本發(fā)明涉及電網(wǎng)繼電保護(hù)領(lǐng)域的保護(hù)數(shù)據(jù)同步方法，尤其涉及基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步方法、系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前交流輸電電力系統(tǒng)保護(hù)數(shù)據(jù)的同步方法主要有：1)一般微機(jī)保護(hù)中是通過(guò)在同一保護(hù)裝置內(nèi)對(duì)全部所需模擬量進(jìn)行同步采樣的方法獲得保護(hù)同步數(shù)據(jù)；2)光纖縱差保護(hù)中是通過(guò)主從對(duì)時(shí)方式保證對(duì)端不同保護(hù)裝置的采樣基準(zhǔn)時(shí)刻一致，從而實(shí)現(xiàn)不同保護(hù)裝置同步采樣來(lái)獲得保護(hù)同步數(shù)據(jù)；3)在智能站站內(nèi)保護(hù)中，合并單元進(jìn)行等間隔異步采樣并將采樣時(shí)刻與站內(nèi)衛(wèi)星鐘裝置對(duì)時(shí)時(shí)刻的時(shí)間差一起送達(dá)保護(hù)裝置，每臺(tái)保護(hù)裝置再按照站內(nèi)衛(wèi)星鐘對(duì)時(shí)時(shí)刻統(tǒng)一對(duì)不同合并單元的等間隔異步采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值同步處理，最終獲得本臺(tái)保護(hù)裝置所需同步數(shù)據(jù)。

但是這些保護(hù)數(shù)據(jù)同步方法存在以下缺陷：1)難以實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)多地遠(yuǎn)距離位置電力系統(tǒng)保護(hù)數(shù)據(jù)的同步采樣；2)過(guò)于依賴衛(wèi)星鐘對(duì)時(shí)信號(hào)導(dǎo)致的一些先天缺陷，比如：配電網(wǎng)不便配置衛(wèi)星鐘狀況無(wú)法實(shí)現(xiàn)同步采樣、難以精確掌控多地遠(yuǎn)距離位置的不同衛(wèi)星鐘對(duì)時(shí)時(shí)刻偏差對(duì)同步采樣影響、以及衛(wèi)星鐘長(zhǎng)期失效也必然帶來(lái)采樣失步后果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足,提供一種基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步處理方法，實(shí)現(xiàn)交流輸電電力系統(tǒng)區(qū)域電網(wǎng)多地遠(yuǎn)距離位置的保護(hù)數(shù)據(jù)同步。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步處理方法，包括以下步驟：

1)交流輸電電力系統(tǒng)所在區(qū)域電網(wǎng)范圍內(nèi)，各合并單元分別對(duì)與該合并單元相對(duì)應(yīng)的斷路器的電壓電流進(jìn)行同步采樣；

2)各合并單元預(yù)先統(tǒng)一將Uab或Ubc或Uca其中一個(gè)線電壓作為基準(zhǔn)電壓，若某合并單元基準(zhǔn)電壓的有效值或頻率越限，則該合并單元數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)延時(shí)后報(bào)警并按無(wú)效數(shù)據(jù)處理；

3)各合并單元分別對(duì)基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值調(diào)整，調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)每個(gè)周波包含采樣值為零的數(shù)據(jù)；

4)各合并單元再按照調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)時(shí)刻，對(duì)獲取的其它同步采樣電壓電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值調(diào)整；

5)各合并單元計(jì)算出基準(zhǔn)電壓及所有電壓電流的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)至步驟6)；

6)各合并單元將數(shù)據(jù)發(fā)送給區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置，區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)處理。

進(jìn)一步的，在步驟1)中，合并單元對(duì)電壓電流進(jìn)行同步采樣時(shí)，所有合并單元的采樣速率一致且固定不變。

進(jìn)一步的，在步驟2)中，若合并單元一上電運(yùn)行即判斷三相電壓均無(wú)效，則進(jìn)行延時(shí)報(bào)警處理，直接將原始采樣數(shù)據(jù)向區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置發(fā)送。

