[發明專利]一種基于以太網精密時間協議的縱聯差動保護方法

有效

• 申請號: 202011247555.8
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112421566B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李繼晟;孫文藝;張濤;李政;崔長亮;趙世欣
• 申請（專利權）人: 北京博陽慧源電力科技有限公司
• 主分類號: H02H3/30
• 分類號: H02H3/30;H02H1/00;H04J3/06
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11487
• 代理人: 蘇艷

本發明提出了一種基于以太網精密時間協議的縱聯差動保護方法，包括：將用于差動數據通訊的以太網模塊進行初始化為通用數據傳輸模式，并使能模塊的精密時間協議PTP，啟用以太網MAC模塊的精確時間標簽功能，構建差動數據網絡；將多臺差動保護裝置利用差動數據網絡進行連接，并在多臺差動保護裝置內自主識別主機和從機；對差動數據網絡內的各個差動保護裝置進行采樣同步；每個差動保護裝置按照自身的時鐘步調等間隔完成模擬量數據的采集，并對采集到的數據設置采樣標簽MARK號，通過差動數據通道以組播形式發送，并接收來自差動數據通道上其他的差動保護裝置發送來的設置采樣標簽MARK號的采集數據；各個差動保護保護裝置進行差動保護判斷。

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護和自動化技術領域，特別涉及一種基于以太網精密時間協議的縱聯差動保護方法。

背景技術

縱聯電流差動保護是在電流差動保護的基礎上演化而來的，基本保護原理是基于基爾霍夫電流定律，它能夠理想地使保護實現單元化，原理簡單，不受運行方式變化的影響，而且由于各側的差動保護裝置沒有電聯系，提高了運行的可靠性。目前電流差動保護在電力系統的元件、線路和母線上大量使用，其靈敏度高、動作簡單可靠快速、能適應電力系統振蕩、非全相運行等優點，是其他保護形式所無法比擬的。縱聯電流差動保護實現的前提是通過特定的通訊網絡把各側差動保護裝置連接起來，同時各側數據采樣同步，簡單可靠的數據通訊網絡、高精度的數據同步方法是縱差差動保護的核心技術。目前使用的各種同步技術要么受網絡變化影響嚴重，需要專用網絡，要么依賴于外部時鐘源；目前常規的縱聯差動保護均需要專用的光纖通訊網絡支持，通過復雜的軟件同步算法，甚至需要FPGA硬件輔助實現同步測量，對硬件要求高，影響縱聯差動的普及應用；更為重要的是適合多端系統比較困難，本端的保護功能實現需要依賴對端的計算分析結果，保護獨立性不夠。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。

為此，本發明的目的在于提出一種基于以太網精密時間協議的縱聯差動保護方法。

為了實現上述目的，本發明的實施例提供一種基于以太網精密時間協議的縱聯差動保護方法，包括如下步驟：

步驟S1，將用于差動數據通訊以太網模塊進行初始化，以初始化為通用數據傳輸模式，并使能所述用于差動數據通訊以太網模塊的精密時間協議PTP，啟用以太網MAC模塊的精確時間標簽功能，以構建差動數據網絡；

步驟S2，構建差動數據網絡，將多臺差動保護裝置利用所述差動數據網絡進行連接，并在所述多臺差動保護裝置內自主識別主機和從機；

步驟S3，對所述差動數據網絡內的各個差動保護裝置進行采樣同步，同時同步各自的采樣編號MARK值與所述主機一致，其中，各個差動保護裝置的MARK值每增加一次采樣自主加一；

步驟S4，在各個差動保護裝置采樣同步之后，每個所述差動保護裝置按照自身的晶振走時，進行采樣同步確認；

步驟S5，每個差動保護裝置按照自身的時鐘步調等間隔完成模擬量數據的采集，并對采集到的數據設置采樣標簽MARK號，然后對上述設置采樣標簽MARK號的采集數據，通過差動數據通道以組播形式發送，并接收來自所述差動數據通道上其他的差動保護裝置發送來的設置采樣標簽MARK號的采集數據，按照標簽MARK號對齊存入本端的采樣緩沖區；

步驟S6，各個差動保護保護裝置根據自身采集的數據，以及其他差動保護裝置傳輸的采樣數據進行差動保護判斷。

進一步，向每臺所述差動保護裝置分配唯一的裝置ID號，所述差動數據網絡內的各個差動保護裝置自主經過網絡數據交換，自主識別裝置ID號最小的差動保護裝置為主機，其余差動保護裝置為從機。

進一步，在所述步驟S4中，各個差動保護裝置由差動數據通道連接，按照預設周期進行采樣同步確認，以確保網絡內各個差動保護裝置采樣同步差別小于預設值。