用于在本地和远端的信源之间进行数据校正的系统和方法技术方案

技术编号:3525957 阅读:170 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本地源数据首先以一个原始采样速率采样,然后以等于将所述数据发送到该远端源的帧速率的第一重复取样速率重复取样。然后,该重复取样的本地源数据由本地和远端数据源之间的传送时间来延迟。来自远端的继电器的数据在该远端源上以第一重复取样速率重复取样,然后在该本地信源上的该延迟的重复取样的数据都以第二重复取样速率、并以原始采样速率重复取样,以便在本地信源上产生校正的数据。该通信系统包括在一个电力系统的电力线部分上用于在两个保护继电器之间交换保护和控制信息的两个通信信道。设置在该接收继电器上的一个开关连接一个通信信道,并且在通信信道和接收继电器之间提供一个连接的链路。所发送的数据施加在两个通信信道上,并且进行大体上相同的处理。当一个通信信道显示有故障的时候,在该接收继电器中的开关就会动作,连接第二通信信道,从而大体上可以防止在该发送继电器的接收数据中的延迟。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及在两个信源之间的数据传输和比较上述传输的数据,更具体地说涉及一种具有在将其比较之前校正来自两个信源的数据能力的数据传输系统。
技术介绍
比较来自两个远端信源的数据有各种各样的理由,主要是,校正该数据组,从而使得精确比较成为可能。不管是否该数据被同步地或者异步地发送,这是成立的。一个使用数据比较系统的例子是差动继电器,它用于保护一个电力系统。在操作中,运行中的该继电器比较在电力线上处于本地信源(称为本地继电器)的电流值和在相同的线路上远端源(称为远端的继电器)的电流值。如果由该继电器执行的电流差动比较是准确的,那么在进行该比较之前,对两组数据(来自该本地和远端源)进行初始校准是重要的。数据校准是重要的其他的方面应用是大家所熟知的。这些包括在功率保护应用和比功率保护更宽的测量系统中的事件记录器系统和断路器故障系统,以及其他在本地和远端源之间数据校准是重要的情形,典型地是为了比较的目的。基本上,由于两个数据组的样值中有差值,一个本地数据组和一个远端的数据组,就出现了对于两组数据校准的问题。例如该样值可能是在相位方面不同,或者两个数据组之间的采样频率可能不同。这些差值导致在两个数据组之间未知的和变化的相移。此外,由于未知在两个数据源之间的传送时间(延迟),来自远端源发送到本地信源用于比较的该采样数据相对于在本地信源上采样数据会有一个时间差别。专利技术的公开因此,本专利技术是一个用于校正和同步本地和远端数据源之间数据的系统,包括第一采样系统,用于以一个原始采样速率开始采样本地源数据;一个在本地信源上的接收机,用于接收从远端数据源采样的数据;一个将该采样的数据从本地信源发射到该远端源的发射机;一个延迟单元,用于将本地信源采样的数据延迟一个大约等于本地和远端源之间的数据传输延迟时间的时间量;和一个重复取样系统,用于以一个选择的重复取样速率重复取样该延迟的本地源数据和从远端源接收的数据,其中该结果输出是这样的,该远端数据在本地信源上与本地数据校正一致。此外,本专利技术的另一个方面是一个用于在监控电力系统的至少二个保护继电器之间交换数据的系统,它包括在第一和第二保护继电器之间延伸的第一和第二通信信道,用于在该继电器之间保护和控制信息的通信,该第一和第二保护继电器运行在一个电力系统的电力线部分上;将数据沿着第一和第二通信信道从第一继电器发送到第二继电器的数据施加装置;和一个在第二继电器上连接选择的通信信道的开关,使得来自该连接的通信信道的处理的数据控制第二继电器的输出,该开关响应一个该选择的通信信道切换到连接所述第二通信信道有故障的指示,从而减少从第一继电器继续接收数据的任何延迟。附图的简要说明附图说明图1是一个示出本专利技术系统的方框图,该系统具有一个本地数据源和一个远端的数据源,并且两个数据组是来自一个电源线的电流值。图2是一个示出图1的系统变异的方框图,该系统具有一个本地数据源和二个远端的数据源。图3是一个示出用于本地和远端数据源新的双通信线路安排的方框图。实现本专利技术的最佳方式图1是一个示出本专利技术基本系统的方框图,该基本系统是电源线保护的差动电流继电器的应用。但是,应该理解,本专利技术这样一个应用仅是用于说明的目的,而不是意欲限制本专利技术的范围。在图1中,在电源线上的一个已知点上来自电源线(信号电平是由变流器降低的)的模拟电流信号用于本地继电器的低通滤波器部分12,该已知点是该本地继电器的位置,指示为10。该位置是在电源线上一个特定的实体点。一个类似的数据源/及其由10示出的继电器位于同一的电源线上远离本地数据源的地方。