CN114552545A - 一种配网系统差动保护信号同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及差动保护信号同步技术领域，尤其涉及一种配网系统差动保护信号同步方法，针对当前现有的差动保护信号同步技术采用的信号同步方法单一导致信号同步的成功率较低，以及信号同步成功后缺少检测导致信号同步时效性较短的问题，现提出如下方案，其中包括以下步骤：S1：装置准备,S2:初步校正，S3：同步采样,S4：再次校正，S5：信号检测，S6：试验对比，本发明的目的是通过采用多中信号同步方法进行信号校正，提高了信号同步的成功率，同时通过信号同步成功后进行信号检测，避免了信号同步时效导致的获取信息不同步，增强了信号同步的时效性。

Description

一种配网系统差动保护信号同步方法
技术领域
本发明涉及差动保护信号同步技术领域，尤其涉及一种配网系统差动保护信号同步方法。
背景技术
差动保护的基本原理是基尔霍夫定律，即“电路中流入节点电流的总和等于零”，电流差动保护的原理是在本世纪初提出的,迄今为止,已约有90年的历史。电流差动保护是继电保护中的一种保护，由于其原理简单可靠而被广泛地用作电力系统的发电机、变压器、母线和大型电动机等元件的主保护。电流差动保护原理在电力线路上的应用，最早就是传统的导引线保护。它可作为高、中压电网中的短距离线路的全线速动主保护。“单线”和“差动”是一对概念，“单线”是绝对值，“差动”是相对值，在数值的绝对值变化不是很大的时，应该采用单线输入输出，而在数值的绝对值变化很大时，如果采用单线输入输出，那仪表的量程将需要很大，量程大就意味着精度不高，此时如果采用差动的方式则会使得控制的量始终在一个较小的范围内变化，这样就有利于获得比较高的控制精度。
但是目前现有的差动保护信号同步技术采用的信号同步方法单一导致信号同步的成功率较低，以及信号同步成功后缺少检测导致信号同步时效性较短的问题，因此，我们提出一种配网系统差动保护信号同步方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前现有的差动保护信号同步技术采用的信号同步方法单一导致信号同步的成功率较低，以及信号同步成功后缺少检测导致信号同步时效性较短等问题，而提出的一种配网系统差动保护信号同步方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种配网系统差动保护信号同步方法，包括以下步骤：
S1：装置准备：准备信号同步需要的装置；
S2：初步校正：采样数据修正法进行初步信号校正；
S3：同步采样：通过采样时刻调整法对线路两侧保护装置进行同步采样；
S4：再次校正：采用时钟校正法进行再次信号校正；
S5：信号检测：采用GPS对信号同步后的两端进行信号检测，并通过检测结果进行判断处理；
S6：试验对比：对所述配网系统差动保护信号同步方法进行试验，并与现有方法进行对比；
优选的，所述S1中，建立配网系统，其中所述系统包括5G网络、光纤和GPS，由人工采用等距间断建立5G基站，通过基站建立5G通道，并通过5G通道进行信号传输；
优选的，所述S2中，采样数据修正法进行初步信号校正，其中采用采样数据修正法时两侧保护不分主从，每侧保护在各自晶振控制下，并以相同的采样频率独立采样，且发送的每一帧数据中包含时间标签信息和电流采样数据信息，其中电流采样数据为某采样时刻通过变换获得的电流相量，同时在假设两侧接受数据通道延时相等的前提下计算出通道延时，通过计算出的通道延时求出两侧采样偏差8，保护将接受到的对侧电流相量乘以旋转因子得到修正后的同步采样数据；
优选的，所述S3中，通过采样时刻调整法对线路两侧保护装置进行同步采样，其中进行同步采样时两侧保护一端规定为主机，另一端规定为从机，由规定的主机进行自由采样，且由主机发送信息帧给从机，从机收到后将命令和延时时间返回给主机，主机通过返回的数据计算出通道延时时长并将数据传送至从机，由从机根据获得的延时时长数据调整自己的采样时刻，且所述采样时刻调整法采用每间隔传送一次采样值，且使用采样时刻调整法在保护功能投入前都需先进行同步过程，其中所述同步过程采用同步通信方式，通过设计紧凑的通信帧将每个采样间隔传送一次采样值，并将采样值通过插值法在对侧实现同步，同时在同步运行后由专业人员对两侧保护装置进行实时观测，通过观测结果进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则不进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则需求再次启动同步过程；
优选的，所述S4中，采用时钟校正法进行再次信号校正，其中进行校正时两侧保护一端为参考端，另一端为同步端，由同步端发信息帧，参考端收到后将命令和延时时间返回给同步端，同步端计算两侧时钟的相对误差Ar，按此步骤同步端按照一定比率对时钟进行校正直到At为零，两侧时钟进入同步运行状态；