進(jìn)一步的，在步驟2)中，若合并單元在運(yùn)行過(guò)程中判斷出上次基準(zhǔn)電壓由有效變無(wú)效，仍應(yīng)延續(xù)之前基準(zhǔn)電壓相別不變，等待一定延時(shí)后再重新進(jìn)行基準(zhǔn)電壓相別切換，如果等待延時(shí)到后判斷三相電壓均無(wú)效，則進(jìn)行延時(shí)報(bào)警處理，直接將原始采樣數(shù)據(jù)向區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置發(fā)送。

進(jìn)一步的，在步驟3)中，調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)每個(gè)周波包含兩個(gè)采樣值為零的數(shù)據(jù)，所有合并單元應(yīng)預(yù)先統(tǒng)一確定為從上升過(guò)程或者下降過(guò)程選擇第一個(gè)過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，在步驟5)中，各合并單元計(jì)算出基準(zhǔn)電壓的頻率、所有電壓電流的相量和有效值、其它電壓電流相量與基準(zhǔn)電壓之間的夾角角度。

進(jìn)一步的，在步驟6)中，區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置首先判斷各合并單元各自確認(rèn)的基準(zhǔn)電壓相別是否一致，如果所有合并單元各自確認(rèn)的基準(zhǔn)電壓相別均一致，則直接應(yīng)用所有接收的電壓電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)運(yùn)算，如果所有合并單元各自確認(rèn)的基準(zhǔn)電壓相存在不一致情況，則進(jìn)行延時(shí)報(bào)警處理。

進(jìn)一步的，當(dāng)合并單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置通信時(shí)，各合并單元將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送給區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置。

基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步系統(tǒng)，包括：

多個(gè)合并單元用于在交流輸電電力系統(tǒng)所在區(qū)域電網(wǎng)范圍內(nèi)，各合并單元分別對(duì)與該合并單元相對(duì)應(yīng)的斷路器的電壓電流進(jìn)行同步采樣；

各合并單元預(yù)先統(tǒng)一將Uab或Ubc或Uca其中一個(gè)線電壓作為基準(zhǔn)電壓，若某合并單元基準(zhǔn)電壓的有效值或頻率越限，則該合并單元數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)延時(shí)后報(bào)警并按無(wú)效數(shù)據(jù)處理；

各合并單元分別對(duì)基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值調(diào)整，調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)每個(gè)周波包含采樣值為零的數(shù)據(jù)；

各合并單元再按照調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)時(shí)刻，對(duì)獲取的其它同步采樣電壓電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值調(diào)整；

各合并單元計(jì)算出基準(zhǔn)電壓及所有電壓電流的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置，區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)處理。

基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步系統(tǒng)，當(dāng)合并單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置通信時(shí)，各合并單元將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送給區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置。

本發(fā)明的有益效果是：

采用本發(fā)明所述基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步處理方法，能夠不依賴衛(wèi)星鐘對(duì)時(shí)信號(hào)實(shí)現(xiàn)交流輸電電力系統(tǒng)區(qū)域電網(wǎng)多地遠(yuǎn)距離位置保護(hù)數(shù)據(jù)的同步采樣，同時(shí)應(yīng)用該方法處理過(guò)的同步數(shù)據(jù)不會(huì)因傳輸通道輕微延時(shí)影響數(shù)據(jù)同步性，能有效提升交流輸電電力系統(tǒng)區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步處理方法的主機(jī)數(shù)據(jù)連接圖；

圖2為基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步處理方法的帶交換機(jī)主機(jī)數(shù)據(jù)連接圖；

具體實(shí)施方式

合并單元與區(qū)域保護(hù)裝置可以直接相連，如圖1所示，合并單元也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與區(qū)域保護(hù)裝置相連，如圖2所示。

一種基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步處理方法，其特征是，包括以下步驟：

1)在交流輸電電力系統(tǒng)區(qū)域電網(wǎng)范圍內(nèi)，各合并單元分別對(duì)本斷路器的電壓電流進(jìn)行采樣，所有合并單元的采樣速率一致且固定不變，同一合并單元內(nèi)電壓電流同步采樣，不同合并單元之間不存在電壓電流同步采樣要求；