还是参考图1,该本地数据组(例如,在本地继电器上来自电源线的电流信号)最初由低通滤波器12滤波,然后施加于一个模拟-数字(A-D)转换器20上。该A-D转换器20由一个频率跟踪器22驱动,以每个电源系统周期采样该模拟电流信号16次(在示出的实施例中)。该数字化的信号然后在24被校准,并且经由一个满周期余弦滤波器26滤波。然后,在示出的实施例中,将结果信号然施加到一个常规的保护继电器算法电路28,以提供后备保护,这一保护与基于由图1余部提供的来自本地和远端信源电流的比较的保护是分开的、额外的。上述的后备保护可以是基于阻抗计算(远距离保护)、电流幅值计算(过电流保护),或者仅需要保护线路一端信号的其他的类型的保护。该余弦滤波器26的输出被施加返回到频率跟踪器22,作为来自低通滤波器12的零交叉检测信息(ZCD),以控制该模拟信号的采样率。上述讨论到的从低通滤波器12至余弦滤波器26的单元全部都是常规的,并且是常规的保护继电器应用的一部分。在下面作为这样一个应用的一部分解释本专利技术。但是,如上所指出的,本专利技术的数据校正系统可被用于其他的应用中。还是参考图1,校准电路24的输出被施加于第一重复取样电路30,在示出的实施例中,它工作在800Hz频率上,这是用于发射电路32的帧速度。电路32将本地重复取样的数据从第一重复取样电路30发送给远端数据源/继电器。因此,来自本地信源的模拟数据信号被频率跟踪器22以每电力系统频率(其典型的是60Hz)16次的比率采样,然后以第一重复取样频率再次采样,这在示出的实施例中是800Hz。如上所述,该第一重复取样频率是可以改变的,但是应该等于该发射帧速率。因为该第一重复取样电路30和该发射电路32是由相同的频率信号驱动的,对于每个发送的帧刚好有一组采样数据是可用的。在示出的实施例中,发射电路32还压缩该本地源数据组为8位。在比较该二个数据组之前,在远端数据源/继电器上的该接收机将扩展从本地源接收的数据,从8位到在本地源/继电器上存在的原始全部的信息位数。因此,在图1的实施例中,发送到远端源/继电器的信号是来自该模拟一数字变换器20的数字信号,它已经以第一重复取样频率重复取样。除被用于发射电路32之外,来自该第一重复取样电路30的该重复取样信号还被施加于在该本地源电路之内的延迟电路40。延迟电路40将来自第一重复取样电路30的信号延迟一个指定的时间量,即,在远端源和本地源之间单向传输延迟时间。该延迟量是由一个“乒乓”电路36确定的。简要地说,该单向传输延迟时间估计为近似一半的往返延迟时间。为了测量该往返延迟时间,该本地数据源用一个标示符标记每个其发到远端源的信息,然后在接收电路38上确定需要花费多长时间去接收从该远端源对那个信息的一个响应。该响应消息包含一个字段,其包括在远端源那里接收到该信息和传送该信息回到本地源之间流逝的时间量。单向传输延迟时间是往返延迟量减去在响应之前该远端源持有来自该本地源信息的时间,并除以2。因此,乒乓电路36从该发射电路32和接收电路38获得信息,来确定该实际传输延迟。然后,延迟的量被发送给该延迟电路40,如由虚线41所示。来自第一重复取样电路30的输出按照来自乒乓电路36指定的延迟量被延迟,并且施加给第二重复取样电路42。该第二重复取样电路42设置为以一个等于本振频率跟踪速度的频率进行采样,即,起始的采样频率,在这个特定的实施例中,它是960Hz。第二重复取样电路42的输出被施加于一个数字滤波器44,该数字滤波器44用于消除由重复取样电路产生或者存在于该原有的本地源数据组之中的谐波及其他的噪音。然后,滤波器44的输出被提供给本地数据计算(和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校正和同步本地和远端数据源之间数据的系统,包括:第一采样系统,以一个原始采样速率对本地源数据进行初始采样;一个在本地数据信源处接收来自远端数据源采样的数据的接收机;一个发射机,用于将采样的本地源数据发射到该远 端源;一个延迟单元,用于将所说本地源数据延迟一个大约等于本地和远端源之间的数据传输延迟时间的时间量;和一个重复取样系统,用于以一个选择的重复取样速率再次对该延迟的本地源数据和从远端源接收的数据进行采样,其中该结果输出是使该远 端数据和本地数据在该本地信源上进行校正。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:TJ李JL霍贝克
申请(专利权)人:施魏策尔工程实验公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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