优选的，所述S5中，采用GPS对信号同步后的两端进行信号检测，并通过检测结果进行判断处理，其中检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号则判断为信号同步成功，检测结果显示进行信号同步后的信息数据未获得同步信号则判断为信号同步失败，且判定为信号同步成功则不进行处理，判定为信号同步成功则不进行处理则通过GPS进行信息授时校正，GPS校正完成后再次进行信号检测直至检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号；
优选的，所述S6中，对所述配网系统差动保护信号同步方法进行试验，并将试验结果与现有配网系统差动保护信号同步方法进行对比，计算出所述配网系统差动保护信号同步方法信号同步的成功率与时效性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过采用多中信号同步方法进行信号校正，提高了信号同步的成功率。
2、通过信号同步成功后进行信号检测，避免了信号同步时效导致的获取信息不同步，增强了信号同步的时效性。
本发明的目的是通过采用多中信号同步方法进行信号校正，提高了信号同步的成功率，同时通过信号同步成功后进行信号检测，避免了信号同步时效导致的获取信息不同步，增强了信号同步的时效性。
附图说明
图1为本发明提出的一种配网系统差动保护信号同步方法的流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1，一种配网系统差动保护信号同步方法，包括以下步骤：
S1：装置准备：建立配网系统，其中所述系统包括5G网络、光纤和GPS，由人工采用等距间断建立5G基站，通过基站建立5G通道，并通过5G通道进行信号传输；
S2：初步校正：采样数据修正法进行初步信号校正，其中采用采样数据修正法时两侧保护不分主从，每侧保护在各自晶振控制下，并以相同的采样频率独立采样，且发送的每一帧数据中包含时间标签信息和电流采样数据信息，其中电流采样数据为某采样时刻通过变换获得的电流相量，同时在假设两侧接受数据通道延时相等的前提下计算出通道延时，通过计算出的通道延时求出两侧采样偏差8，保护将接受到的对侧电流相量乘以旋转因子得到修正后的同步采样数据；
S3：同步采样：通过采样时刻调整法对线路两侧保护装置进行同步采样，其中进行同步采样时两侧保护一端规定为主机，另一端规定为从机，由规定的主机进行自由采样，且由主机发送信息帧给从机，从机收到后将命令和延时时间返回给主机，主机通过返回的数据计算出通道延时时长并将数据传送至从机，由从机根据获得的延时时长数据调整自己的采样时刻，且所述采样时刻调整法采用每间隔传送一次采样值，且使用采样时刻调整法在保护功能投入前都需先进行同步过程，其中所述同步过程采用同步通信方式，通过设计紧凑的通信帧将每个采样间隔传送一次采样值，并将采样值通过插值法在对侧实现同步，同时在同步运行后由专业人员对两侧保护装置进行实时观测，通过观测结果进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则不进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则需求再次启动同步过程；
S4：再次校正：采用时钟校正法进行再次信号校正，其中进行校正时两侧保护一端为参考端，另一端为同步端，由同步端发信息帧，参考端收到后将命令和延时时间返回给同步端，同步端计算两侧时钟的相对误差Ar，按此步骤同步端按照一定比率对时钟进行校正直到At为零，两侧时钟进入同步运行状态；
S5：信号检测：采用GPS对信号同步后的两端进行信号检测，并通过检测结果进行判断处理，其中检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号则判断为信号同步成功，检测结果显示进行信号同步后的信息数据未获得同步信号则判断为信号同步失败，且判定为信号同步成功则不进行处理，判定为信号同步成功则不进行处理则通过GPS进行信息授时校正，GPS校正完成后再次进行信号检测直至检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号；
S6：试验对比：对所述配网系统差动保护信号同步方法进行试验，并将试验结果与现有配网系统差动保护信号同步方法进行对比，计算出所述配网系统差动保护信号同步方法信号同步的成功率与时效性。
实施例二
参照图1，一种配网系统差动保护信号同步方法，包括以下步骤：
S1：装置准备：建立配网系统，其中所述系统包括5G网络、光纤和GPS，由人工采用等距间断建立5G基站，通过基站建立5G通道，并通过5G通道进行信号传输；
