区域保护控制系统的应用数据切换方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种区域保护控制系统的应用数据切换方法及系统，该方法及系统基于网络采样数据携带的双重时标，即对应的本地卫星授时的卫星绝对时标和区域网络主时钟统一授时的网络主时钟绝对时标，得到基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据，并对基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，根据实时同步校验的结果生成数据异常告警信息，根据数据异常告警信息切换用于计算区域子站进行差动保护的应用数据的采样数据，从而实现当区域子站用于计算应用数据的采样数据同步异常时，识别异常网络采样数据，将用于计算应用数据的异常网络采样数据无缝切换至同步正常的采样数据，保证区域子站进行差动保护的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种区域保护控制系统的应用数据切换方法及系统。
技术介绍
将电力系统内的保护装置通过光纤互联，实现信息共享，获得系统内多点信息，根据网络拓扑结构，利用获得的信息对故障进行快速、可靠、精确的切除，分析故障点切除后对系统安全稳定运行带来的影响并采取相应的控制策略确保电网的安全运行，这种集保护和自动控制功能于一体的系统称为区域保护控制系统。区域保护主要对变电站之间的联络线进行保护和控制，对信息进行综合分析并做出相应的决策，由于区域保护涉及到的保护装置将不局限于几个装置和几个变电站，而且信息传输的距离长，因此确保所有的信息都同步到同一时间断面，是实现区域保护的关键，当信息不同步时，区域保护控制系统根据应用数据实现的区域控制和区域保护往往存在误动几率大的问题，导致区域保护控制系统的可靠性较低。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术中的区域保护控制系统存在当系统中的信息不同步时，区域控制和区域保护误动几率大，导致区域保护控制系统的可靠性较低的问题，提供一种区域保护控制系统的应用数据切换方法及系统。为解决上述问题，本专利技术采取如下的技术方案：一种区域保护控制系统的应用数据切换方法，所述方法包括以下步骤：从区域网络接收区域保护控制系统中区域子站需要的网络采样数据，所述网络采样数据标注对应的本地卫星授时的绝对时标和区域网络主时钟统一授时的网络主时钟绝对时标，获得基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样
数据；对所述基于卫星授时的采样数据和所述基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，并根据实时同步校验的结果生成数据异常告警信息；根据所述数据异常告警信息切换用于计算应用数据的采样数据，所述应用数据用于所述区域子站进行差动保护判别。相应地，本专利技术还提出一种区域保护控制系统的应用数据切换系统，所述系统包括：数据获取单元，用于从区域网络接收区域保护控制系统中区域子站需要的网络采样数据，所述网络采样数据标注对应的本地卫星授时的绝对时标和区域网络主时钟统一授时的网络主时钟绝对时标，获得基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据；同步校验单元，用于对所述基于卫星授时的采样数据和所述基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，并根据实时同步校验的结果生成数据异常告警信息；切换单元，用于根据所述数据异常告警信息切换用于计算应用数据的采样数据，所述应用数据用于所述区域子站进行差动保护判别。上述区域保护控制系统的应用数据切换方法及系统基于网络采样数据携带的双重时标，即对应的本地卫星授时的卫星绝对时标和区域网络主时钟统一授时的网络主时钟绝对时标，得到基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据，并对基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，根据实时同步校验的结果生成数据异常告警信息，并根据数据异常告警信息切换用于计算区域子站进行差动保护的应用数据的采样数据，从而实现当区域子站用于计算应用数据的采样数据同步异常时，识别异常网络采样数据，将用于计算应用数据的异常网络采样数据无缝切换至同步正常的采样数据，保证区域子站进行差动保护的准确性。由于上述方法和系统利用双重时标实现数据同步，增强了同步数据获取的可靠性，而且没有额外增加站间网络数据流量，对于区域保护控制系统的区域网络的数据传输速度没有影响，同时由于采用双重时标进行同步校验及应用数据的无缝切换，因此降低了区域保护控
