一種提高智能變電站可靠性的數據源端同步方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高智能變電站可靠性的數據源端同步方法，SV組網模式下從數據源頭改進同步方法，有效降低整個智能變電站系統(tǒng)對對時系統(tǒng)的依賴，解決衛(wèi)星信號接收不正常，如信號丟失或信號強度較弱、信噪比低等，出現丟秒、跳秒等情況下導致的全站主保護退出問題，大大提高了網絡采樣系統(tǒng)的運行可靠性。由于該改進方法無需額外增加對時系統(tǒng)，對于現有體系結構無改變，對時裝置及MU需做改進設計，對保護裝置無要求，因此適用性較廣，具備大面積推廣條件。此方法對于跨變電站的應用，如廣域保護、光纖差動保護等則不適用。
【專利說明】一種提高智能變電站可靠性的數據源端同步方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能變電站中繼電保護及自動化領域，具體涉及一種解決組網模式下 數據同步問題，降低對時鐘同步裝置的依賴，提高系統(tǒng)運行可靠性。
【背景技術】
[0002] 國外智能電網研究著重于配電網與需求側、新能源的建設，在智能變電站方面主 要還是停留在理論功能與結構設計階段，尚沒有系統(tǒng)的智能變電站建設規(guī)劃。
[0003] 國內對智能化變電站技術的研究已取得了階段性成果，國內生產廠家已能提供智 能變電站全系列站控層、間隔層、過程層設備，包括電子式互感器及合并單元、數字接口智 能終端、全系列數字化接口繼電保護及測控裝置、智能斷路器、支持IEC61850標準的全套 監(jiān)控設備及軟件、數字化測試儀、工程配置工具等，出臺了一系列技術、設計和改造標準，智 能化變電站已成為變電站自動化技術的發(fā)展方向和必然趨勢。
[0004] 盡管目前建設的智能化變電站在設備、站控層高級應用等方面對變電站進行了一 定程度的智能化，但全站"智能"程度有限，還存在以下幾個比較突出問題：
[0005] 1)電子式互感器及智能組件運行可靠性及穩(wěn)定性需進一步驗證；
[0006] 2)組網和直采方式存在爭論；
[0007]3)缺乏智能變電站的檢測方法及檢測設備、數字化計量合法性未得到認可等；
[0008] 4)各輔助系統(tǒng)之間，輔助系統(tǒng)與站內自動化系統(tǒng)之間缺乏統(tǒng)一的數據平臺。
[0009] 智能變電站采用了基于開放的、標準的網絡技術和對等的通信模式，對網絡通信 技術和相應設備在可靠性、實時性、穩(wěn)定性等方面要求非常嚴格。一旦網絡出現故障，二次 設備的功能會受到嚴重影響，甚至失效，直接影響到電網的安全穩(wěn)定運行。SV組網模式對于 數據的共享提供了便利，但組網模式下數據同步依賴外部同步時鐘的問題比較突出，本方 法重點解決組網模式下數據同步問題，降低對時鐘同步裝置的依賴，提高系統(tǒng)運行可靠性。
【發(fā)明內容】
[0010] 為了解決上述問題，本申請公開了一種可靠、便利的方法，解決組網模式下數據同 步問題，降低對時鐘同步裝置的依賴，提高系統(tǒng)運行可靠性。
[0011] 本發(fā)明具體采用以下技術方案。
[0012] 一種提高智能變電站可靠性的數據源端同步方法，其特征在于：通過擴展B碼規(guī) 約，增加時鐘同步裝置異常標志，區(qū)別是時鐘同步裝置與衛(wèi)星間出現故障還是時鐘同步裝 置自身出現故障，只有當時鐘同步裝置自身出現故障時，MU裝置才清除SV報文同步標志， 對于接入多個MU的跨間隔保護需閉鎖保護功能，用以提高變電站的運行可靠性。所述方法 包括如下步驟：
[0013] (1)對智能變電站的時鐘同步裝置擴展B碼規(guī)約，增加時鐘同步裝置異常標志，該 標志定義為OxOC;
[0014] (2)當衛(wèi)星GPS信號正常時，時鐘同步裝置接收衛(wèi)星授時信號，并對智能變電站內 各合并單元MU進行同步，此時合并單元檢測時鐘同步裝置發(fā)出的B碼數據品質<4,各合并 單元輸出SV同步標志=1 ;
[0015] (3)當衛(wèi)星GPS信號異常時，判斷時鐘同步裝置運行是否正常，當時鐘同步裝置運 行正常時，設置B碼數據品質為非OxOC值，當時鐘同步裝置運行異常時，則B碼數據品質為OxOC；
[0016] (4)合并單元MU接收時鐘同步裝置發(fā)送的B碼數據，實現MU與時鐘同步裝置的同
[K 少；
[0017] (5)合并單元MU判斷所接收的B碼數據品質是否等于OxOC，如果不等于OxOC，則 合并單元MU輸出SV報文同步標志=1，否則合并單元MU輸出SV報文同步標志尹1 ;
[0018] (6)保護裝置接收SV報文，當SV報文同步標志=1時，繼電保護功能正常，當SV 報文同步標志尹1時，對于需要接入多個合并單元MU的跨間隔保護則需閉鎖繼電保護功 能。
[0019] 本申請具有以下有益技術效果：
[0020] 在現有運行模式基礎上，通過數據源端同步改進方法，解決衛(wèi)星信號接收不正常， 如信號丟失或信號強度較弱、信噪比低等，出現丟秒、跳秒等情況下導致的全站主保護退出 問題，大大提高了SV網絡采樣系統(tǒng)的運行可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明時鐘同步裝置與衛(wèi)星間數據傳輸回路異常示意圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明時鐘同步裝置工作異常示意圖；