S2：同步采样：通过采样时刻调整法对线路两侧保护装置进行同步采样，其中进行同步采样时两侧保护一端规定为主机，另一端规定为从机，由规定的主机进行自由采样，且由主机发送信息帧给从机，从机收到后将命令和延时时间返回给主机，主机通过返回的数据计算出通道延时时长并将数据传送至从机，由从机根据获得的延时时长数据调整自己的采样时刻，且所述采样时刻调整法采用每间隔传送一次采样值，且使用采样时刻调整法在保护功能投入前都需先进行同步过程，其中所述同步过程采用同步通信方式，通过设计紧凑的通信帧将每个采样间隔传送一次采样值，并将采样值通过插值法在对侧实现同步，同时在同步运行后由专业人员对两侧保护装置进行实时观测，通过观测结果进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则不进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则需求再次启动同步过程；
S3：再次校正：采用时钟校正法进行再次信号校正，其中进行校正时两侧保护一端为参考端，另一端为同步端，由同步端发信息帧，参考端收到后将命令和延时时间返回给同步端，同步端计算两侧时钟的相对误差Ar，按此步骤同步端按照一定比率对时钟进行校正直到At为零，两侧时钟进入同步运行状态；
S4：信号检测：采用GPS对信号同步后的两端进行信号检测，并通过检测结果进行判断处理，其中检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号则判断为信号同步成功，检测结果显示进行信号同步后的信息数据未获得同步信号则判断为信号同步失败，且判定为信号同步成功则不进行处理，判定为信号同步成功则不进行处理则通过GPS进行信息授时校正，GPS校正完成后再次进行信号检测直至检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号；
S5：试验对比：对所述配网系统差动保护信号同步方法进行试验，并将试验结果与现有配网系统差动保护信号同步方法进行对比，计算出所述配网系统差动保护信号同步方法信号同步的成功率与时效性。
实施例三
参照图1，一种配网系统差动保护信号同步方法，包括以下步骤：
S1：装置准备：建立配网系统，其中所述系统包括5G网络、光纤和GPS，由人工采用等距间断建立5G基站，通过基站建立5G通道，并通过5G通道进行信号传输；
S2：初步校正：采样数据修正法进行初步信号校正，其中采用采样数据修正法时两侧保护不分主从，每侧保护在各自晶振控制下，并以相同的采样频率独立采样，且发送的每一帧数据中包含时间标签信息和电流采样数据信息，其中电流采样数据为某采样时刻通过变换获得的电流相量，同时在假设两侧接受数据通道延时相等的前提下计算出通道延时，通过计算出的通道延时求出两侧采样偏差8，保护将接受到的对侧电流相量乘以旋转因子得到修正后的同步采样数据；
S3：同步采样：通过采样时刻调整法对线路两侧保护装置进行同步采样，其中进行同步采样时两侧保护一端规定为主机，另一端规定为从机，由规定的主机进行自由采样，且由主机发送信息帧给从机，从机收到后将命令和延时时间返回给主机，主机通过返回的数据计算出通道延时时长并将数据传送至从机，由从机根据获得的延时时长数据调整自己的采样时刻，且所述采样时刻调整法采用每间隔传送一次采样值，且使用采样时刻调整法在保护功能投入前都需先进行同步过程；
S4：再次校正：采用时钟校正法进行再次信号校正，其中进行校正时两侧保护一端为参考端，另一端为同步端，由同步端发信息帧，参考端收到后将命令和延时时间返回给同步端，同步端计算两侧时钟的相对误差Ar，按此步骤同步端按照一定比率对时钟进行校正直到At为零，两侧时钟进入同步运行状态；
S5：信号检测：采用GPS对信号同步后的两端进行信号检测，并通过检测结果进行判断处理，其中检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号则判断为信号同步成功，检测结果显示进行信号同步后的信息数据未获得同步信号则判断为信号同步失败，且判定为信号同步成功则不进行处理，判定为信号同步成功则不进行处理则通过GPS进行信息授时校正，GPS校正完成后再次进行信号检测直至检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号；
S6：试验对比：对所述配网系统差动保护信号同步方法进行试验，并将试验结果与现有配网系统差动保护信号同步方法进行对比，计算出所述配网系统差动保护信号同步方法信号同步的成功率与时效性。
实施例四
参照图1，一种配网系统差动保护信号同步方法，包括以下步骤：
S1：装置准备：建立配网系统，其中所述系统包括5G网络、光纤和GPS，由人工采用等距间断建立5G基站，通过基站建立5G通道，并通过5G通道进行信号传输；
