一种基于5G通信的配网差动保护设备及方法技术

本发明专利技术涉及继电保护技术领域，尤其为一种基于5G通信的配网差动保护设备及方法，包括计时模块、5G通信模块、识别模块、信息采集模块、信息处理模块、保护模块；所述5G通信模块用于各模块之间的通信；所述识别模块用于识别配网两侧设备信息；所述信息采集模块由计时模块进行计时采样电网信息；所述信息处理模块用于根据信息采集模块采集的信息进行处理；所述保护模块用于根据信息处理模块处理后的信息进行判断，当判断电网处于异常运行状态时进行断电处理并告警。本发明专利技术采用5G通信，减少了资源消耗，基于电流相关系数算法克服了5G通信中时延抖动的弊端，解决了传统保护整定，容易发生误动和拒动事故的情况，保证了配网保护的可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G通信的配网差动保护设备及方法


[0001]本专利技术涉及继电保护
，尤其是一种基于5G通信的配网差动保护设备及方法。

技术介绍

[0002]随着智能电网的迅速发展，分布式电源的高度渗透和环网结构的日益增多，电流差动保护必将成为未来配电网中的主要保护形式。差动保护高度依赖通信设备两端数据的同步且有较大的数据量交换，传统的差动保护采用光纤信道，通信路径稳定，传输时延小，抖动通常小于50μs，在此前提上发展了差动保护的各种同步方法。然而5G作为一种无线通信手段，尽管平均时延可控，如小于15ms左右，但时延抖动较大，如有测试表明，目前近20％的情况抖动超过60ms，对于配电网差动保护数据同步而言是个巨大挑战，为保证配网保护的可靠性，在闭环运行的配电网、分布式电源并网联络线、保留“计划孤岛”的线路和敏感用电设备的线路中必须使用电流差动保护。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是通过提出一种基于5G通信的配网差动保护设备及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的缺陷。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]提供一种基于5G通信的配网差动保护设备及方法，包括计时模块、识别模块、信息采集模块、信息处理模块、保护模块；
[0006]所述计时模块用于采样设备信息时的计时；
[0007]所述识别模块用于识别配网两侧设备信息；
[0008]所述信息采集模块由计时模块进行计时采样电网信息；
[0009]所述信息处理模块用于根据信息采集模块采集的信息进行处理；
[0010]所述保护模块用于根据信息处理模块处理后的信息进行判断，当判断电网处于异常运行状态时进行断电处理并告警。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案：所述信息采集模块采集的信息包括电流、电压、采样时间。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案：所述信息处理模块基于电流相关系数算法进行信息处理。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案：所述电流相关系数算法采用一段时间的电流序列相关性系数作为判据，通过卫星同步法或乒乓同步法进行判断处理。所述卫星同步法和乒乓同步法基于相关系数算法设置门槛相关系数值。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案：所述相关系数算法如下：
[0015]给定两个长度相同的序列A和B，它们的长度都为n：
[0016]A＝{A1,A2,
…
,A
i
,
…
,A
n
}
[0017]B＝{B1,B2,
…
,B
i
,
…
,B
n
}
[0018]设序列A与B的相关系数为r，r的计算公式如下：
[0019][0020]其中，与为分别为序列A和B的平均值。
[0021]作为本专利技术的一种优选方案：所述保护模块根据相关系数算法中相关系数值进行判断，当相关系数值大于门槛相关系数值时，启动保护。
[0022]作为本专利技术的一种优选方案：各模块设有通信装置用于实现模块间信息互通。
[0023]本发你还提供一种基于5G通信的配网差动保护方法，包括如下步骤：
[0024]S1.1：识别配网两侧设备信息；
[0025]S1.2：根据识别信息对电网设备运行信息进行采样，并对采样时间信息进行记录；
[0026]S1.3：基于电流相关系数算法对采集的信息进行处理；
[0027]S1.4：根据处理后的信息进行判断，当判断电网处于异常运行状态时进行断电保护并告警。
