就地化保护采样数据自适应同步方法和就地化保护子机技术

本发明专利技术涉及就地化保护采样数据自适应同步方法和就地化保护子机，先检测GPS秒脉冲信号，并判定GPS秒脉冲信号是否正常；当GPS秒脉冲信号正常时，各就地化保护子机采用同步采样方式进行采样同步，即各就地化保护子机在设定的一个GPS秒脉冲到来时开始采样数据；当GPS秒脉冲信号异常时，各就地化保护子机采用非同步采样方式进行采样同步，即各就地化保护子机先按照对应的设定采样频率进行采样，采样完成后各就地化保护子机根据由指定的某一个就地化保护子机发送的数据同步帧进行数据采样同步。因此，通过该方法能够实现各就地化保护子机的数据采样同步，而且，减小了就地化保护子机的采样延时，加快了站域保护的动作时间。

Adaptive Synchronization Method for Sampling Data of Local Protection and Local Protection Submachine

The invention relates to an adaptive synchronization method for sampling data of in-situ protection and a local protection sub-machine, which first detects the GPS second pulse signal and determines whether the GPS second pulse signal is normal or not; when the GPS second pulse signal is normal, each local protection sub-machine adopts synchronous sampling synchronization method, that is, each local protection sub-machine starts sampling data when a set GPS second pulse arrives. When the GPS second pulse signal is abnormal, the local protective sub-computers adopt asynchronous sampling synchronization, that is, the local protective sub-machines first sample according to the corresponding set sampling frequency, after sampling, the local protective sub-machines synchronize data sampling according to the data synchronization frame sent by a designated local protective sub-computers. Therefore, this method can realize data sampling synchronization of each local protective sub-machine, and reduce the sampling delay of the local protective sub-machine, and accelerate the operation time of the station area protection.

【技术实现步骤摘要】
就地化保护采样数据自适应同步方法和就地化保护子机
本专利技术涉及就地化保护采样数据自适应同步方法和就地化保护子机，属于就地化保护数据采样同步

