一种基于5G通信的差动保护数据同步方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了电力系统继电保护技术领域的一种基于5G通信的差动保护数据同步方法及装置，用于输电线路两侧的差动保护数据同步，方法包括通过移动通信网络接收输电线路对侧的采样点数据；对接收到的输电线路对侧的采样点数据进行解析，得到输电线路对侧的同步标志和采样点序号；当输电线路对侧的同步标志与输电线路本侧的同步标志均为“true”时，根据输电线路对侧的采样点序号与输电线路本侧的采样点序号进行数据同步。本发明专利技术解决了由于5G通信延时抖动大且来回路由不一致导致的数据同步问题，同时满足继电保护快速性和灵敏性要求。同时满足继电保护快速性和灵敏性要求。同时满足继电保护快速性和灵敏性要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G通信的差动保护数据同步方法及装置


[0001]本专利技术属于电力系统继电保护
，具体涉及一种基于5G通信的差动保护数据同步方法及装置。

技术介绍

[0002]随着越来越多的分布式新能源接入配电网，改变了配电网的网络架构，影响故障电流分布特征，造成传统单端量保护不再适用。虽然基于光纤通信的差动保护在配电网也有应用，但其需要铺设大量的光纤通道，实施成本和维护工作量都较高，推广难度大。随着5G（5th generation mobile networks）技术的发展，其通信延时短，通道带宽大的特点能满足差动保护的需求，为配电网线路差动提供了一种更优的解决方案。
[0003]数据同步问题是线路差动保护必须首先解决的问题，原有光纤通讯的差动保护采用采样时刻调整法实现两侧同步采样，以同步方式交换两侧信息，参考端采样间隔固定，并在每一采样间隔中固定向对侧发送一帧信息，同步端随时调整采样间隔，直到满足同步条件为止。但以上方法是以通道的收发路由一致，以保证两个方向的传输延时相等为前提。5G无线网络由于传输路径的不固定，且传输延时和速率等易受周围环境、网络流量等影响，5G无线通信的延时存在实时变化，且收发路由存在不对称性，所以传统的差动保护数据同步方法不适用于基于5G通信的线路差动保护中。
[0004]现有技术主要包括两种解决方法，一种不依赖外部时钟，而是基于线路两侧电气量故障特征实现数据同步，例如以故障发生时刻为起点进行同步采样。另一种是通过接入外部绝对时钟为线路两侧设备进行授时，通过插值方式实现数据同步采样。
[0005]对于第一种方法，在现有配电网中，弱馈系统（单端供电或弱电源供电）仍大量存在，发生故障时线路两侧故障特征差异明显，保护启动时刻不统一或者一侧不启动，造成数据同步失败。对于第二种方法，现有技术多是采用记录发送端采样时刻的绝对时标，在接收端数据插值的方法实现线路两侧数据的同步，计算方法较为复杂，影响差动保护速动性和灵敏性。
[0006]因此，基于5G通信的线路差动保护数据同步是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于5G通信的差动保护数据同步方法及装置，解决了由于5G通信延时抖动大且来回路由不一致导致的数据同步问题，同时满足继电保护快速性和灵敏性要求。
[0008]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：第一方面，提供一种差动保护数据同步方法，通过移动通信网络接收输电线路对侧的采样点数据；对接收到的输电线路对侧的采样点数据进行解析，得到输电线路对侧的同步标志和采样点序号；当输电线路对侧的同步标志与输电线路本侧的同步标志均为
“
true”时，根据输电线路对侧的采样点序号与输电线路本侧的采样点序号进行数据同步。
[0009]进一步地，所述采样点数据包括采样数值，所述采样数值的获取方法，具体为：每秒在外部时钟的整秒时刻对时信号上升沿触发采样，并且将该采样点序号设定为0，每秒按照固定间隔进行采样，并按顺序依次编号，得到采样数值及与采样数值对应的采样点序号。
[0010]进一步地，所述采样点数据还包括绝对时标信息，通过外部时钟信息解析得出所述绝对时标信息，若时钟有效，则同步标志置“1”，若时钟无效，则同步标志置“0”。
[0011]进一步地，所述根据输电线路对侧的采样点序号与输电线路本侧的采样点序号进行数据同步，具体过程为：将接收到的当前输电线路对侧的采样点数据按照采样点序号回退若干点作为基准点进行数据同步；在本地数据缓存区内找寻和基准点采样点序号一致的输电线路本侧的采样点数据，比对基准点处的采样点数据中的绝对时标信息T
v_r
和输电线路本侧的采样点数据中的绝对时标信息T
v_m
；若
│
T
v_r
−
T
v_m
│
<T，T是设定的裕度；则认为S
v_r
、S
v_m
数据同步有效，否则数据同步失败；基准点处完成数据同步后，依次选用除基准点外的其它采样点数据完成数据同步。
[0012]第二方面，提供一种差动保护数据同步装置，用于输电线路两侧的差动保护数据同步，所述装置包括：移动通信模块，用于通过移动通信网络接收输电线路对侧的采样点数据；通道数据处理模块，用于对接收到的输电线路对侧的采样点数据进行解析，得到输电线路对侧的同步标志和采样点序号；还用于当输电线路对侧的同步标志与输电线路本侧的同步标志均为“true”时，根据输电线路对侧的采样点序号与输电线路本侧的采样点序号进行数据同步。
