纵联电流差动保护数据同步技术及通道切换时数据交换的研究.pdf

第３８卷第２２期２０１０年１１月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶｂ１．３８Ｎｏ．２２Ｎｏｖ．１６，２０１０纵联电流差动保护数据同步技术及通道切换时数据交换的研究李钢，冯辰虎，孙集伟，王宁３刘平（１．华北电网有限公司安监部，北京１０００５３；２．华北电力科学研究院有限责任公司，北京１０００４５３．华北电力调度通信中心，北京１０００５３）摘要：介绍了纵联电流差动保护利用数字通道进行采样时刻同步、采样序号同步及通道延时计算的原理，比较了采用不同同步方法时保护性能的区别，深入研究了双纵联通道不同切换方式下切换过程带来的通道延时变化对差动保护的影响。通过研究，明确了在通道切换过程中及切换完成后的一段时间内，纵联电流差动保护的同步是不正确的，保护必须有相应的对策，否则可能会不正确动作。关键词：纵联电流差动保护；数字通道；通道切换；采样同步ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｄａｔａｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｄａｔａｅｘｃｈａｎｇｉｎｇｗｈｉｌｅｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎＬＩＧａｎｇ，ＦＥＮＧＣｈｅｎ．ｈｕ，ＳＵＮＪｉ．ｗｅｉ，ＷＡＮＧＮｉｎｇ３，ＬＩＵＰｉｎｇ２（１．ＳａｆｅｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＧｒｉｄＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｂｅ０ｉｎｇ１０００５３，Ｃｈｉｎａ；２．ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｂｅｒｉｎｇ１０００４５，Ｃｈｉｎａ；３．ＤｉｓｐａｔｃｈｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＧｒｉｄＣｏ．，Ｌｔｄ，ＢｅＯｉｎｇ１０００５３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｓａｍｐｌｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｓａｍｐｌｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｔｉｍｅｄｅｌａｙｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｕｓｅｄｉｎｐｉｌｏｔｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｃｈａｎｎｅｌ，ｃｏｍｐａｒｅｓｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｄｏｐｔｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄｄｅｅｐｌｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｈａｎｎｅｌｔｉｍｅｄｅｌａｙｃｈａｎｇｅｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂｒｏｕｇｈｔｂｙｔｈｅｓｗｉｔｃｈｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｏｕｂｌｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｈａｎｎｅｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｔｕｄｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｋｅｓｉｔｃｌｅａｒｔｈａｔｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｉｌｏｔｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｓｉｎｃｏｒｒｅｃｔｉｎａｐｅｒｉｏｄａｆｔｅｒｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇｏｒｉｎｔｈｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｔｈｅｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｍｕｓｔｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ，ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ，ｆａｌｓｅｔｒｉｐｐｉｎｇｗｏｕｌｄＯＣＣｕｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｌｏｔｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｄｉｇｉｔａｌｃｈａｎｎｅｌ：ｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇ；ｓａｍｐｌｉｎｇｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ中图分类号：ＴＭ７７文献标识码：Ｂ文章编号：１６７４．３４１５（２０１０）２２．０１４１－０５０引言随着同步数字系列（ｓＤＨ）通信网成为电力系统通信的主干网络，输电线路纵联电流差动保护的使用越来越普遍，相比其他使用数字通道的继电保护和安全自动装置，纵联电流差动保护对数字通道的要求最高、传输的信息量最多，因此其受通道异常的影响也最大。随着纵联电流差动保护大量使用，数字通道异常造成保护装置告警及不正确动作的现象越来越多。保护装置告警退出运行，对电网安全运行带来隐患，保护装置不正确动作则直接对电网安全运行造成危害，严重时会造成电网重大安全事故，因此，研究数字通道异常对纵联电流差动保护的影响变得非常必要。本文首先介绍纵联电流差动保护数据同步技术的基本原理，然后对双纵联通道不同切换方式下切换时保护数据交换过程、采样同步过程、采样序号同步及通道延时计算进行深入的分析，为研究数字通道异常对纵联电流差动保护的影响奠定理论基础。１纵联电流差动保护的数据同步方法为确保纵联电流差动保护可靠运行，两侧保护．１４２．电力系统保护与控制数据需进行采样时刻同步或相量调整同步。数据同步是为了保证差动计算的精度，按１０００Ｈｚ采样频率，采样不同步最大误差为半个采样间隔Ｏ．５ｍｓ，若不进行采样同步，两侧电流角度误差最大为９。，误差较大。数据同步的方法按依靠的外部条件来分类，可归纳为以下几种ｌ１】：１）基于纵联通道本身性能参数同步；２）借助全球定位系统（ＧＰＳ）同步；３）参考电力系统相量同步等。目前，国内电网使用的纵联电流差动保护基本上都使用第１）种方法，第１）种方法中，又以采样时刻同步法应用最为广泛，下面主要以这种方法为例介绍数据同步方法的基本原理［。１．１采样时刻同步法的实施过程采样时刻同步法数据同步过程要求两侧保护装置一侧设定为参考端，一侧设定为同步端。