刻(图中M0点) 和t1时刻(图中M1点)之间，则插值点D1对应的模拟量可以计算为：
A(D1)＝tb×A(M0)/(t1-t0)+ta×A(M1)/(t1-t0)，
其中，tb＝t1-Tintp1，ta＝Tintp1-t0。
对于接收的第二侧网络报文中的开关量数据，同样也需要计算出开 关量生成时刻。开关量生成时刻的可以按照以下公式计算：
开关量生成时刻＝同步信号触发时刻+同步信息编码×采样间隔。
开关量数据和计算出的开关量生成时刻一起存放在数据缓存中。在 进行插值同步时，根据计算出的插值时刻，对缓存中的数据进行筛选， 找到开关量生成时刻中与插值时刻最接近的时刻，将该时刻的开关量数 据作为后续差动保护计算所用的同步开关量数据。
在步骤S260，根据所述同步采样数据进行差动计算。例如，将本地采 样数据和接收的采样数据在同一插值时刻下进行插值处理后，得到同步采 样数据，同插值时刻的开关量数据一起送到差动保护计算模块，进行差动 电流、制动电流等的计算，并依照差动方程判断是否满足差动条件。
根据本申请的一些实施例，所述差动保护方法还包括，当计算结果 同时满足差动保护逻辑和启动条件时，根据同步开关量数据向发送第二 侧网络报文的另一差动保护装置发送差动允许信号。收到差动允许信号 的差动保护装置可以进行差动保护，动作于跳闸出口。其中，差动保护 逻辑可以是相量差动、零序差动和变化量差动中的一种。启动条件可以是 相电流启动、零序电流启动和相间电流变化量启动中的一种。本地的采 样数据用于单独进行启动条件的计算。
图5示出根据本申请示例实施例的差动保护装置组成框图。
如图5所示，根据本申请的一些实施例，本申请还提供一种输配电 线路的差动保护装置500，包括同步对时模块510、采样处理模块520 插值同步模块530、差动保护模块540和数据传输模块550。
同步对时模块510，用于接收统一的对时信号进行对时并基于所述 对时信号触发同步信号。其中，所述对时信号可以是卫星授时信号，例 如GPS或北斗对时设备的独立授时信号；也可以无线网络提供的授时信 号，例如通过5G网络获得的统一授时信号。接收对时信号之后，将接 收的外部对时信号转为保护用的秒脉冲时钟信号。在每个整秒上升沿到达时，触发同步信号。
采样处理模块520，用于根据所述同步信号对线路电流进行同步采样 以获得第一侧采样数据，并对所述第一侧采样数据进行同步信息编码。接 收到同步信号后，差动保护装置开始进行同步采样。同步采样的方式可 以按照IEC61850-9-2标准中的SV组网方式进行，以固定采样频率在一 个采样循环内进行等间隔采样。两次同步信号到达的时间间隔，为一个采 样循环。在一个采样循环的采样过程中，所述采样数据的每一帧数据对 应一个采样编码。采样编号和采样数据一同填入数据帧中。在每一个采 样循环内，第一帧采样数据对应的采样编码为0，每次采样中断时采样 编号递增1。直到下一次同步信号到达，采样编号再重新由零开始计数。
插值同步模块530，用于采用插值算法对所述第一侧采样数据和所述 第二侧采样数据进行插值处理，获得同步采样数据。由于无线网络传输的 延时，对于接收的网络报文中的模拟量采集数据，需要计算出其采样时 刻，将接收到的数据按照采样时刻进行重新排列获得对齐数据。根据当 前保护中断时刻和插值回退时间计算出插值时刻，对获得的对齐数据和 本地的模拟量采样数据在所述插值时刻进行插值处理获取插值同步采样 数据。对于接收的网络报文中的开关量数据，同样也需要计算出开关量 生成时刻。开关量数据和计算出的开关量生成时刻一起存放在数据缓存 中。在进行插值同步时，根据计算出的插值时刻，对缓存中的数据进行 筛选，找到开关量生成时刻中与插值时刻最接近的时刻，将该时刻的开 关量数据作为后续差动保护计算所用的同步开关量数据。同步模拟量数 据和同步的开关量数据构成了同步采样数据。
差动保护算模块540，用于根据所述同步采样数据进行差动算，并 根据计算结果，向发送所述第二侧网络报文的另一差动保护装置发送差 动允许信号。例如，将本地采样数据和接收的采样数据在同一插值时刻下 进行插值处理后，得到同步采样数据，同插值时刻的开关量数据一起送到 差动保护计算模块，进行差动电流、制动电流等的计算，并依照差动方程 判断是否满足差动条件。当计算结果同时满足差动保护逻辑和启动条件 时，根据同步开关量数据向发送网络报文的保护装置发送差动允许信号。 收到差动允许信号的保护装置可以进行差动保护，动作于跳闸出口。