[0028]作为本专利技术的一种优选方案：所述步骤S1.1中，采集的信息包括电流、电压、采样时间。
[0029]作为本专利技术的一种优选方案：所述步骤S1.3中，根据相关系数算法中相关系数值进行判断电网状态，并根据电网状态发出相应指令。
[0030]本专利技术提供的基于5G通信的配网差动保护设备及方法，与现有技术相比其有益效果有：
[0031]本专利技术采用5G通信技术，5G作为无线通信手段，减少了布设通信媒介带来的资源消耗，基于电流相关系数算法克服了5G通信中时延抖动的弊端，解决了传统保护整定，容易发生误动和拒动事故的情况，保证了配网保护的可靠性。
附图说明
[0032]图1为本专利技术优选实施例的系统框图；
[0033]图2为本专利技术优选实施例中方法流程图；
[0034]图3为本专利技术优选实施例中配网差动保护原理图。
[0035]图中各个标记的意义为：100、计时模块；200、识别模块；300、信息采集模块；400、信息处理模块；500、保护模块。
具体实施方式
[0036]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]参照图1
‑
图2，本专利技术优选实施例提供了一种基于5G通信的配网差动保护设备及
方法，包括计时模块100、识别模块200、信息采集模块300、信息处理模块400、保护模块500；
[0038]所述计时模块100用于采样设备信息时的计时；
[0039]所述识别模块200用于识别配网两侧设备信息；
[0040]所述信息采集模块300由计时模块100进行计时采样电网信息；
[0041]所述信息处理模块400用于根据信息采集模块400采集的信息进行处理；
[0042]所述保护模块500用于根据信息处理模块500处理后的信息进行判断，当判断电网处于异常运行状态时进行断电处理并告警。
[0043]所述信息采集模块300采集的信息包括电流、电压、采样时间。
[0044]所述信息处理模块400基于电流相关系数算法进行信息处理。
[0045]所述电流相关系数算法采用一段时间的电流序列相关性系数作为判据，通过卫星同步法或乒乓同步法进行判断处理。
[0046]所述卫星同步法和乒乓同步法基于相关系数算法设置门槛相关系数值。
[0047]所述保护模块500根据相关系数算法中相关系数值进行判断，当相关系数值大于门槛相关系数值时，启动保护。
[0048]各模块设有通信装置用于实现模块间信息互通。
[0049]提供一种基于5G通信的配网差动保护方法，包括如下步骤：
[0050]S1.1：识别配网两侧设备信息；
[0051]S1.2：根据识别信息对电网设备运行信息进行采样，并对采样时间信息进行记录；
[0052]S1.3：基于电流相关系数算法对采集的信息进行处理；
[0053]S1.4：根据处理后的信息进行判断，当判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G通信的配网差动保护设备，其特征在于：包括计时模块(100)、识别模块(200)、信息采集模块(300)、信息处理模块(400)、保护模块(500)；所述计时模块(100)用于采样设备信息时的计时；所述识别模块(200)用于识别配网两侧设备信息；所述信息采集模块(300)由计时模块(100)进行计时采样电网信息；所述信息处理模块(400)用于根据信息采集模块(300)采集的信息进行处理；所述保护模块(500)用于根据信息处理模块(400)处理后的信息进行判断，当判断电网处于异常运行状态时进行断电处理并告警。2.根据权利要求1所述的基于5G通信的配网差动保护设备，其特征在于：所述信息采集模块(300)采集的信息包括电流、电压、采样时间。3.根据权利要求1所述的基于5G通信的配网差动保护设备，其特征在于：所述信息处理模块(400)基于电流相关系数算法进行信息处理。4.根据权利要求3所述的基于5G通信的配网差动保护设备，其特征在于：所述电流相关系数算法采用一段时间的电流序列相关性系数作为判据，通过卫星同步法或乒乓同步法进行判断处理；所述卫星同步法和乒乓同步法基于相关系数算法设置门槛相关系数值。5.根据权利要求4所述的基于5G通信的配网差动保护设备，其特征在于：相关系数算法如下：给定两个长度相同的序列A和B，它们的长度都为n：A＝{A1,A2,
…
,A
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【专利技术属性】
技术研发人员：林军，王旭杰，王申华，杜浩良，徐峰，曹俊，赵一帆，吕品，方伟飞，陈迪忠，钟超，刘伟策，曹保良，叶森，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司金华供电公司，
类型：发明
国别省市：