2)首先各合并單元預(yù)先統(tǒng)一將Uab或Ubc或Uca其中一個(gè)線電壓作為基準(zhǔn)電壓；

3)各合并單元分別對(duì)基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件插值調(diào)整，調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)每個(gè)周波必須包含兩個(gè)采樣值為零的數(shù)據(jù)，其中第一個(gè)過(guò)零點(diǎn)數(shù)據(jù)全系統(tǒng)所有合并單元應(yīng)預(yù)先統(tǒng)一確定為從上升過(guò)程或者下降過(guò)程選擇；軟件插值：過(guò)零點(diǎn)最近的正負(fù)兩點(diǎn)連線找到零點(diǎn)，這是第一個(gè)插值點(diǎn)，然后根據(jù)零點(diǎn)與正負(fù)點(diǎn)之間距離，再計(jì)算其它插值點(diǎn)。

4)各合并單元再按照自身調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)時(shí)刻，對(duì)獲取的其它同步采樣電壓電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行同樣算法的軟件插值調(diào)整；

5)各合并單元計(jì)算出基準(zhǔn)電壓的頻率、所有電壓電流的相量和有效值、其它電壓電流相量與基準(zhǔn)電壓之間的夾角角度；

6)各合并單元將自身調(diào)整后的全部電壓電流采樣數(shù)據(jù)、基準(zhǔn)電壓的頻率、所有電壓電流的相量和有效值、其它電壓電流相量與基準(zhǔn)電壓之間的夾角角度等，發(fā)送給區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置；

7)區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置首先判斷各合并單元各自確認(rèn)的基準(zhǔn)電壓及其他線電壓有效值和相角是否一致。如果所有合并單元各自確認(rèn)的基準(zhǔn)電壓及其他線電壓有效值和相角差異在允許范圍內(nèi)，則直接應(yīng)用所有接收的電壓電流采樣數(shù)據(jù)按照所有數(shù)據(jù)完全滿足同步采樣的方法進(jìn)行所需要的保護(hù)運(yùn)算。如果所有合并單元各自確認(rèn)的基準(zhǔn)電壓有效值和相角差異超出允許范圍，則進(jìn)行延時(shí)報(bào)警處理。

所述步驟2)中，若合并單元一上電運(yùn)行即判斷三相電壓均無(wú)效，則進(jìn)行延時(shí)報(bào)警處理，同時(shí)不再執(zhí)行步驟3)和步驟4)，即不再對(duì)所有電壓電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件插值調(diào)整，直接將原始采樣數(shù)據(jù)向區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置發(fā)送。

所述步驟2)中，若合并單元在運(yùn)行過(guò)程中判斷出上次基準(zhǔn)電壓由有效變無(wú)效，仍應(yīng)延續(xù)之前基準(zhǔn)電壓相別不變，等待一定延時(shí)后再該合并單元數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)延時(shí)后報(bào)警并按無(wú)效數(shù)據(jù)處理，即不再對(duì)該合并單元所有電壓電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件插值調(diào)整，直接將原始采樣數(shù)據(jù)向區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置發(fā)送。

基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步系統(tǒng)，包括：

多個(gè)合并單元用于在交流輸電電力系統(tǒng)所在區(qū)域電網(wǎng)范圍內(nèi)，各合并單元分別對(duì)與該合并單元相對(duì)應(yīng)的斷路器的電壓電流進(jìn)行同步采樣；

各合并單元預(yù)先統(tǒng)一將Uab或Ubc或Uca其中一個(gè)線電壓作為基準(zhǔn)電壓，若某合并單元基準(zhǔn)電壓的有效值或頻率越限，則該合并單元數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)延時(shí)后報(bào)警并按無(wú)效數(shù)據(jù)處理；

各合并單元分別對(duì)基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值調(diào)整，調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)每個(gè)周波包含采樣值為零的數(shù)據(jù)；

各合并單元再按照調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓采樣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)時(shí)刻，對(duì)獲取的其它同步采樣電壓電流采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值調(diào)整；

各合并單元計(jì)算出基準(zhǔn)電壓及所有電壓電流的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置，區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)處理。

基于交流電壓過(guò)零點(diǎn)的區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)數(shù)據(jù)插值同步系統(tǒng)，當(dāng)合并單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置通信時(shí)，各合并單元將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送給區(qū)域電網(wǎng)保護(hù)裝置。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。