制系统的区域控制和区域保护的误动几率，提高了区域保护控制系统基于同步的应用数据功能的可用性和可靠性。附图说明图1为本专利技术其中一个实施例中区域保护控制系统的应用数据切换方法的流程示意图；图2为区域保护控制系统的同步网络架构及对时系统的示意图；图3为时标突变量差值示意图；图4为本专利技术其中一个实施例中区域保护控制系统的应用数据切换系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图及较佳实施例对本专利技术的技术方案进行详细描述。在其中一个实施例中，参见图1所示，一种区域保护控制系统的应用数据切换方法，该方法包括以下步骤：S100从区域网络接收区域保护控制系统中区域子站需要的网络采样数据，获得基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据，所述网络采样数据标注对应的本地卫星授时的绝对时标和区域网络主时钟统一授时的网络主时钟绝对时标。在本实施例中，区域保护控制系统包括多个区域子站，各区域子站之间通过区域网络进行连接，实现彼此之间数据信息的共享，如图2所示为区域保护控制系统的同步网络架构及对时系统，网络上各个区域子站的软硬件均基于相同的构架，各区域子站在网络数据处理上处于对等地位。在区域保护控制系统中，每一个区域子站采集本站的数据，形成本地采样数据，并通过区域网络进行网络共享，区域子站上传至区域网络的本地采样数据同时具有两种同步方式，一种方式是区域网络的主时钟对整个网络进行统一授时，另一种方式是各区域子站各自接受本地卫星授时，如全球定位系统或者区域子站所在地的本地北斗卫星定位系统授时(简称GPS/北斗授时)，例如，区域子站1将本地基于
IEC-61850-9-2的本地采样数据发送至区域网络，且该数据通过区域网络的主时钟授时的方式标注有网络主时钟绝对时标，同时该数据通过GPS/北斗授时的方式标注有区域子站1所在地的本地卫星授时的卫星绝对时标，当区域子站2按需订阅，通过区域网络获取区域子站1上传的本地采样数据时，区域子站2所获取的数据即网络采样数据就是标注了对应的区域子站1的本地卫星授时的卫星绝对时标和区域网络主时钟统一授时的网络主时钟绝对时标这两种时标的数据，通过对同一组接收的网络采样数据开设两类缓冲区，同时接收这一组网络采样数据，获得基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据。其中，本地卫星授时的卫星绝对时标可以通过基于GPS/北斗互备授时系统对各个区域子站的采集的而数据作时间标记实现，从而确保区域保护控制系统共享数据的同步性；而网络主时钟绝对时标可以通过基于网络主时钟授时同步技术实现，该授时方法不依赖GPS/北斗对各个区域子站作时间标记，而是通过区域子站中装置自身的晶振时钟和区域网络主时钟折算，使得所有从一次电流/电压的采样值到区域子站均是同一个时间断面，在同一主时钟平面形成共享同步数据。在实际应用中，网络同步方式需要重新采样，该重新采样运算所产生的延时时间可以以相对于网络主时钟的时间差的方式来表示，可计算获得网络主时钟绝对时标Tn，网络主时钟绝对时标Tn与卫星绝对时标Tg之间即使在数据同步时也可能存在百微秒至毫秒级固定时间差值，该差值大小与装置处理策略及运算性能有关，与网络延时无关，但在实际应用中，为了确保数据应用处理及保护性能，要求网络延时在15ms以下。S200对所述基于卫星授时的采样数据和所述基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，并根据实时同步校验的结果生成数据异常告警信息。