数据传输模块550，用于将所述第一侧采样数据和对应的同步信息编 码以及获取的开关量数据封装为第一侧网络报文并通过无线网络发送至线 路对侧的另一差动保护装置，并接收另一差动保护装置发送的包括所述线 路电流的第二侧采样数据和对应同步信息编码以及开关量数据的第二侧网 络报文。。其中，接入无线网络的方式可以是通过外置终端接入无线网络， 也可以是通过内置通信模组接入无线网络。采用的传输协议可以是用IEC 61850-90-5标准中可路由的R-SV协议，但本申请不限于此。所述网络报 文的格式可以是SV报文。在IEC 61850-9-2标准中，SV报文是基于链 路层的报文，通过MAC地址来访问保护装置。而在5G网络中通信， 需要参照IEC 61850-90-5标准中推荐的R-SV协议改造为基于网络层的 报文，即需要将原先应用于变电站内的SV报文封装成为符合UDP/IP 协议要求的报文。
图6示出根据本申请示例实施例的差动保护装置数据处理示意图。
如图6所示，本申请示例实施例的差动保护装置在参与输配电线路 的差动保护过程中，其数据处理流程为：通过统一的时钟源获得同步对 时信号与其他差动保护装置进行对时。对时后，触发同步信号，通过采 样模块，并存储于本地常规采样数据缓存中。通过无线网络，如5G网 络接收其他差动保护装置发送的采集数据。本地采集数据和接收的采集数据进行同步处理。同步处理之后，按照差动保护逻辑进行计算和判断； 最后输出差动允许信号。
本申请提供的输配电线路的差动保护方法以无线通信网络代替光 线网络作为数据传输媒介，提高了适用性、降低了建设成本，具有更好 的灵活性、建设效率及经济性。同时，经过同步对时之后按照IEC 61850-9-2标准进行采样，并将相关数据参照R-SV协议进行混合编码， 封装成基于UDP/IP协议的可以在网路层传递的报文进行通信，通过同 步对时以及采样插值同步算法实现线路两侧保护装置的采样数据同步， 解决了无线通信网络在传输过程中存在的延时问题。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对 实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基 础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的 实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本 申请的保护范围之中。

Claims (19)

1.一种输配电线路的差动保护方法，应用于差动保护装置，其特征在于，包括：
接收统一的对时信号，并基于所述对时信号触发同步信号；
据所述同步信号对线路电流进行同步采样以获得第一侧采样数据，并对所述第一侧采样数据进行同步信息编码；
将所述第一侧采样数据和对应的同步信息编码以及根据所述同步信号获取的开关量数据封装为第一侧网络报文并通过无线网络发送至线路对侧的另一差动保护装置；
接收另一差动保护装置发送的包括所述线路电流的第二侧采样数据和对应的同步信息编码以及开关量数据的第二侧网络报文；
采用插值算法对所述第一侧采样数据和所述第二侧采样数据进行插值处理，获得同步采样数据；
根据所述同步采样数据进行差动计算。
2.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，所述无线网络包括：
5G无线网络或LTE无线网络。
3.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，还包括：
通过外置终端或者内置通信模组接入无线网络。
4.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，所述对时信号包括：
卫星授时信号或者无线网络提供的授时信号。
5.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，基于所述对时信号触发同步信号，包括：
将所述对时信号转为保护用的秒脉冲时钟信号，在每个整秒上升沿到达时触所述发同步信号。
6.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，所述同步采样的方式包括：
