卫星时钟与网络时钟互备的广域时间同步方法

为满足智能电网快速发展对广域时间同步的需求,提出了一种卫星时钟与网络时钟互为备用的新型广域时间同步方法。该方法基于对卫星时钟、晶振时钟和网络时钟误差特性的分析,研究了卫星时钟与晶振时钟相结合的高精度同步时钟授时方法,提出了基于IEEE 1588协议网络时钟的报文路径时延改进算法;并在此基础上提出了一种基于高精度同步时钟与网络时钟的分布自治式广域时间同步方案。仿真结果表明,该广域时间同步方案可实现广域网内各时间节点的精确、可靠时间同步,能较好地满足智能电网的时间同步需求。     

智能变电站继电保护数字量采样技术研究

数字量电流电压信号的相位同步是智能变电站继电保护进行数字量采样时必须解决的核心问题,它决定着智能变电站过程层的组网方案。目前正在使用的方案主要有"点对点"直接采样和基于外部同步时钟的网络采样两种。本文从数字量信号的相位同步原理出发,分析了这两种采样方案的特点与不足,探讨了网络采样摆脱对外部同步时钟依赖的途径,提出了通过改造网络交换机,由交换机自行测定采样值(SV)数据包的驻留时间,以实现精确测量SV报文传输延时的思路。     

智能变电站网络采样同步新技术

对智能变电站数字采样技术发展过程中的各种技术路线和方案进行了探讨,阐述了数字采样同步的原理及运用方法,并分析了现有各种网络采样方法存在的问题。提出了基于锁相环原理的采样值到达时刻预测技术,当原有组网采样模式丢失同步时钟后导致采样无法同步时,可以继续保持采样同步;还可以过滤交换机延时出现异常的突变,避免造成闭锁继电保护等不利影响。所提技术提高了网络传输采样值的可靠性,为网络采样在智能变电站推广应用提供了理论依据和解决方案。     

高可靠性继电保护网络采样同步系统

为提高智能变电站继电保护网络采样的可靠性,基于当前的研究现状,构建基于网络延时补偿的高可靠性继电保护采样值同步系统,分别给出了基于插值法的网络采样同步原理,分析网络采样延时的构成,阐述交换机延时的测量原理,从理论上分析该系统的延时同步误差方法。在实验室环境下搭建该采样同步系统,从测试和理论上分析对所构建的高可靠性同步系统进行评估,所得结果表明该系统能够有效实现网络采样的同步,保证网络采样下继电保护的可靠性。     

智能变电站IEEE1588时钟同步冗余技术研究

针对智能变电站时钟同步系统现状,提出了基于IEEE1588的时钟同步系统冗余方案。在分析IEEE1588的实现原理及其特点的基础上,提出了单钟方案、双钟互备方案和双钟双扩展方案。重点对双钟互备方案进行了阐述,并详细分析了时钟冗余切换原理和过程。同时,进一步对双钟互备方案在变电站单网和双网模式下,不同网络方案对时钟冗余造成的影响进行了研究。     

基于DS80C320的GPS卫星同步时钟

GSP同步时钟信号已在电力系统的继电保护,事件顺序记录,故障测距,同步采样等诸多领域获得重要运用。为了获得GPS同步时钟信号,介绍了一种基于DS80C320高速单片机的GPS卫星同步时钟。通过对DS80C320双串行口的运用,简化了系统设计,并扩展了1PPM,1PPH等同步对时脉冲的输出。该GPS卫星同步时钟已用于变电站自动化系统中,其运行结果表明,它为整个系统提供了精确的时间信息,具有较高的可靠性和实用性,完全能够满足电力系统对高精度对时信号源的要求。     

时钟管理系统中继电保护B码对时研究

继电保护B码对时在智能变电站时钟管理中有着十分重要的作用,文章分析了时钟管理系统中继电保护B码对时的应用,结合高精度继电保护测试仪与GPS时间同步系统,讲述了一套全面测试继电保护装置B码对时的方案。利用继电保护测试仪回放B码脉冲波形给继电保护装置实现其B码对时,在回放时通过修改B码脉冲的部分码元模拟各种B码异常,全面验证继电保护装置B码对时的处理逻辑;通过GPS时间同步系统对继电保护装置施加B码对时信号进行长时间拷机,验证继电保护装置B码对时处理稳定性与可靠性。该方案对继电保护装置B码对时的测试与研发有一定的参考价值。     

过程层采样网络同步域与再同步机制分析

根据某数字化变电站工程的数字化保护动模试验结果,就过程层采样网络同步域的划分和合并单元再同步机制问题进行了分析,提出了双时钟域方案和新的再同步机制,保证广域时钟源再同步或失去外部对时信号的过程中保护系统的可靠性.     