S2：初步校正：采样数据修正法进行初步信号校正，其中采用采样数据修正法时两侧保护不分主从，每侧保护在各自晶振控制下，并以相同的采样频率独立采样，且发送的每一帧数据中包含时间标签信息和电流采样数据信息，其中电流采样数据为某采样时刻通过变换获得的电流相量，同时在假设两侧接受数据通道延时相等的前提下计算出通道延时，通过计算出的通道延时求出两侧采样偏差8，保护将接受到的对侧电流相量乘以旋转因子得到修正后的同步采样数据；
S3：同步采样：通过采样时刻调整法对线路两侧保护装置进行同步采样，其中进行同步采样时两侧保护一端规定为主机，另一端规定为从机，由规定的主机进行自由采样，且由主机发送信息帧给从机，从机收到后将命令和延时时间返回给主机，主机通过返回的数据计算出通道延时时长并将数据传送至从机，由从机根据获得的延时时长数据调整自己的采样时刻，且所述采样时刻调整法采用每间隔传送一次采样值，且使用采样时刻调整法在保护功能投入前都需先进行同步过程，其中所述同步过程采用同步通信方式，通过设计紧凑的通信帧将每个采样间隔传送一次采样值，并将采样值通过插值法在对侧实现同步，同时在同步运行后由专业人员对两侧保护装置进行实时观测，通过观测结果进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则不进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则需求再次启动同步过程；
S4：再次校正：采用时钟校正法进行再次信号校正，其中进行校正时两侧保护一端为参考端，另一端为同步端，由同步端发信息帧，参考端收到后将命令和延时时间返回给同步端；
S5：信号检测：采用GPS对信号同步后的两端进行信号检测，并通过检测结果进行判断处理，其中检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号则判断为信号同步成功，检测结果显示进行信号同步后的信息数据未获得同步信号则判断为信号同步失败，且判定为信号同步成功则不进行处理，判定为信号同步成功则不进行处理则通过GPS进行信息授时校正，GPS校正完成后再次进行信号检测直至检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号；
S6：试验对比：对所述配网系统差动保护信号同步方法进行试验，并将试验结果与现有配网系统差动保护信号同步方法进行对比，计算出所述配网系统差动保护信号同步方法信号同步的成功率与时效性。
实施例五
参照图1，一种配网系统差动保护信号同步方法，包括以下步骤：
S1：装置准备：建立配网系统，其中所述系统包括5G网络、光纤和GPS，由人工采用等距间断建立5G基站，通过基站建立5G通道，并通过5G通道进行信号传输；
S2：初步校正：采样数据修正法进行初步信号校正，其中采用采样数据修正法时两侧保护不分主从，每侧保护在各自晶振控制下，并以相同的采样频率独立采样，且发送的每一帧数据中包含时间标签信息和电流采样数据信息，其中电流采样数据为某采样时刻通过变换获得的电流相量，同时在假设两侧接受数据通道延时相等的前提下计算出通道延时，通过计算出的通道延时求出两侧采样偏差8，保护将接受到的对侧电流相量乘以旋转因子得到修正后的同步采样数据；
S3：同步采样：通过采样时刻调整法对线路两侧保护装置进行同步采样，其中进行同步采样时两侧保护一端规定为主机，另一端规定为从机，由规定的主机进行自由采样，且由主机发送信息帧给从机，从机收到后将命令和延时时间返回给主机，主机通过返回的数据计算出通道延时时长并将数据传送至从机，由从机根据获得的延时时长数据调整自己的采样时刻，且所述采样时刻调整法采用每间隔传送一次采样值，且使用采样时刻调整法在保护功能投入前都需先进行同步过程，其中所述同步过程采用同步通信方式，通过设计紧凑的通信帧将每个采样间隔传送一次采样值，并将采样值通过插值法在对侧实现同步，同时在同步运行后由专业人员对两侧保护装置进行实时观测，通过观测结果进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则不进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则需求再次启动同步过程；
S4：再次校正：采用时钟校正法进行再次信号校正，其中进行校正时两侧保护一端为参考端，另一端为同步端，由同步端发信息帧，参考端收到后将命令和延时时间返回给同步端，同步端计算两侧时钟的相对误差Ar，按此步骤同步端按照一定比率对时钟进行校正直到At为零，两侧时钟进入同步运行状态；
S5：信号检测：采用GPS对信号同步后的两端进行信号检测，并通过检测结果进行判断处理，其中检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号则判断为信号同步成功，检测结果显示进行信号同步后的信息数据未获得同步信号则判断为信号同步失败，且判定为信号同步成功则不进行处理，判定为信号同步成功则不进行处理则通过GPS进行信息授时校正，GPS校正完成后再次进行信号检测直至检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号。