图１为采样同步的示意图，上下两条时问轴分别代表线路两侧（Ｎ侧、Ｌ侧）保护装置采样序列，同步过程主要由同步侧（Ｌ侧）保护装置执行，参考侧（Ｎ侧）保护装置配合，同步过程中同步端调整自身采样时刻与参考端同步。］斗．卜＿图１纵联电流差动保护采样同步原理图Ｆｉｇ．１Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆ’ｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｓａｍｐｌｉｎｇｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ…图中，ｆＮ、２、为Ｎ侧保护采样时刻，下标…Ｎ１、Ｎ２、为Ｎ侧保护采样序号，Ｌ侧保护采样△时刻及其下标含义与Ｎ侧类同，ｆ为两侧保护采样不同步时间，ｌ为Ｌ侧至Ｎ侧保护的通道延时，幻２为Ｎ侧至Ｌ侧保护的通道延时。设同步端于时刻发送一帧报文给参考端；参考端于，时刻收到报文；随后在最近的采样时刻回送一帧报文至Ｌ侧，回送延时时间在报文中一起传送；同步端时刻收回报文，在通道双向传输延时相同即ｔｄ＝ｔｄｌ＝ｔｄ２的前提下，按式（１）计算通道延时：ｔｄ＝（ｔｄｌ＋ｔｄ２）／２＝（，Ｔ４一ｔＬｌｍ）／２（１）通道双向传输延时相同，是所有基于纵联通道本身性能参数的数据同步方法的要求，这在工程中是可以保证也必须保证的。通道延时，ｄ计算出以后，同步端再根据式（２）△计算采样不同步时间ｆ：△—ｆ＝ｔｄ＋ｔｍｎＴ（２）“式中：为保护装置采样间隔时间；，ｚ为一个合”“”适的正整数或零，所谓合适，是指ｎ的取值可使得按该式计算出的Ａｔ＜ＴＩ２。随后同步端根据Ａｔ逐步缓慢调整自身采样时刻，直至按上述过程计算出的Ａｔ＝０，即两侧保护装置采样时刻同步。这个过程一般经过十几帧数据的传送过程约几十毫秒时间即可完成。采样同步调整完成，同步端时刻收到对侧３的数据，往前推时间，应该刚好对应本侧３时刻的采样数据，将本侧采样标号Ｌ３的值改为与Ｎ３相同，其余序号依此递增，这样保护采样序号也实现了同步，差动计算时只要将采样序号相同的采样值一一对应起来即可。这最后一个步骤为下文叙述方便，称为采样序号同步。采样序号同步步骤不是必须的，在两侧保护装置采样时刻调整为同步后，也有其他的处理方法保证参加差动计算的量是同一时刻的。１．２采样序号是否同步对保护性能的影响采样时刻同步后，保护还要保证参加差动计算用的两侧数据是同一时刻的，目前通用的方法有两种：１）通道延时计算出来，保护装置收到对侧数据后，取本侧珀时间前的数据与收到的数据进行差动计算，这样能保证计算用两侧数据是同一时刻的。这种方法，两侧保护收到每一帧数据都要计算通道延时，同步端保护还不断进行采样同步，不同类型保护进行采样同步的时间间隔不同。这种方法在通道延时发生变化的暂态过程中，保护装置应有相应的对策，否则可能引起保护的不正确动作。该方法采样同步由同步端完成，通道延时两侧都要计算，每一帧数据都要计算，一侧通道有问题，两侧保护均受影响，考虑到重新同步的时间，当通道误码、中断、告警、延时变化、自环等异常情况发生及恢复正常时，保护动作时间会加长。２）保护进行采样同步的同时还进行采样序号同步，这种方法不需要每帧数据都计算通道延时，隔一段时间由同步端进行采样时刻同步和采样序号同步，两侧保护将序号相同的数据进行差动计算，不同类型保护进行采样同步和采样序号同步的时间间隔不同。这种方法在保护通道延时发生变化时受到影响较小，只是在同步时有所处理即可，如，保护在同步时发现延时发生变化，可先不进行同步，李钢，等纵联电流差动保护数据同步技术及通道切换时数据交换的研究－１４３－等过几十毫秒后通道延时已经稳定了，再进行同步。