基于电压向量的数字化母线保护电流同步方法

采样数据同步是智能变电站继电保护的关键问题。当采样数据通过过程层网络传输时,保护装置依赖于时钟源同步。提出了一种基于电压向量的数字化母线保护电流同步方案,在原有同步方案失效并导致合并单元采样失步的情况下,通过电压向量的相位差对采样数据进行同步处理,仍可保证母线保护继续投入运行。分析了同步方案的原理,介绍了同步方案的系统接线,给出了实施方案的细节:通过正序电压计算间隔采样的时间差;通过抛物线二次插值方法对采样数据进行同步处理;发生三相PT断线时需退出同步方案。RTDS数模实验结果表明同步方案可保证各种工况下母线差动保护功能的正确性,证明了同步方案的有效性和可行性。     

PTP1588协议的分析

对精确时钟同步协议（Procision Time Protocol,PTP）的工作原理、时钟模型、延时测量机制、传输协议栈、通信模式进行了深入分析研究。在协议分析的基础上,结合数字化变电站过程层网络的特点和时间同步要求,分析了PTP1588在数字化变电站过程层网络应用的关键点。总结了PTP1588协议的应用思路——PTP1588是一个通用的时间同步协议,对于一个特定应用,应根据此特定应用的网络特点和同步指标要求,在PTP1588协议中选取合适的机制和参数来构建此特定应用的PTP1588时间同步方案。     

基于传输延时补偿的继电保护网络采样同步方法

为提高网络化继电保护的可靠性,文中提出并实现了基于网络采样传输延时补偿的不依赖于外部参考时钟源的网络采样同步方法。首先分析了网络采样传输延时的构成及其特性,建立了能够实现交换机延时测量和记录的交换机模型,研发了具有相应功能的交换机。搭建了实验测试平台,对其交换延时测量的精度进行了实验测试,同时对测量误差的来源进行了理论分析,测试结果和理论分析表明所开发的交换机具有较高的交换延时测量精度。基于交换延时的实时测量,给出了利用传输延时补偿实现网络采样同步的方法,并以一母线保护系统为例,对网络采样同步进行了应用测试。测试结果表明,基于网络采样传输延时补偿的网络采样同步方法能够有效实现网络采样的同步,保证网络化继电保护的可靠性。     

电力系统中的时间同步网

首先探讨了在电力系统继电保护、自动经系统以及通信信息网中引入时间同步网的必要性，然后结合电信网时间同步网建设的经验，提出建设电力系统时间同步网的一些设想和初步的解决方案，特别是建设综合的主从等级结构的树形网结构的时间同步网的思路。     

国家电网骨干时间同步网的技术探讨

由于电力二次系统时间不统一,由调度自动化系统、广域相量测量系统、继电保护及故障信息管理系统等多重重要系统提供的事件记录数据,在时间描述方面存在较大差异,难以准确叙述事件顺序,给电网故障的分析带来了一定困难。文章在研究了与时间同步相关的各种技术,包括时间源、时间传递协、时间同步网组网形式、同步网结管理系统等基础之上,提出了国家电网时间同步网络的建设方案,以供参考。     

一种新型基于高速串行通信的多通道同步采样技术

微机型高压继电保护装置需要实时采样和处理多通道交流电气量数据,多通道采样数据的同步性和数据处理的实时性是影响保护性能的2个重要因素。文中针对以往同步采样及数据接口方式进行了改进,提出了一种基于高速串行通信的多通道同步采样技术,硬件上进一步保证数据采样同步性,同时提高采样数据传输、存储的快速性和并发性。该技术具有很好的扩展性和高可靠性,可以满足不同微机型高压继电保护装置,尤其是模拟采样回路通道数需求较多的场合,目前已经在某系列微机型高压继电保护装置上得到验证并取得实际工程应用。     

继电保护信号在光纤通信网中的传输

介绍了线路保护通道的建设及配置原则,依据光纤保护的基本方式和特点,并结合实例对三明地区部份220kV输电线路利用光纤通信传输网络传输继电保护信号采用的方式进行阐述,同时对保护通道中时钟同步的方式及传输时延产生的原因做了分析。总结了继电保护信号在光纤通信网中传输两种通道配置方式的可靠性,随着光纤通信网络结构的逐步完善,光纤保护将占据线路保护的主导地位,以确保整个电网的安全、稳定、经济运行。     

新型数字电流差动保护装置中的数据采样同步和通信方式

本文介绍了数字电流差动保护所采用的一种新颖的采样同步控制技术、SDLC数据通信格式及数字复接时钟方式,这些技术都用于最新开发的LFP—931型数字电流差动保护装置中。上述技术的采用,使得整机装置能稳定采样同步且误差小;对通道的误码率要求低;并能满足在内时钟方式下,复接PCM“同向接口”的运行要求。工业样机的试验和测试证明了技术方案的可行性。     

基于交换机数据传输延时测量的采样同步方案

由于采样值(SV)报文在交换机内的传输延时具有不确定性,目前主要通过全站合并单元(MU)接入统一同步时钟实现采样同步,造成网络采样同步严重依赖于外部时钟,也违反了保护功能不应依赖于外部对时系统的基本原则。采样同步技术是"网采"模式能否真正走向实用,以及智能变电站网络结构能否得到大幅度简化的关键。文中详细分析了各种采样方式的优劣,提出了基于交换机数据传输延时测量的新型采样同步原理,该方案原理简单可靠,可通过对等效MU数据接收时刻进行合理性校验实现对交换机转发延时正确性的校验,方案具有很好的推广前景。