[發明專利]一種基于HSR的線路光差同步方法

在審

• 申請號: 201910145080.2
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109831246A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 韓晉;孫琳;沈軍;葉品勇;吳銀福
• 申請（專利權）人: 南京電研電力自動化股份有限公司
• 主分類號: H04B10/035
• 分類號: H04B10/035;H04L12/437;H04B10/079;H04L12/26
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;王玉

本發明公開了一種基于HSR的線路光差同步方法，包括以下步驟：建立雙向冗余雙環形網絡結構；環網延時測量；采樣數據同步處理；環網拓撲監視；狀態量數據傳送。本發明利用成熟的HSR技術，采樣同步方案不依賴同步時鐘源，同步精度高，可實現N（N≥2）端差動。不考慮通道延時，在環網內設備節點不多于16個時，報文在環網內的延時時間不大于1ms。利用HSR的網絡連接技術，可以實現長距離的自愈型環網，且網絡節點靈活配置，易于維護。

技術領域

本發明涉及一種基于HSR的線路光差同步方法。

背景技術

對于光纖差動保護，數據同步是核心問題。目前主要采用時間調整法和采樣數據調整法。前者采用主從機方式，主機作為參考端，從機作為同步端，通過乒乓算法算出通道延時，并按主端的采樣時刻調整采樣時刻，以達到兩側數據同步的目的。在同步過程中，差動保護自動退出。由于每次僅做小步幅調整，同步過程較長。尤其主機有頻率調整時。頻率調整過大，會造成片刻失步。后者不分主從機，各自獨立采樣，每一幀數據都根據通道延時進行數據修正，以達到兩側數據同步的目的。在通信因干擾而中斷或失去同步后能很快恢復。因傳送向量而不是采樣瞬時值，僅適用于穩態量電流差動，不適用于基于故障分量的差動保護。以上兩種方式均是采用乒乓算法計算通道延時，有專用HDLC協議實現數據的傳輸和同步，兩者都不適用于多端差動的同步。

采用時間調整法與采樣數據調整法，不依賴于外部時鐘，但無法應用于多端差動。GPS同步法可以實現多端差動的同步，且精度高，但受外部環境的限制，由于繼電保護裝置的特殊性，該方法不能作為保護裝置唯一的同步方法。因此，實現多端差動同步的方式有待研究。

目前國內對二端和三端差動采用點對點直聯的方式，對四端及以上的差動還沒有較好的解決方案。實現多端差動不僅要對外交互采樣數據，還需要交換狀態量數據，為保證可靠性應能實現通道冗余。因此，適用于多端數據的對外接口方式和網絡拓撲有待研究。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種基于HSR的線路光差同步方法，進行多臺裝置間數據的同步和傳送，實現自愈型環網。HSR是就地化元件保護的過程層連接技術，采用千兆以太網實現GOOSE網，SV網和環網管理報文，HSR實現了多端裝置的同步及數據交互。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于HSR的線路光差同步方法，其特征是，包括以下步驟：

建立雙向冗余雙環形網絡結構，兩個環形網絡互相獨立；每一組環網內，節點與節點之間通過以太網順序首尾相連形成雙向冗余環；

環網延時測量：環網引入報文延時修正域的概念，由報文本身攜帶其延時時間；通過報文攜帶的延時信息，和鏈路延時報文所記錄的發送時間戳和接收時間戳，基于鏈路收發回路延時一致的前提下采用對稱法來計算出鏈路延時；

采樣數據同步處理：將環網上的各子機按照統一固定采樣率、但各自異步采樣的SV數據延時準確補償計算；

環網拓撲監視：管理報文遍歷所有的鏈路和節點，在開環或切換為單網網運行時能發出告警；

狀態量數據傳送：將開關位置、差動允許、遠跳、CT斷線通過GOOSE網傳送至各子機。

進一步地，所述雙向冗余環內各節點為對等關系，負責環內報文的轉發、過濾以及本節點信息的廣播發送。

進一步地，所述環形網絡上的每個子機對外接口包括數據報文和管理報文。

進一步地，所述數據報文包括本機采樣數據的發送、其他子機采樣數據的轉發與接收、狀態量數據的交換。

進一步地，所述采樣數據的傳送采用IEC61850-9-2規約傳輸，狀態量數據采用GOOSE方式傳輸。

進一步地，所述管理報文包括延時時間報文的請求與應答、環網監視幀。