[發(fā)明專利]一種時鐘自適應(yīng)補償?shù)碾p端行波測距方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911059386.2
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN112763837B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚剛;吳通華;鄭玉平;王小紅;洪豐;余洪;江源;鄭小江;陳國洲;劉天明;侯小凡
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司;南瑞集團有限公司;國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

1.一種時鐘自適應(yīng)補償?shù)碾p端行波測距方法，其特征在于，采用在線路保護裝置中集成行波測距功能的集成裝置實現(xiàn)，所述集成裝置分別置于縱聯(lián)光纖通道兩側(cè)，且兩側(cè)集成裝置之間進行交互的數(shù)據(jù)包括：外部時鐘的絕對時間、外部時鐘同步狀態(tài)、絕對時間與采樣時刻的時間差、初始行波到達(dá)時刻與采樣時刻時間差；所述方法包括：

分別計算兩側(cè)集成裝置的縱聯(lián)光纖通道延時，完成縱聯(lián)光纖通道差動保護乒乓對時同步；其中，兩側(cè)的集成裝置分為主機及從機，主機及從機分別計算縱聯(lián)光纖通道延時后，從機進行采樣時刻調(diào)整直至采樣時刻與主機同步，完成兩側(cè)差動保護采樣時刻同步；主機及從機分別計算各自的秒脈沖與采樣時刻的時間差，并將所述時間差進行實時交互，主機及從機根據(jù)所述時間差分別對兩側(cè)的外部時鐘同步狀態(tài)進行判別；

在縱聯(lián)光纖通道差動保護乒乓對時處于同步狀態(tài)，且兩側(cè)集成裝置的外部時鐘也處于同步狀態(tài)時，獲取正常運行時兩側(cè)集成裝置的乒乓對時的采樣時刻誤差；其中，主機及從機分別對兩側(cè)的外部時鐘同步狀態(tài)進行判別后，在兩側(cè)集成裝置的外部時鐘同步狀態(tài)處于正常同步狀態(tài)時，計算保護兩側(cè)集成裝置在同一縱差采樣時刻t_Mi,t_Ni所對應(yīng)集成板卡的同步時鐘觸發(fā)時刻t_{Mi_pps},t_{Ni_pps}，計算得到兩側(cè)縱差保護乒乓對時的采樣時刻誤差Δt_{MN_sp}，采樣時刻誤差Δt_{MN_sp}在兩側(cè)集成裝置處于同步狀態(tài)下每個采樣中斷進行實時更新；

基于上述正常運行時乒乓對時的采樣時刻誤差，在外部同步時鐘處于異常時，集成裝置自動補償采樣時刻誤差，計算行波雙端測距；

若M側(cè)集成裝置時鐘處于同步狀態(tài)，N側(cè)集成裝置時鐘處于非同步狀態(tài)，線路故障產(chǎn)生的初始行波到M側(cè)集成裝置的時間依然使用絕對時間t_{M_gps}，則N側(cè)采樣時刻t_{N_sp}對應(yīng)M側(cè)的采樣時刻t_{M_sp}，N側(cè)的采樣時刻精確時間t_{N_sp}通過M側(cè)的采樣時刻與N側(cè)同步時鐘狀態(tài)時的采樣時刻誤差Δt_{MN_sp}求得t_{N_sp}＝t_{M_sp}-Δt_{MN_sp}；再根據(jù)行波到達(dá)N側(cè)集成裝置行波板卡的時間t_{N_gps}與N側(cè)裝置的采樣時刻t_{N_sp}的相對時間差Δt_{N(gps_sp)}，計算得到行波達(dá)到N側(cè)裝置的行波時間的精確時間t_{N_gps}＝t_{M_sp}-Δt_{MN_sp}+Δt_{N(gps_sp)}；兩側(cè)集成裝置雙端測距計算公式為：

式中：

L_M為故障點到M側(cè)集成裝置的距離；

L_N為故障點到N側(cè)集成裝置的距離；

L_set為線路長度整定值；

υ為線模波速；

若M側(cè)集成裝置時鐘處于非同步狀態(tài)，N側(cè)集成裝置時鐘處于同步狀態(tài)，線路故障產(chǎn)生的初始行波到N側(cè)集成裝置的時間依然使用絕對時間t_{N_gps}，則M側(cè)采樣時刻t_{M_sp}對應(yīng)N側(cè)的采樣時刻t_{N_sp}，N側(cè)的采樣時刻精確時間t_{N_sp}通過M側(cè)的采樣值與N側(cè)同步時鐘狀態(tài)時的采樣時刻誤差Δt_{MN_sp}求得t_{M_sp}＝t_{N_sp}+Δt_{MN_sp}；再根據(jù)行波到達(dá)M側(cè)集成裝置行波板卡的時間t_{M_gps}與M側(cè)裝置的采樣時刻t_{M_sp}的相對時間差Δt_{M(gps_sp)}，計算得到行波達(dá)到M側(cè)裝置的行波時間的精確時間t_{M_gps}＝t_{M_sp}+Δt_{MN_sp}+Δt_{M(gps_sp)}；兩側(cè)集成裝置雙端測距計算公式為：

式中：L_M為故障點到M側(cè)集成裝置的距離；

L_N為故障點到N側(cè)集成裝置的距離；

L_set為線路長度整定值；

υ為線模波速；

若M側(cè)集成裝置時鐘處于非同步狀態(tài)，N側(cè)集成裝置時鐘亦處于非同步狀態(tài)，則行波到達(dá)M側(cè)集成裝置采樣時刻t_{M_sp}對應(yīng)N側(cè)的采樣時刻t_{N_sp}，M側(cè)集成裝置行波板卡的時間t_{M_gps}與M側(cè)裝置的采樣時刻t_{M_sp}的相對時間差Δt_{M(gps_sp)}，t_{M_gps}＝t_{M_sp}+Δt_{M(gps_sp)}；行波到達(dá)N側(cè)集成裝置,采樣時刻t_{N_sp}對應(yīng)M側(cè)的采樣時刻t_{M_sp}，N側(cè)集成裝置行波板卡的時間t_{N_gps}與N側(cè)裝置的采樣時刻t_{N_sp}的相對時間差Δt_{N(gps_sp)}，t_{N_gps}＝t_{N_sp}+Δt_{N(gps_sp)}；兩側(cè)集成裝置雙端測距計算公式為：

式中：L_M為故障點到M側(cè)集成裝置的距離；

L_N為故障點到N側(cè)集成裝置的距離；

L_set為線路長度整定值；

υ為線模波速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種時鐘自適應(yīng)補償?shù)碾p端行波測距方法，其特征在于，若M側(cè)、N側(cè)兩側(cè)集成裝置時鐘都處于同步狀態(tài)，則線路故障后兩側(cè)集成裝置雙端測距計算公式為：

式中：L_M為故障點到M側(cè)集成裝置的距離，L_N為故障點到N側(cè)集成裝置的距離，

L_set為線路長度整定值，υ為線模波速，

t_{M_gps}為故障產(chǎn)生的初始行波到達(dá)M側(cè)集成裝置的絕對時刻，t_{N_gps}為故障產(chǎn)生的初始行波達(dá)到N側(cè)集成裝置的絕對時刻。