[0013]进一步地，还包括采样数据处理模块，用于获取采样数值；所述采样数值的获取方法，具体为：每秒在外部时钟的整秒时刻对时信号上升沿触发采样，并且将该采样点序号设定为0，每秒按照固定间隔进行采样，并按顺序依次编号，得到采样数值及与采样数值对应的采样点序号。
[0014]进一步地，还包括时钟模块，用于通过外部时钟信息解析得出所述绝对时标信息，若时钟有效，则同步标志置“1”，若时钟无效，则同步标志置“0”。
[0015]第三方面，提供一种差动保护方法，包括：采用第一方面所述的差动保护数据同步方法，完成数据同步；根据数据同步后的采样点数据进行差动计算，获得差动计算结果；根据差动计算结果及设定的差动保护逻辑进行跳闸出口决策，用于实现差动保护。
[0016]第四方面，提供一种差动保护装置，包括第二方面所述的差动保护数据同步装置；保护逻辑运算模块，用于根据数据同步后的采样点数据进行差动计算，获得差动计算结果；保护跳闸出口模块，用于根据差动计算结果及设定的差动保护逻辑进行跳闸出口决策，实现差动保护。
[0017]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：（1）本专利技术通过对接收到的输电线路对侧的采样点数据进行解析，得到输电线路对侧的同步标志和采样点序号；当输电线路对侧的同步标志与输电线路本侧的同步标志均为“true”时，根据输电线路对侧的采样点序号与输电线路本侧的采样点序号进行数据同步，解决了由于5G通信延时抖动大且来回路由不一致导致的数据同步问题；（2）本专利技术计算方式简单，满足继电保护快速性和灵敏性要求。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例提供的一种基于5G通信的差动保护数据同步方法流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于5G通信的差动保护数据同步装置示意图；图3是本专利技术实施例中的数据流传输示意图；图4是本专利技术实施例中的数据缓存区示意图；图5是本专利技术实施例中的差动保护装置架构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0020]实施例一：如图1~图5所示，一种基于5G通信的差动保护数据同步方法，用于输电线路两侧的差动保护数据同步，所述方法包括：通过5G通信网络接收输电线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种差动保护数据同步方法，其特征在于，用于输电线路两侧的差动保护数据同步，所述方法包括：通过移动通信网络接收输电线路对侧的采样点数据；对接收到的输电线路对侧的采样点数据进行解析，得到输电线路对侧的同步标志和采样点序号；当输电线路对侧的同步标志与输电线路本侧的同步标志均为“true”时，根据输电线路对侧的采样点序号与输电线路本侧的采样点序号进行数据同步。2.根据权利要求1所述的差动保护数据同步方法，其特征在于，所述采样点数据包括采样数值，所述采样数值的获取方法，具体为：每秒在外部时钟的整秒时刻对时信号上升沿触发采样，并且将该采样点序号设定为0，每秒按照固定间隔进行采样，并按顺序依次编号，得到采样数值及与采样数值对应的采样点序号。3.根据权利要求1所述的差动保护数据同步方法，其特征在于，所述采样点数据还包括绝对时标信息，通过外部时钟信息解析得出所述绝对时标信息，若时钟有效，则同步标志置“1”，若时钟无效，则同步标志置“0”。4.根据权利要求1所述的差动保护数据同步方法，其特征在于，所述根据输电线路对侧的采样点序号与输电线路本侧的采样点序号进行数据同步，具体过程为：将接收到的当前输电线路对侧的采样点数据按照采样点序号回退若干点作为基准点进行数据同步；在本地数据缓存区内找寻和基准点采样点序号一致的输电线路本侧的采样点数据，比对基准点处的采样点数据中的绝对时标信息T
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和输电线路本侧的采样点数据中的绝对时标信息T
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；若
│
T
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−
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<T，T是设定的裕度；则认为S
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、S
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数据同步有效，否则数据同步失败；基准点处完成数据同步后，依次选用除基准点外的其它采样点数据完成数据同步。5.一种差动保护数据同步装置，其特征在于，用于输电线路两侧的差动保护数据同步，所述装置包括：移动通信模块，用于通过移动通信网络接收输电线路对侧的采样点数据；通道数据处理模块，用于对接收到的输电线路对侧的采样点数据进行解析，得到输电线路对侧的同步标志和采样点序号；还用于当输电线路对侧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴通华，洪丰，姚刚，郑小江，郑玉平，戴魏，陈国洲，江源，孙志攀，王朝明，程瑞琪，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：