通道延时变化通常都是由通道切换引起的，按通信设备标准，切换时间是毫秒级的，加上通道延时的时间，保护等待几十毫秒应足以避免通道切换对其的影响。这种方法由于数据序号出现错误也会引起保护不正确动作，但概率极低。该方法采样时刻同步、采样序号同步由同步端进行，同步完成后，一侧通道收有问题，另一侧保护短时不受影响，当通道误码、中断、告警、延时变化、自环等异常情况发生或恢复时，由于采样序号不受影响，保护动作时间基本不受影响。２纵联通道切换对同步过程中数据交换的影晌线路各侧保护装置之间纵联通道经常会有冗余配置，这样在主备通道之间就存在通道切换策略问题。本文主要研究双发选收与单发单收两种方式的切换过程，以及切换时两侧数据同步的过渡过程。对于纵联电流差动保护，通道切换造成的通道延时变化及通道收发路由的不同是最糟糕的情况，最容易导致保护的不正确动作。下面对这两种通道切换的过渡过程分别进行分析和研究。２．１双发选收方式双发选收的通道切换方式如图２所示。图中，ＴＸ１、ＲＸ１为主通道，ＴＸ２、ＲＸ２为备用通道，正常运行时，ＴＸ１、ＴＸ２均发ＴＸ上的业务，收端只从ＲＸ１上取数据，一旦ＲＸ１收告警，立刻通知对侧，然后两侧ＲＸ同时切换到ＲＸ２通道，根据通信设备的性能标准，两侧不同时切换的时间非常短，应该在１ｍｓ之内，因此这种模式通道切换不会导致路由不同给保护带来麻烦，除非通信设备出问题，一侧切换、另一侧未切换，这样，保护可能会出现不正确动作的行为。当主通道恢复后，可以经一定时间自动从备用通道切回主通道。Ｌ０［Ｉ］Ｎ侧—ＬＴＸ—ＬＴＸ１—ＮＲＸ１切换…‘ｊ！．＝＼：—————————————切换．广ｆ一Ｌ－ＲＸＪ：！：ｉ－图２双发选收通道切换方式‘‘Ｆｉｇ．２Ｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅｏｆｂｏｔｈｃｈａｎｎｅｌｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄ”ｒｅｃｅｉｖｉｎｇｓｉｄｅｓｅｌｅｃｔ双发选收通道切换时数据同步的过渡过程因两个通道的延时时间不同以及两侧切换先后顺序不同而有所不同，可能的组合情况如表１所示，下面分别叙述。表１双发选收方式的通道切换的几种可能情况“Ｔ，Ｌｂ．１Ｐｏｓｓｉｂｌｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｏｔｈｃｈａｎｎｅｌｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄ”ｒｅｃｅｉｖｉｎｇｓｉｄｅｓｅｌｅｃｔｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅ两端接收通道同时切换短延时通道切换到长延时通道同步端接收通道先切换参考端接收通道先切换两端接收通道同时切换长延时通道切换到短延时通道同步端接收通道先切换参考端接收通道先切换２．１．１短延时通道切换到长延时通道双发选收通道切换时数据传输过程如图３，实线为通道１的ＲＸ１路由数据，虚线为通道２的ＲＸ２路由数据，ｆＤ１为通道１的延时，ｔｐ２为通道２的延时。在时刻，两侧通道均由ＲＸ１切换至ＲＸ２，由于两个路由正常均有数据，切换后保护装置立刻就能收到对侧数据而不需要等待通道ＲＸ２的延时ｔｐ２时间，由图可见，以Ｌ侧为例，时间前，已经收到Ｎ侧ｌ、２、、的数据，切换到ＲＸ２后，会重新收到１、、、的数据，因此双发选收方式由短延时切换至长延时通道时，保护会重复收到数据。对此，保护应有相应的处理对策。ｉＮ２ｔｍ５６１１０ｔＮ．ｆｕｂ‘ｆＬ”＾，Ｈｆ¨Ｉ。Ｌ，ｌＬ饲图３双发选收通道切换时数据传输过程“Ｆｉｇ．３Ｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｂｏｔｈｃｈａｎｎｅｌｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄ’’ｒｅｃｅｉｖｉｎｇｓｉｄｅｓｅｌｅｃｔｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅ通道切换时要计算通道延时和采样同步，按图１的原理必须利用发送和接收两个过程。由图３，以Ｌ侧为例，时刻后一直到屯Ｌ侧收到的是Ｎ侧经ＲＸ２发的长延时数据，而Ｎ侧对应发出时间１、、３、、收到还是Ｌ侧经ＲＸ１发的短延时数据，因此，这段时间计算通道延时和采样同步使用的数据不是一个路由的，计算的通道延时有误差，采样同步也不正确，保护如果不进行特别处理，会引起不正确动作行为。直到Ｌ侧收到Ｎ侧６的数据为长延时数据，而Ｎ侧６前收到Ｌ侧ｌ的数据也为长延时数据，在这之后计算通道延时及采样同步都是正确的。．１４４．电力系统保护与控制由图３可知，两侧通道同时切换时，保护通道切换后约ＲＸ２通道延时ｔｐ２时间内，通道延时及采样同步是不正确的，对此，保护应有相应的处理对策。两侧通道不同时切换，同步端Ｌ侧先切，Ｌ侧在ｔｌ切换至于ＲＸ２、Ｎ侧在切换至ＲＸ２，两侧不同时切换的时间差＝一，这样，直到ｔ＇ＬＬ侧收到Ｎ侧７的数据为长延时数据，而Ｎ侧７前收到Ｌ侧ｆＩ，２的数据也为长延时数据，在这之后计算通道延时及采样同步是正确的。由图３可知，两侧通道不同时切换，同步端先切时，保护通道切换后约ＲＸ２通道延时２时间加上通道不同时切换的时间差ｔｃ时间内，通道延时及采样同步是不正确的，保护应有所处理。参考端Ｎ侧先切，Ｌ侧在切换至ＲＸ２、Ｎ侧在切换至ＲＸ２，两侧不同时切换的时间差＝ｔ＇Ｌ一ｆ，这样，直到Ｌ侧收到Ｎ侧ｔＮ６的数据为长延时数据，而Ｎ侧６前收到Ｌ侧的数据也为长延时数据，在这之后计算通道延时及采样同步是正确的。由图３可知，两侧通道不同时切换，参考端先切时，保护通道切换后约ＲＸ２通道延时ｆＤ２时间内，通道延时及采样同步是不正确的，保护应有所处理。一般考虑，通道不同时切换的时间差在１ｍｓ以内，通道延时不应超过２０ｍｓ（已经很大了），再加上切换过程本身的时间，也就是２０多毫秒，因此，保护计算通道延时发生变化或判断有误码帧、丢帧、中断、重复收到数据时，通过抬高定值或暂时闭锁差动保护５０ｍｓ或延时５０ｍｓ再进行采样同步和计算通道延时应该可以应对这种情况，当然，有的保护抬高定值或暂时闭锁差动保护更长一些时间如５００ｍｓ，也无可厚非。２．１．２长延时通道切换到短延时通道仍以图３表示，实线为ＲＸ１路由数据，虚线为ＲＸ２路由数据，在通道由ＲＸ２切换至ＲＸ１，由图可见，以Ｌ侧为例，前最后收到Ｎ侧ｔＮ１之前发的数据，切换到ＲＸ１后，收到数据从５开始，ｌ、２、３、的数据丢失，因此双发选收方式由长延时切换至短延时通道时，保护会丢掉部分数据。对此，保护应有相应的对策。由图３，以Ｌ侧为例，两侧保护同时切换，后一直到ｔＬＲ，Ｌ侧收到的都是ＲＸ１短延时数据，而Ｎ侧对应发出时间５、收到还是Ｌ侧ＲＸ２长延时的数据，６则未收到Ｌ侧发来的数据。参考端先于同步端切换，ｔＬ７后一直到８，Ｌ侧收到的是ＲＸ１短延时数据，而Ｎ侧对应发出时间则未收到Ｌ侧发来的数据；参考端后于同步端切换，后一直到９，Ｌ侧收到的都是ＲＸ１短延时数据，而Ｎ侧对应发出时间５、６收到还是Ｌ侧ＲＸ２长延时的数据，７则未收到Ｌ侧发来的数据，这段时间计算通道延时和采样同步使用的数据不是一个路由的，计算的通道延时有误差，采样同步也不正确，保护如果不进行处理，会引起不正确动作行为。直到。，Ｌ侧收到Ｎ侧８的数据为短延时，而Ｎ侧８前收到Ｌ侧ｔＬ６的数据也为短延时，在这之后计算通道延时及采样同步都是正确的。保护通道切换后约ＲＸ１路由延时】时间加上通道不同时切换时间ｔｃ（如果同时切换，则ｔｃ＝０），通道延时及采样同步是不正确的。对此，保护应有相应的对策。２．２单发单收方式单发单收的通道切换方式如图４所示。