[發(fā)明專利]數(shù)字式繼電保護裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01135449.6
• 申請日: 2001-10-08
• 公開（公告）號: CN1348243A
• 公開（公告）日: 2002-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 杉浦秀昌;首藤逸生;伊藤八大
• 申請（專利權）人: 東芝株式會社
• 主分類號: H02H3/02
• 分類號: H02H3/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 黃劍鋒

技術領域

本發(fā)明是關于利用GPS(Global?Positioning?Sytem)全球定位系統(tǒng)而獲取得取樣同步的數(shù)字式繼電保護裝置。

背景技術

眾所周知的繼電保護裝置，是對電力系統(tǒng)、例如輸電線的各端子的電流進行取樣，為對由此得到的電量數(shù)據(jù)相互授受保護而進行計算。這種繼電保護裝置需要在各端子上按同一時鐘進行取樣。例如在美國專利4,612,594(特公平1-890號)、及美國專利4,470,093(特公平1-24014號)中提出了取樣時刻同步方法。下面用圖對現(xiàn)有技術的原理進行說明。

圖18(a)表示了在一方的端子(主端)和另一方的端子(輔端)上，都按固定的取樣周期T進行取樣，但在主端和輔端產(chǎn)生了ΔT同步偏差的狀態(tài)，首先輔端將同步信號(取樣同步標志)和電量數(shù)據(jù)一起發(fā)送給主端(FO)。

在主端，從自裝置的取樣定時，測定取樣同步標志所包含的數(shù)據(jù)接收定時Tm，并將取樣同步標志和測量的Tm與電量數(shù)據(jù)一起返送回輔端(F1)。然后在輔端，與主端一樣從自裝置的取樣定時，測量取樣同步標志所包含的數(shù)據(jù)接收定時T_s，同時讀出在主端測量的到達定時Tm。

在此，當輔端的發(fā)送數(shù)據(jù)到達主端的上行的傳輸延遲時間和主端的發(fā)送數(shù)據(jù)到達輔端的下行的傳輸延遲時間都是Td相等時，進行以下的說明。

傳輸延遲時間Td可以利用主端或輔端測量的Tm或T_s和同步誤差ΔT及取樣周期T，各按以下各式表示。

[式1]

Td＝Tm+ΔT+iT?????????……(1)

Td＝T_s-ΔT+jT?????????……(2)

2ΔT＝T_s-Tm+(j-i)T????……(3)

ΔT＝(T_s-Tm)/2????????……(4)其中i：整數(shù)(在圖19(a)時i＝1)

j：整數(shù)T_s＜Tm時：j＝i+1、T_s≥Tm時：j＝1)

從(1)式和(2)式，求出(3)式。

當T_s＜Tm時，如果將T_s+T作為新的T_s，則可以消除(3)式的(j-i)T項(即，T的倍數(shù))。并且，(3)式可表示為(4)式。

從而在輔端，對(4)式進行計算，調(diào)節(jié)輔端的取樣定時，以使ΔT大體為零，從而使獨立的二裝置間的取樣定時相同。

圖18(a)表示主端和輔端取樣定時一致的狀態(tài)。輔端的繼電保護裝置測量從發(fā)出取樣同步標志到由主端返回的取樣周期數(shù)T0，從該T0和前面測定的T_s及取樣周期T，由(5)式計算出傳輸延遲時間Td。

[式2]

Td＝T0/2-T+T_s??????????????……(5)

這樣，為了判斷從對方端的繼電保護裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)對自端的繼電保護裝置的取樣時刻、是多大程度被延遲了的數(shù)據(jù)，可以使用同一時刻取樣的各數(shù)據(jù)進行運算。

從以上的結(jié)果可知，根據(jù)采用現(xiàn)有的取樣同步方法的數(shù)字式繼電保護裝置，通過與電量數(shù)據(jù)一起相互傳輸取樣同步標志(フラゲ)、及接收定時等的同步控制用數(shù)據(jù)，可以使用同一定時的取樣和同一時刻的各取樣數(shù)據(jù)進行運算。

(發(fā)明要解決的課題)

利用現(xiàn)有的取樣同步方法的數(shù)字式繼電保護裝置的第1個問題是，為了根據(jù)上述原理進行取樣同步控制，需要在傳輸數(shù)據(jù)中附加同步控制用數(shù)據(jù)，并且為了確立同步控制，傳輸數(shù)據(jù)的上行和下行傳輸延遲時間必須是相同的。

而第2個問題是，即使上行和下行的傳輸延遲時間是相同時，在傳輸延遲時間進行變動那樣的傳輸通路及傳輸方式的情況下，由于取樣同步偏差每次都要發(fā)生，所以繼電保護裝置的工作率降低。為此，在利用現(xiàn)有的同步方法的數(shù)字式繼電保護裝置中，使用了滿足傳輸延遲時間等的限制的繼電保護裝置專用的傳輸通路。

本發(fā)明鑒于以上情況，其目的在于提供一種數(shù)字式繼電保護裝置，通過在取樣同步中利用從GPS接收機輸出的固定周期脈沖，容易進行繼電保護裝置的同步控制，并且緩解對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斞舆t時間的限制，提高對傳輸通路及傳輸方式的自由度。

發(fā)明的內(nèi)容