按照IEC 61850-9-2标准中的SV组网方式，以两次同步信号到达为一个采样循环，以固定采样频率在一个采样循环内进行等间隔采样，且采样频率大于或等于保护中断频率。
7.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，所述第一侧采样数据或第二侧采样数据的同步信息编码方式包括：
所述第一侧采样数据或第二侧采样数据的每一帧数据对应一个编号；
在每一个采样循环内，第一帧数据对应的编号为0，每次采样中断时编号递增1。
8.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，所述开关量数据包括：
差动允许信号、闭锁信号、联跳信号中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，所述第一侧网络报文或第二侧网络报文的格式包括：SV报文。
10.根据权利要求9所述的差动保护方法，其特征在于，所述开关量数据的报文封装方式包括：
按位合并为一个16位或32位数据，封装于SV报文单独分配的一个通道中。
11.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，通过无线网络发送所述第一侧网络报文或第二侧网络报文的传输协议包括：
IEC 61850-90-5标准中可路由的R-SV协议。
12.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于，采用插值算法对所述第一侧采样数据和所述第二侧采样数据进行插值处理，获得同步采样数据，包括：
根据同步信号计算第二侧网络报文中所述第二侧采样数据的采样时刻；
根据无线网络的最大通道传输延迟计算插值时刻；
根据所述第二侧采样数据的采样时刻和所述插值时刻，对所述第二侧采样数据和所述第一侧采样数据进行插值处理，获取同步采样数据。
13.根据权利要求12所述的差动保护方法，其特征在于，所述第二侧采样数据的采样时刻按照以下公式计算：
第二侧采样数据的采样时刻＝同步信号触发的时刻+第二侧采样数据的同步信息编码×采样间隔。
14.根据权利要求12所述的差动保护方法，其特征在于，所述插值时刻按照以下公式计算：
插值时刻＝当前保护中断时刻-回退时间，
其中，当前保护中断时刻为记录的当前保护中断触发时刻，回退时间为一个给定的且大于最大通道传输延迟的时间。
15.根据权利要求12所述的差动保护方法，其特征在于，采用插值算法对所述第一侧采样数据和所述第二侧采样数据进行插值处理，获得同步采样数据，还包括：
根据同步信号计算所述第二侧网络报文中开关量数据的开关量生成时刻；
将与所述插值时刻最接近的开关量生成时刻对应的开关量数据作为同步开关量数据。
16.根据权利要求15所述的差动保护方法，其特征在于，还包括：
当计算结果满足差动保护逻辑和启动条件时，根据所述同步开关量数据向发送所述第二侧网络报文的另一差动保护装置发送差动允许信号。
17.根据权利要求16所述的差动保护方法，其特征在于，所述差动保护逻辑包括：
相量差动、零序差动和变化量差动中的一种或多种。
18.根据权利要求16所述的差动保护方法，其特征在于，所述启动条件包括：
相电流启动、零序电流启动和相间电流变化量启动中的一种或多种组合。
19.一种输配电线路的差动保护装置，其特征在于，包括：
同步对时模块，用于接收统一的对时信号并基于所述对时信号触发同步信号；
采样处理模块，用于根据所述同步信号对线路电流进行同步采样以获得第一侧采样数据，并对所述第一侧采样数据进行同步信息编码；
插值同步模块，用于采用插值算法对所述第一侧采样数据和所述第二侧采样数据进行插值处理，获得同步采样数据；
差动保护模块，用于根据所述同步采样数据进行差动计算，并根据计算结果，向发送所述第二侧网络报文的另一差动保护装置发送差动允许信号；
数据传输模块，用于将所述第一侧采样数据和对应的同步信息编码以及获取的开关量数据封装为第一侧网络报文并通过无线网络发送至线路对侧的另一差动保护装置，并接收另一差动保护装置发送的包括所述线路电流的第二侧采样数据和对应同步信息编码以及开关量数据的第二侧网络报文。
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