传输时标的广域相量差动保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统领域变电站广域差动保护系统的实现方法，尤其设及一种传 输时标的广域相量差动保护方法。
【背景技术】
[0002] 广域差动保护是利用高性能的广域通信系统，传输相关区域测点的电流信息，实 现此区域的电流差动保护。广域差动保护不仅是本元件主保护的补充，还能够为相邻元件 提供远后备保护，可W满足快速性和选择性的要求，能够很好地提高继电保护性能。
[0003] 现有广域差动保护通常传输采样值（比如每周波传输20点采样值），该样对广域 通信网络带宽要求很高，大大提高了广域通信的建设成本。当任一时刻采样值的通信传输 质量不好时，受相量计算数据窗的影响，该时刻及后续若干时刻都需要退出差动相量计算， 从而造成广域差动保护的可靠性不高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是：针对现有广域差动保护的不足，提供了一种传输时标的广域相 量差动保护方法。该方法比传输采样值所占用的广域通信带宽资源少（比如每周波传输1 点相量），通信网络建设成本低；任一时刻通信质量不好时，不会影响其他时刻差动相量的 计算，提高了广域差动保护的可靠性。
[0005] 为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：传输时标的广域相量差动保护方法， 其特征是包含W下步骤：
[0006] 第（1)步骤，广域差动保护范围内的各装置获取时钟同步信号；
[0007] 第（2)步骤，广域差动保护范围内的各装置在相邻的时钟同步信号内等间隔获取 M(M> 1000)个采样数据，并给采样数据打上时标；
[000引第（3)步骤，广域差动保护范围内的各装置计算出时标t"(n> 1)的相量;
[0009] 第（4)步骤，根据广域通信带宽资源等间隔S(S> 1，且为整数）抽取相量乂h,) (n> 1)及时标t。并进行传输；
[0010] 第（5)步骤，广域差动保护范围内的各装置接收其他装置传输来的相量，根据时 标完成相量同步；
[0011] 第（6)步骤，用同步后的相量计算广域差动保护的差动量；当差动量大于动作口 槛时，差动保护动作；
[0012] 第（7)步骤，当tk化> 1)时刻的相量受通信质量原因未能接收正确时，仅退出tk 时刻的差动量计算，不退出tk+m(m> 1)时刻的差动量计算。
[0013] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤（2)中，所述带时标的采样值为 X(ti)、X(t2)、X(t3)、…、X(tn)，其和。-Cl=万（n^l'M^lOOO)。
[0014] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤（3)中，所述相量.h/,,)(n> 1)采 用直角坐标系下的实部XE(t。）和虚部Xi(t。）表示，或者采用极坐标系下的幅值化)|和相 角兩")表示。
[001引作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤（4)中，采用直角坐标 系表示的相量来传输，所述直角坐标系表示的相量为{tn_s、Xk(tn_s)、Xi(tn_s) }、 {tn、XE(tn)、Xi(tn)}、{tn+s、XE(tn+s)、Xi(tn+s)}、…（S>l，n>l);或者采用 极坐标系表示的相量来传输，所述极坐标系表示的相量为、I对Cs)、zl片一：)}、化、|1 托)|、Zl(0}、u,"'、|x片w)|、zlhw)}、…。
[0016] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤巧）中，当广域差动保护范围内 的A装置在t"(n> 1)时刻的相量为时，A装置根据找到的其他装置发送来的相量 本<(U、和(U…，完成相量同步。
[0017] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤化）中，所述广域差动保护的差动 量为衣资片,)二么托)+去占片)+是戊) + ..? (nS^1)。
[0018] 采用上述方案后，本发明的有益效果是；通过传输带时标的相量实现广域差动保 护，节省了大量的广域通信带宽资源，降低广域差动保护的工程成本。任一时刻通信质量不 好时，不会影响其他时刻差动相量的计算，提高了广域差动保护的可靠性。
【附图说明】
[0019] 图1是采用传输时标的广域相量差动保护方法的步骤示意图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下根据附图及实施，是对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用W解释本发明，并不 限定本发明。
[0021] 实施例1
[0022] 图1是采用传输时标的广域相量差动保护方法的步骤示意图。参见图1，本传输时 标的广域相量差动保护方法，包含W下步骤：
[0023] 第（1)步骤，广域差动保护范围内的各装置获取时钟同步信号；
[0024] 第似步骤，广域差动保护范围内的各装置在相邻的时钟同步信号内等间隔获取 M(M> 1000)个采样数据，并给采样数据打上时标；
[0025] 第（3)步骤，广域差动保护范围内的各装置计算出时标t"(n> 1)的相量;^乂,）；
[0026] 第（4)步骤，根据广域通信带宽资源等间隔S(S> 1，且为整数）抽取相量乂片。） (n> 1)及时标t。并进行传输；