将实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五中一种配网系统差动保护信号同步方法进行试验，得出结果如下：
Figure BDA0003529721180000131
实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五制得的配网系统差动保护信号同步方法对比现有方法信号同步成功率有了显著提高，且实施例一为最佳实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种配网系统差动保护信号同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：装置准备：准备信号同步需要的装置；
S2：初步校正：采样数据修正法进行初步信号校正；
S3：同步采样：通过采样时刻调整法对线路两侧保护装置进行同步采样；
S4：再次校正：采用时钟校正法进行再次信号校正；
S5：信号检测：采用GPS对信号同步后的两端进行信号检测，并通过检测结果进行判断处理；
S6：试验对比：对所述配网系统差动保护信号同步方法进行试验，并与现有方法进行对比。
2.根据权利要求1所述的一种配网系统差动保护信号同步方法，其特征在于，所述S1中，建立配网系统，其中所述系统包括5G网络、光纤和GPS，由人工采用等距间断建立5G基站，通过基站建立5G通道，并通过5G通道进行信号传输。
3.根据权利要求1所述的一种配网系统差动保护信号同步方法，其特征在于，所述S2中，采样数据修正法进行初步信号校正，其中采用采样数据修正法时两侧保护不分主从，每侧保护在各自晶振控制下，并以相同的采样频率独立采样，且发送的每一帧数据中包含时间标签信息和电流采样数据信息，其中电流采样数据为某采样时刻通过变换获得的电流相量，同时在假设两侧接受数据通道延时相等的前提下计算出通道延时，通过计算出的通道延时求出两侧采样偏差8，保护将接受到的对侧电流相量乘以旋转因子得到修正后的同步采样数据。
4.根据权利要求1所述的一种配网系统差动保护信号同步方法，其特征在于，所述S3中，通过采样时刻调整法对线路两侧保护装置进行同步采样，其中进行同步采样时两侧保护一端规定为主机，另一端规定为从机，由规定的主机进行自由采样，且由主机发送信息帧给从机，从机收到后将命令和延时时间返回给主机，主机通过返回的数据计算出通道延时时长并将数据传送至从机，由从机根据获得的延时时长数据调整自己的采样时刻。
5.根据权利要求4所述的一种配网系统差动保护信号同步方法，其特征在于，所述采样时刻调整法采用每间隔传送一次采样值，且使用采样时刻调整法在保护功能投入前都需先进行同步过程，其中所述同步过程采用同步通信方式，通过设计紧凑的通信帧将每个采样间隔传送一次采样值，并将采样值通过插值法在对侧实现同步，同时在同步运行后由专业人员对两侧保护装置进行实时观测，通过观测结果进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则不进行处理，观测结果显示两侧保护装置的晶振频率相同则需求再次启动同步过程。
6.根据权利要求1所述的一种配网系统差动保护信号同步方法，其特征在于，所述S4中，采用时钟校正法进行再次信号校正，其中进行校正时两侧保护一端为参考端，另一端为同步端，由同步端发信息帧，参考端收到后将命令和延时时间返回给同步端，同步端计算两侧时钟的相对误差Ar，按此步骤同步端按照一定比率对时钟进行校正直到At为零，两侧时钟进入同步运行状态。
7.根据权利要求1所述的一种配网系统差动保护信号同步方法，其特征在于，所述S5中，采用GPS对信号同步后的两端进行信号检测，并通过检测结果进行判断处理，其中检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号则判断为信号同步成功，检测结果显示进行信号同步后的信息数据未获得同步信号则判断为信号同步失败，且判定为信号同步成功则不进行处理，判定为信号同步成功则不进行处理则通过GPS进行信息授时校正，GPS校正完成后再次进行信号检测直至检测结果显示进行信号同步后的信息数据获得同步信号。
8.根据权利要求1所述的一种配网系统差动保护信号同步方法，其特征在于，所述S6中，对所述配网系统差动保护信号同步方法进行试验，并将试验结果与现有配网系统差动保护信号同步方法进行对比，计算出所述配网系统差动保护信号同步方法信号同步的成功率与时效性。
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