[發明專利]一種適用于無線線路差動保護的數據同步方法及系統

有效

• 申請號: 202010251623.1
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111478295B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 陳從靖;霍銀龍;岳峰;張堯;臧佳;盧家力;曹玉保;吳凱
• 申請（專利權）人: 南京國電南自電網自動化有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王方超

1.一種適用于無線線路差動保護的數據同步方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟SS1：獲取電力網絡的基本參數信息，建立線路頻域Bergeron模型；

步驟SS2：獲取輸電線路實時的量測參數，緩存一個交流周期的采樣值數據；

步驟SS3：輸電線路兩側保護裝置發送采樣值信息；

步驟SS4：數據接收側依據所述步驟SS1的線路頻域Bergeron模型，利用接收數據推導出描述本側電流值的計算值；

步驟SS5：數據接收側計算本側電流數據與計算值的時間差，通過插值方式對本側采樣值數據處理，完成兩側采樣值報文的同步與序列匹配；

步驟SS6：獲得序列匹配后，根據序列完成后續采樣值數據的同步，進行差動保護動作；

步驟SS7：故障發生后或線路兩側保護裝置重啟后，返回所述步驟SS2進行重新獲得同步序列；

所述建立線路數學模型具體包括：

由Bergeron長線公式知，若線路中任意兩點間沒有其他分支回路，則可由其中一點的電壓電流計算出另一點的電壓電流；

當輸電線路正常運行時，考察m點和n點的電壓電流關系，則有：

其中，Um和Im為線路首端m點的電壓和電流，U_n2和I_n2為計算得到的n點的電壓和電流，Zc和γ分別為線路的波阻抗和傳播系數，并有：

其中，R、L和C分別為線路單位長度的電阻、電感和電容，ω為工頻角頻率。

2.根據權利要求1所述的一種適用于無線線路差動保護的數據同步方法，其特征在于，所述步驟SS1中的基本參數信息包括：輸電線路單位長度的電阻、電感和電容值，工頻角頻率值信息。

3.根據權利要求1所述的一種適用于無線線路差動保護的數據同步方法，其特征在于，所述步驟SS2中的采樣值數據具體包括：輸電線路兩側滿足保護采樣點要求的電流值采樣數據。

4.根據權利要求1所述的一種適用于無線線路差動保護的數據同步方法，其特征在于，所述步驟SS3具體包括：數據發送側完成本側數據采樣后，通過無線通信方式發送采樣值報文給數據接收側。

5.根據權利要求1所述的一種適用于無線線路差動保護的數據同步方法，其特征在于，所述建立線路頻域Bergeron模型具體還包括：

正常情況下，由公式(1)通過計算得到的n點電壓電流應與n點測得的電壓電流相同；如果兩側的數據不同步，n點數據超前m點的時間為Δt，則有

利用線路m側的電壓電流計算得到n側的電壓電流計算值，然后與n側的電壓電流測量值進行比較，如采用的電流差動保護，則有In/In2＝e^jwΔt，即可利用上式得到兩側數據的時間差Δt。

6.一種適用于無線線路差動保護的數據同步系統，其特征在于，包括：

預處理模塊，用于：獲取線路電氣參數，建立線路數學模型；

數據發送側模塊，用于：輸電線路兩側通過無線互發帶序列標識的采樣值報文；

數據接收側模塊，用于：接收側利用接收數據與線路數學模型獲得本側的同步數據計算值；計算值與本側數據做時間差，對本側數據插值同步出新的序列；根據序列對數據進行匹配同步，然后進行差動保護工作；若線路故障發生或保護裝置重啟則轉入數據發送側模塊，否則轉入根據序列對數據進行匹配同步；

所述建立線路數學模型具體包括：

由Bergeron長線公式知，若線路中任意兩點間沒有其他分支回路，則可由其中一點的電壓電流計算出另一點的電壓電流；

當輸電線路正常運行時，考察m點和n點的電壓電流關系，則有：

其中，Um和Im為線路首端m點的電壓和電流，U_n2和I_n2為計算得到的n點的電壓和電流，Zc和γ分別為線路的波阻抗和傳播系數，并有：

其中，R、L和C分別為線路單位長度的電阻、電感和電容，ω為工頻角頻率。