[發明專利]一種應用于暫態錄波型故障指示器的守時方法

有效

• 申請號: 202010937086.6
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112213541B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 范建華;楊順;姚興東;趙傳強;趙磊;王建輝;姜文;張建;李偉;吳雪梅;盧峰;林志超;程艷艷;葉齊
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司;沈陽科遠國網電力工程勘察設計有限公司
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02;G04R20/06;G04R40/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種應用于暫態錄波型故障指示器的守時方法，所述方法用以解決基于低頻晶振守時的故障指示器匯集單元對時刻度誤差大，且需要頻繁GPS對時的問題；同時提供了一種匯集單元在精準時刻發起采集單元對時的方法。所述方法基于環境穩定條件下晶振頻率基本恒定的特點，通過利用高頻晶振及已有GPS實現對低頻晶振守時誤差及對時誤差的精確計算和補償，在此基礎上為全網采集單元提供基于高頻晶振粒度的授時時刻，實現全網采集單元的精確同步。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，尤其涉及一種應用于暫態錄波型故障指示器的守時方法。

背景技術

配電網絡系統因分支多而復雜，很容易出現接地和短路故障。隨著智能電網的快速發展，使得配電網故障信息越發復雜，故障的準確快速分析變得越發困難。為快速處理配電網故障，需要對饋線運行數據進行實時監控、異常情況及時預警，以及對故障快速發現處理。

基于零序電壓啟動型的暫態錄波型故障指示器是一種配電網線路故障的檢測裝置，錄波啟動裝置安裝于變電站出線處，采集單元安裝于中壓配電線路上，可以實時采集線路電流，當線路發生接地或短路故障時，錄波啟動裝置記錄波形啟動時刻，由主站發起對同一時刻的波形收集，并對波形統一分析，實現對故障類型及區段的定位；此種方式對全網采集單元同步要求較高，在12.8K采樣率下，要求全網采集單元時間同步偏差不大于40μs。

當前暫態錄波型故障指示器匯集單元多采用周期性GPS對時并周期性給采集單元對時的方案，匯集單元守時基于高精度低頻晶振；以采用精度為±5ppm的低頻守時晶振(32.768KHz)為例，晶振頻率粒度決定其在對時完成時即有(0～30.5)μs的對時刻度誤差T_ds，考慮到每秒±5μs的守時誤差T_ss，若要滿足40μs的全網同步精度，要求設備每秒都進行GPS對時，頻繁GPS對時大大提高了設備功耗，對設備運行環境提出了更高要求，且無法抹去對時刻度誤差T_ds；亦有方案在每個采集單元上安裝GPS模塊，每個采集單元直接從GPS獲取時間，這種方法雖然可以采集單元全網時間同步，減少無線對時環節引入的誤差，但實現成本高，且GPS模塊功耗較大，提高了對采集單元安裝線路的負荷要求，限制了設備可應用范圍。

通過對晶振頻率的大量測試發現，在常溫環境下，晶振頻率偏差值基本保持不變。基于此特點，考慮通過階段性計算所得的晶振頻偏對匯集單元時鐘進行補償，并基于此補償向采集單元對時的時刻，從而降低全網采集單元時間同步偏差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是通過提供一種應用于暫態錄波型故障指示器的守時方法，將全網匯集單元給采集單元的授時時刻相差控制在20μs以內，為采集單元的全網時間同步提供準確參考。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種應用于暫態錄波型故障指示器的守時方法，本方法通過引入高頻晶振結合GPS標準時鐘源實現對低頻守時晶振的對時刻度誤差T_ds和守時誤差T_ss的精確計算，進而實現對低頻晶振的校準，并通過一定策略為全網采集單元提供基于高頻晶振粒度的授時時刻，實現全網采集單元的同步守時。

GPS標準時鐘源集成在匯集單元設備上，輸出秒脈沖及串口時間，作為設備的標準時間參考；低頻晶振作為設備守時晶振，高頻晶振作為超短時間內的計時及守時晶振使用。

前述匯集單元守時方法其包括以下步驟：

步驟1)在GPS標準時鐘源秒脈沖對時時刻，通過基于高頻晶振的計數器以及低頻晶振刻度實現對匯集單元低頻晶振對時刻度誤差T_ds的計算。

步驟2)以GPS標準時鐘源標準時鐘參考，通過高頻晶振計數器、低頻晶振計數器實現對低頻晶振區段守時誤差T_ss的計算。