[0027] 第（5)步骤，广域差动保护范围内的各装置接收其他装置传输来的相量，根据时 标完成相量同步；
[002引第（6)步骤，用同步后的相量计算广域差动保护的差动量；当差动量大于动作口 槛时，差动保护动作；
[0029] 第（7)步骤，当tk化> 1)时刻的相量受通信质量原因未能接收正确时，仅退出tk 时刻的差动量计算，不退出tk+m(m> 1)时刻的差动量计算。
[0030] 作为优选方案，所述步骤（2)中，所述带时标的采样值为X(ti)、X(t2)、X(t3)、…、 X(t。)，其中/。-(n>l，M>1000)。所述步骤（3)中，所述相量乂 (n>l)采 用直角坐标系下的实部而(t。）和虚部Xi(t。）表示，或者采用极坐标系下的幅值和 相角Z乂的）表示。所述步骤（4)中，采用直角坐标系表示的相量来传输，所述直角坐标系 表不的相里为{tn-s、XR(tn-s)、Xi(tn-s) }、{t。、XR(t。）、Xi(t。) }、{tn+s、XR(tn+s)、Xi(tn+s) }、… (S> 1，n> 1);或者采用极坐标系表示的相量来传输，所述极坐标系表示的相量为{Cs、 乂心)|、Z如，一)}、化、I抑")|、Z抑")}、h"、I抑。")|、化W)}、。.。所述步 骤妨中，当广域差动保护范围内的A装置在t> > 1)时刻的相量为式(U时，A装置根 据找到的其他装置发送来的相量木心")、术.(〇…，完成相量同步。所述步骤化）中，所述 广域差动保护的差动量为式片,）二式似+而化，)+与似+...(n>1)。
[0031] 本发明的优点是，通过传输带时标的相量实现广域差动保护，节省了大量的广域 通信带宽资源，降低广域差动保护的工程成本。任一时刻通信质量不好时，不会影响其他时 刻差动相量的计算，提高了广域差动保护的可靠性。
[0032]W上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，该些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种传输时标的广域相量差动保护方法，其特征是包含以下步骤： 第（1)步骤，广域差动保护范围内的各装置获取时钟同步信号； 第（2)步骤，广域差动保护范围内的各装置在相邻的时钟同步信号内等间隔获取 M (M多1000)个采样数据，并给采样数据打上时标； 第（3)步骤，广域差动保护范围内的各装置计算出时标tn(η彡1)的相量;e(7"); 第（4)步骤，根据广域通信带宽资源等间隔SO 1，且为整数）抽取相量义(〇 (η彡1)及时标tn并进行传输； 第（5)步骤，广域差动保护范围内的各装置接收其他装置传输来的相量，根据时标完 成相量同步； 第（6)步骤，用同步后的相量计算广域差动保护的差动量；当差动量大于动作门槛时， 差动保护动作； 第（7)步骤，当tk(k多1)时刻的相量受通信质量原因未能接收正确时，仅退出tk时刻 的差动量计算，不退出tk+m(m多1)时刻的差动量计算。2. 如权利要求1所述的传输时标的广域相量差动保护方法，其特征是：所述步骤（2) 中，所述带时标的采样值为X U1)、X (t2)、X (t3)、…、X (tn)，其中M 彡 1000)〇3. 如权利要求1所述的传输时标的广域相量差动保护方法，其特征是所述步骤（3)中， 所述相量乂(Ο (η彡1)采用直角坐标系下的实部XK(tn)和虚部X1Un)表示，或者采用极 坐标系下的幅值|f(U|和相角Zixu表示。4. 如权利要求1所述的传输同步相量的广域差动保护方法，其特征是：所 述步骤⑷中，采用直角坐标系表示的相量来传输，所述直角坐标系表示的相 里为{tn_s、Xr (tn_s)、X1 (tn_s)}、{tn、Xr (tn)、X1 (tn)}、{tn+s、Xr (tn+s)、X1 (tn+s)}、… (S多1，n多I);或者采用极坐标系表示的相量来传输，所述极坐标系表示的相量为 S·5)}、{^?、j(^!)、}、{匕+5、文('《+5)、5. 如权利要求1所述的传输同步相量的广域差动保护方法，其特征是：所述步骤（5) 中，当广域差动保护范围内的A装置在tn(η多1)时刻的相量为化）时，A装置根据找到 的其他装置发送来的相量fdU、尤（U···，完成相量同步。6. 如权利要求1所述的传输同步相量的广域差动保护方法，其特征是：所述步骤（6) 中，所述广域差动保护的差动量为尤#(U =尤(U +毛(U +尤.(U +…（η多1 )。
【专利摘要】本发明公开了一种传输时标的广域相量差动保护方法，广域差动保护范围内的各装置获取时钟同步信号；各装置在相邻的时钟同步信号内等间隔获取M个采样数据并给采样数据打上时标；各装置计算出时标tn的相量根据广域通信带宽资源等间隔抽取相量及时标tn进行传输；广域差动保护范围内的各装置接收其他装置传输来的相量，根据时标完成相量同步；用同步后的相量计算广域差动保护的差动量；当tk时刻的相量受通信质量原因未能接收正确时，仅退出tk时刻的差动量计算，不退出tk+m时刻的差动量计算。本发明节省了大量的广域通信带宽资源，降低广域差动保护的工程成本；任一时刻通信质量不好时，不会影响其他时刻差动相量的计算，提高了广域差动保护的可靠性。
【IPC分类】H02J13/00, H02H3/26
【公开号】CN104901423
【申请号】CN201510345841
【发明人】刘革明, 李园园, 李力, 朱晓彤, 戴光武, 赵青春, 徐晓春, 沈军, 谢华, 陈宏君
【申请人】南京南瑞继保电气有限公司, 南京南瑞继保工程技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月21日