[0023] 圖3是本發(fā)明全站同步系統(tǒng)示意圖；
[0024] 圖4是提高智能變電站可靠性的數據源端同步方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合說明書附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細說明。
[0026] 附圖1是本發(fā)明時鐘同步裝置與衛(wèi)星間數據傳輸回路異常示意圖，圖中當衛(wèi)星信 號傳輸回路出現異常，如：衛(wèi)星信號接收不正常，信號丟失或信號強度較弱、信噪比低等，出 現丟秒、跳秒等情況下，代表外部時間質量的品質位會出現異常，但代表裝置自身工作狀態(tài) 的品質位仍然是好的，MU仍然可以根據全站唯一的時間源實現同步，因此MU輸出SV報文 的同步標志仍然是同步狀態(tài)。
[0027] 附圖2是本發(fā)明時鐘同步裝置工作異常示意圖，當時鐘同步裝置工作狀況出現異 常后，擴展B碼中的代表時鐘同步裝置運行工況的時間品質為有效。當MU收到給標志后清 除SV報文中的同步標志。
[0028] 附圖3是本發(fā)明全站同步系統(tǒng)示意圖，衛(wèi)星丟失后，授時裝置會作為站內唯一的 時鐘源以自己節(jié)奏發(fā)送B碼序列，站內MU間依據唯一的時鐘源仍然可以實現同步，無需清 SV同步標志位，保護也就不會閉鎖。但當時鐘同步裝置異常時，則會導致MU間異步，因此 需擴展B碼規(guī)約，增加時鐘同步裝置異常標志，MU當收到此信號時，則需清除SV報文同步 標志，跨間隔的母線差動保護、變壓器保護等收到非同步報文后閉鎖相關保護功能，防止誤 動。
[0029] 附圖4是本發(fā)明提高智能變電站可靠性的數據源端同步方法流程示意圖，所述數 據源端同步方法包括以下步驟：
[0030] (1)對智能變電站的時鐘同步裝置擴展B碼規(guī)約，增加時鐘同步裝置異常標志，如 附表1所示，該標志定義為OxOC ;
[0031] (2)當衛(wèi)星GPS信號正常時，時鐘同步裝置接收衛(wèi)星授時信號，并對智能變電站內 各合并單元MU進行同步，此時合并單元檢測時鐘同步裝置發(fā)出的B碼數據品質<4,各合并 單元輸出SV同步標志=1 ;
[0032] (3)當衛(wèi)星GPS信號異常時，判斷時鐘同步裝置運行是否正常，當時鐘同步裝置運 行正常時，設置B碼數據品質為附表1中的非OxOC值，當時鐘同步裝置運行異常時，則B碼 數據品質=OxOC ;
[0033] (4)合并單元MU接收時鐘同步裝置發(fā)送的B碼數據，實現MU與時鐘同步裝置的同
[K 少；
[0034] (5)合并單元MU判斷所接收的B碼數據品質是否等于0x0C，如果不等于0x0C，則 合并單元MU輸出SV報文同步標志=1，否則合并單元MU輸出SV報文同步標志尹1 ;
[0035] (6)保護裝置接收SV報文，當SV報文同步標志=1時，繼電保護功能正常，當SV 報文同步標志尹1時，對于需要接入多個MU的跨間隔保護，如母差、變壓器保護，則需閉鎖 繼電保護功能。
[0036] 附表1B碼數據品質定義
[0037]
【權利要求】
1. 一種提高智能變電站可靠性的數據源端同步方法，其特征在于：所述方法通過擴展 B碼規(guī)約，增加時鐘同步裝置異常標志，區(qū)別是時鐘同步裝置與衛(wèi)星間出現故障還是時鐘同 步裝置自身出現故障，只有當時鐘同步裝置自身出現故障時，MU裝置才清除SV報文同步標 志，對于接入多個MU的跨間隔保護需閉鎖保護功能，W提高變電站的運行可靠性。
2. 根據權利要求1所述的數據源端同步方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟： (1) 對智能變電站的時鐘同步裝置擴展B碼規(guī)約，增加時鐘同步裝置異常標志，該標志 定義為OxOC ; (2) 當衛(wèi)星GPS信號正常時，時鐘同步裝置接收衛(wèi)星授時信號，并對智能變電站內各合 并單元MU進行同步，此時合并單元檢測時鐘同步裝置發(fā)出的B碼數據品質《4,各合并單元 輸出SV同步標志=1 ; (3) 當衛(wèi)星GI^信號異常時，判斷時鐘同步裝置運行是否正常，當時鐘同步裝置運行 正常時，設置B碼數據品質為非OxOC值，當時鐘同步裝置運行異常時，則B碼數據品質為 OxOC ； (4) 合并單元MU接收時鐘同步裝置發(fā)送的B碼數據，實現MU與時鐘同步裝置的同步； (5) 合并單元MU判斷所接收的B碼數據品質是否等于OxOC,如果不等于OxOC,則合并 單元MU輸出SV報文同步標志=1，否則合并單元MU輸出SV報文同步標志聲1 ; (6) 保護裝置接收SV報文，當SV報文同步標志=1時，繼電保護功能正常，當SV報文 同步標志聲1時，對于需要接入多個合并單元MU的跨間隔保護則需閉鎖繼電保護功能。
【文檔編號】H04J3/06GK104348569SQ201410525092
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權日:2014年10月8日
【發(fā)明者】杜振華, 張月品, 趙靖, 王志華, 許翠娟, 董志平, 熊春暉 申請人:北京四方繼保自動化股份有限公司