技术介绍
就地化保护技术是电力系统继电保护领域的新技术，采用无防护设计，集成了保护功能、合并单元及智能终端功能。就地化母线保护采用分布式无主模式，母线保护由多台功能相同的就地化保护子机构成。当系统发生短路故障时，各个就地化保护子机的数据采样时刻不一致，无法实现数据采样同步，进而导致动作时间不一致，影响了调度系统的故障信息管理，更重要的是，不利于保护的快速动作，安全性较低。此外，由于就地化保护集成了合并单元功能，而传统的合并单元一般采用插值算法，那么，合并单元的重采样会导致合并单元采样延时过长，影响站域保护动作时间，动作安全性较低，同时也影响分布式功能无主模式的就地化母线保护在电力系统中的应用推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供就地化保护采样数据自适应同步方法和就地化保护子机，用以解决各个就地化保护子机无法实现数据采样同步，导致动作时间不一致从而造成保护不能快速动作，安全性较低的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案包括：一种就地化保护采样数据自适应同步方法，包括以下步骤：(1)检测GPS秒脉冲信号，并判定GPS秒脉冲信号是否正常；(2)当GPS秒脉冲信号正常时，各就地化保护子机采用同步采样方式进行采样同步；当GPS秒脉冲信号异常时，各就地化保护子机采用非同步采样方式进行采样同步。其中，同步采样方式包括以下实现过程：各就地化保护子机在设定的一个GPS秒脉冲到来时开始采样数据；非同步采样方式包括以下实现过程：各就地化保护子机先按照对应的设定采样频率进行采样，采样完成后各就地化保护子机根据由指定的某一个就地化保护子机发送的数据同步帧进行数据采样同步。根据GPS秒脉冲信号是否正常确定采样方式，当采用同步采样方式时，各就地化保护子机在设定的一个GPS秒脉冲到来时开始采样数据，能够实现各就地化保护子机的同步采样，进而统一各就地化保护子机的动作时间，实现保护快速动作，提高保护安全性；当采用非同步采样方式时，各就地化保护子机先按照对应的设定采样频率进行采样，采样完成后各就地化保护子机根据由指定的某一个就地化保护子机发送的数据同步帧进行数据采样同步，也就是说，数据同步帧由指定的一个就地化保护子机发给其他各就地化保护子机，其他各就地化保护子机根据该数据同步帧进行数据采样同步，该指定的就地化保护子机当然也按照该数据同步帧进行数据采样，因此，该数据同步帧是一种同步信号，根据该数据同步帧实现各就地化保护子机的数据采样同步，进而统一各就地化保护子机的动作时间，实现保护快速动作，提高保护安全性。因此，该方法能够减小就地化保护子机的采样延时，加快站域保护的动作时间，解决各就地化保护子机采样数据不同时导致各就地化保护子机因同一故障而动作时间不同的问题，为分布式功能无主模式的就地化保护提供了技术保障措施。另外，还能够解决就地化保护子机中集成合并单元后保护采样数据与合并单元采样数据的同步问题，在满足测量精度的同时，缩短了就地化保护子机的采样延时。进一步地，当连续接收到第一设定次数的GPS秒脉冲信号时，判定GPS秒脉冲信号正常；当设定时间段内没有接收到GPS秒脉冲信号时，判定GPS秒脉冲信号异常。通过检测GPS秒脉冲信号的连续情况来判断GPS秒脉冲信号是否正常，能够保证判定的准确性。一种就地化保护子机，包括FPGA和CPU，CPU判定GPS秒脉冲信号是否正常，当GPS秒脉冲信号正常时，采用同步采样方式进行采样同步；当GPS秒脉冲信号正常时，各就地化保护子机采用同步采样方式进行采样同步；当GPS秒脉冲信号异常时，采用非同步采样方式进行采样同步。其中，同步采样方式包括以下实现过程：CPU向FPGA下发同步采样控制指令，FPGA在设定的一个GPS秒脉冲到来时开始采样数据；非同步采样方式包括以下实现过程：CPU向FPGA下发非同步采样控制指令，FPGA按照对应的设定采样频率进行采样，采样完成后将数据发送给CPU，CPU根据由指定的某一个就地化保护子机发送的数据同步帧进行数据采样同步。根据GPS秒脉冲信号是否正常确定采样方式，当采用同步采样方式时，各就地化保护子机在设定的一个GPS秒脉冲到来时开始采样数据，能够实现各就地化保护子机的同步采样，进而统一各就地化保护子机的动作时间，实现保护快速动作，提高保护安全性；当采用非同步采样方式时，各就地化保护子机先按照对应的设定采样频率进行采样，采样完成后各就地化保护子机根据由指定的某一个就地化保护子机发送的数据同步帧进行数据采样同步，也就是说，数据同步帧由指定的一个就地化保护子机发给其他各就地化保护子机，其他各就地化保护子机根据该数据同步帧进行数据采样同步，该指定的就地化保护子机当然也按照该数据同步帧进行数据采样，因此，该数据同步帧是一种同步信号，根据该数据同步帧实现各就地化保护子机的数据采样同步，进而统一各就地化保护子机的动作时间，实现保护快速动作，提高保护安全性。因此，该方法能够减小就地化保护子机的采样延时，加快站域保护的动作时间，解决各就地化保护子机采样数据不同时导致各就地化保护子机因同一故障而动作时间不同的问题，为分布式功能无主模式的就地化保护提供了技术保障措施。另外，还能够解决就地化保护子机中集成合并单元后保护采样数据与合并单元采样数据的同步问题，在满足测量精度的同时，缩短了就地化保护子机的采样延时。进一步地，当CPU连续接收到第一设定次数的GPS秒脉冲信号时，判定GPS秒脉冲信号正常；当CPU设定时间段内没有接收到GPS秒脉冲信号时，判定GPS秒脉冲信号异常。通过检测GPS秒脉冲信号的连续情况来判断GPS秒脉冲信号是否正常，能够保证判定的准确性。进一步地，同步采样方式中，FPGA完成采样数据后将数据发送给CPU，CPU对接收到的数据进行SV组帧，并发送数据；非同步采样方式中，CPU完成数据采样同步后进行SV组帧，然后发送至FPGA，FPGA发送相应的SV数据，能够保证数据发送的可靠性。进一步地，所述设定采样频率根据FPGA自身晶振进行设定。根据FPGA自身晶振设定采样频率，能够保证FPGA数据采样的可靠性。附图说明图1是本专利技术提供的就地化保护采样数据自适应同步方法的一种具体的程序流程图。具体实施方式就地化保护子机实施例本实施例提供一种就地化保护子机。通常来讲，就地化保护系统，即就地化环网由多台功能相同的就地化保护子机构成，而这里的各就地化保护子机就是本实施例提供的就地化保护子机。由于各就地化保护子机的功能相同，以下对任意一个就地化保护子机的结构以及功能进行描述。就地化保护子机包括FPGA和CPU，这两个设备各有各的功能作用，通过相互配合实现就地化保护子机的数据采样功能。首先就地化保护子机需要根据外部GPS秒脉冲信号是否正常来确定数据采样方式，本实施例中，当就地化保护子机连续接收到第一设定次数的GPS秒脉冲信号时，判定GPS秒脉冲信号正常；当就地化保护子机在设定时间段内没有接收到GPS秒脉冲信号时，判定GPS秒脉冲信号异常。其中，第一设定次数和设定时间段均根据实际情况进行设定。以下给出一种具体的判断过程：首先CPU判断是否收到外部GPS秒脉冲信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种就地化保护采样数据自适应同步方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)检测GPS秒脉冲信号，并判定GPS秒脉冲信号是否正常；(2)当GPS秒脉冲信号正常时，各就地化保护子机采用同步采样方式进行采样同步；当GPS秒脉冲信号异常时，各就地化保护子机采用非同步采样方式进行采样同步；其中，同步采样方式包括以下实现过程：各就地化保护子机在设定的一个GPS秒脉冲到来时开始采样数据；非同步采样方式包括以下实现过程：各就地化保护子机先按照对应的设定采样频率进行采样，采样完成后各就地化保护子机根据由指定的某一个就地化保护子机发送的数据同步帧进行数据采样同步。