本步骤在步骤S100获得基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据的基础之上，对基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，识别失步数据帧和异常数据帧，从而鉴别基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据是否同步，如果鉴别出基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种区域保护控制系统的应用数据切换方法，其特征在于，包括以下步骤：从区域网络接收区域保护控制系统中区域子站需要的网络采样数据，所述网络采样数据标注对应的本地卫星授时的绝对时标和区域网络主时钟统一授时的网络主时钟绝对时标，获得基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据；对所述基于卫星授时的采样数据和所述基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，并根据实时同步校验的结果生成数据异常告警信息；根据所述数据异常告警信息切换用于计算应用数据的采样数据，所述应用数据用于所述区域子站进行差动保护判别。

【技术特征摘要】
1.一种区域保护控制系统的应用数据切换方法，其特征在于，包括以下步骤：从区域网络接收区域保护控制系统中区域子站需要的网络采样数据，所述网络采样数据标注对应的本地卫星授时的绝对时标和区域网络主时钟统一授时的网络主时钟绝对时标，获得基于卫星授时的采样数据和基于网络授时的采样数据；对所述基于卫星授时的采样数据和所述基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，并根据实时同步校验的结果生成数据异常告警信息；根据所述数据异常告警信息切换用于计算应用数据的采样数据，所述应用数据用于所述区域子站进行差动保护判别。2.根据权利要求1所述的区域保护控制系统的应用数据切换方法，其特征在于，对所述基于卫星授时的采样数据和所述基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，并根据实时同步校验的结果生成数据异常告警信息的过程包括以下步骤：将所述卫星绝对时标和所述网络主时钟绝对时标分别与所述区域子站所在地的本地时钟源进行比较；当所述卫星绝对时标与所述本地时钟源的时标差值或者所述网络主时钟绝对时标与所述本地时钟源的时标差值超出第一门限值时，生成数据异常告警信息。3.根据权利要求1所述的区域保护控制系统的应用数据切换方法，其特征在于，对所述基于卫星授时的采样数据和所述基于网络授时的采样数据分别进行实时同步校验，并根据实时同步校验的结果生成数据异常告警信息的过程包括以下步骤：根据所述卫星绝对时标和所述网络主时钟绝对时标，分别计算所述基于卫星授时的采样数据的卫星绝对时标突变量和所述基于网络授时的采样数据的网络主时钟绝对时标突变量；根据所述卫星绝对时标突变量和所述网络主时钟绝对时标突变量计算时标突变量差值；根据所述卫星绝对时标突变量、所述网络主时钟绝对时标突变量和所述时标突变量差值判断所述基于卫星授时的采样数据和所述基于网络授时的采样数据中的任意一个是否同步；若否，根据所述卫星绝对时标突变量、所述网络主时钟绝对时标突变量和所述时标突变量差值生成数据异常告警信息，所述数据异常告警信息包括基于卫星授时数据异常告警信息、基于网络授时数据异常告警信息和SV数据丢帧告警信息。4.根据权利要求3所述的区域保护控制系统的应用数据切换方法，其特征在于，根据所述卫星绝对时标突变量、所述网络主时钟绝对时标突变量和所述时标突变量差值生成数据异常告警信息的过程包括以下步骤：当所述卫星绝对时标突变量大于第二门限值且所述时标突变量差值大于第三门限值时，生成基于卫星授时数据异常告警信息；当所述网络主时钟绝对时标突变量大于第四门限值且所述时标突变量差值大于所述第三门限值时，生成基于网络授时数据异常告警信息；当所述卫星绝对时标突变量大于所述第二门限值、所述网络主时钟绝对时标突变量大于所述第四门限值且所述时标突变量差值小于或者等于所述第三门限值时，生成SV数据丢帧告警信息。5.根据权利要求3或4所述的区域保护控制系统的应用数据切换方法，其特征在于，根据所述数据异常告警信息切换用于计算所述区域子站进行差动保护的应用数据时的采样数据的过程包括以下步骤：当所述数据异常告警信息为基于卫星授时数据异常告警信息时，切换用于计算所述区域子站进行差动保护的应用数据至基于网络授时的采样数据；当所述数据异常告警信息为基于网络授时数据异常告警信息时，切换用于计算所述区域子站进行差动保护的应用数据至基于卫星授时的采样数据；当所述数据异常告警信息为SV...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世丹，袁亮荣，陈桥平，梁博，谭乾，曾耿晖，陈志光，张华年，李继晟，杨卉卉，桂华，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44