【技术特征摘要】
1.一种就地化保护采样数据自适应同步方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)检测GPS秒脉冲信号，并判定GPS秒脉冲信号是否正常；(2)当GPS秒脉冲信号正常时，各就地化保护子机采用同步采样方式进行采样同步；当GPS秒脉冲信号异常时，各就地化保护子机采用非同步采样方式进行采样同步；其中，同步采样方式包括以下实现过程：各就地化保护子机在设定的一个GPS秒脉冲到来时开始采样数据；非同步采样方式包括以下实现过程：各就地化保护子机先按照对应的设定采样频率进行采样，采样完成后各就地化保护子机根据由指定的某一个就地化保护子机发送的数据同步帧进行数据采样同步。2.根据权利要求1所述的就地化保护采样数据自适应同步方法，其特征在于，当连续接收到第一设定次数的GPS秒脉冲信号时，判定GPS秒脉冲信号正常；当设定时间段内没有接收到GPS秒脉冲信号时，判定GPS秒脉冲信号异常。3.一种就地化保护子机，其特征在于，包括FPGA和CPU，CPU判定GPS秒脉冲信号是否正常，当GPS秒脉冲信号正常时，采用同步采样方式进行采样同步；当GPS秒脉冲信号正常时，各就地化保护子机采用同步采样方式进行采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，李文正，方正，汤洋，黄继东，倪传坤，李宝伟，邓茂军，何涛，田纪军，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，许昌许继软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41