Ｌ侧Ｎ侧图４单发单收通道方式“Ｆｉｇ．４Ｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅｏｆｔｗｏｓｅｐａｒａｔｉｎｇｃｈａｎｎｅｌ’’ｓｅｎｄｓａｎｄｒｅｃｅｉｖｅｓ图中，ＴＸ１、ＲＸ１为主通道，ＴＸ２、ＲＸ２为备用通道，正常运行时，ＴＸ１发送业务，ＴＸ２不发送业务，收端从ＲＸ１上取数据，一旦收告警，立刻通知对侧，然后两侧ＴＸ１、ＲＸ１同时切换到ＴＸ２、ＲＸ２通道，由于存在时间上的误差，可能存在一侧还未切换，另一侧已切换，即一侧发ＴＸ１，对侧收ＲＸ２，收不到数据，对侧发ＴＸ２，本侧收ＲＸ１，也收不到数据，这样会造成通道中断，时间长度为ｆｃ。根据通信设备的性能标准，这个时间非常短，通道中断不会造成保护误动，只会使保护延时动作或不动，这是保护的权利。单发单收方式通道延时由短变长和由长变短数据传输情况是一致的，参考端与同步端接收通道切换先后顺序不同对数据同步过程的影响是不一致的。以下分别叙述。如图５，实线为ＴＸ１、ＲＸ１路由数据，虚线为ＴＸ２、ＲＸ２路由数据，１为通道１的延时，２为通道２的延时。在，时刻，两侧通道均由ＴＸ１、ＲＸ１切换至ＴＸ２、ＲＸ２。以Ｌ侧为例，通道切换后，保李钢，等纵联电流差动保护数据同步技术及通道切换时数据交换的研究－１４５一≤：爹二图５单发单收通道切换时数据传输过程“Ｆｉｇ．５Ｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｔｗｏｓｅｐａｒａｔｉｎｇｃｈａｎｎｅｌ’’ｓｅｎｄｓａｎｄｒｅｃｅｉｖｅｓｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅ护丢失了数据，如果ｔｐｌ时间更长，丢失数据会更多，另外，保护在ｔｌ才收到对侧３数据，由此，通道同时切换时，保护丢失了约ｔｐ时间的数据，通道中断了约ｆＤ２时间，如果两侧不同时切换，Ｎ侧在‘才切换，通道不同时切换的时间差＝屯一，，保护丢失了ｔＮ２、ｔＮ３的数据，Ｌ侧保护在ｆｉ．７时刻才收到Ｎ侧数据，由此，通道不同时切换时，保护丢失了约ｔｐｌ＋ｔｃ时间的数据，通道中断了约￣２＋ｔｃ时间。单发单收通道切换时会造成数据的丢失和通道暂时中断，时间长度为ｔｐ１＋２＋。如图５，两侧通道同时切换时，以Ｌ侧为例，在６到ｔＬ１０前，Ｌ侧保护收到Ｎ侧ｔＮ３到ｔＮ６的数据，而这些时刻Ｎ侧并未收到Ｌ侧的数据，Ｎ侧可能仍以切换前收到的Ｌ侧ｔＬ时刻发出最后一帧数据进行计算，这样也会造成收发延时不同，保护如果不进行处理，会引起不正确动作行为。直到，时刻，Ｌ侧收到Ｎ侧７的数据为长延时，而Ｎ侧７前收到Ｌ侧ｔＬ３的数据也为长延时，在这之后计算通道延时及采样同步都是正确的。由图５可知，通道同时切换，保护在通道切换后，在丢失数据及通道中断，ｐ＋２时间后，在收到第一帧数据后约ＲＸ２通道延时ｔｐ２时间内，通道延时及采样同步是不正确的，保护应有所处理，时间长度为２。如果两侧通道不同时切换，参考端Ｎ侧先切，即Ｌ侧在ｆ、Ｎ侧在２切换，直到Ｌ侧收到Ｎ侧的数据为长延时，而Ｎ侧８前收到Ｌ侧４的数据也为长延时，在这之后计算通道延时及采样同步都是正确的。由图可知，通道不同时切换，参考端先切，保护在通道切换后，在丢失数据及通道中断ｔｐ】＋２时间后，在时刻收到第一帧数据之后约ＲＸ２通道延时ｆＤ２＋通道不同时切换时间差ｔｃ的时间内，通道延时及采样同步是不正确的，保护应有所处理，时间长度为ｔｐ２＋ｔｃ。同步端Ｌ侧先切，即Ｌ侧在，、Ｎ侧在切换，直到Ｌ侧收到Ｎ侧ｔＮ７的数据为长延时，而Ｎ侧７前收到Ｌ侧ｔＬ３的数据也为长延时，在这之后计算通道延时及采样同步都是正确的。由图可知，通道不同时切换，同步端先切，保护在通道切换后，在丢失数据及通道中断ｔｐ１＋，Ｄ２＋时间后，在，时刻收到第一帧数据之后约ＲＸ２通道延时２时间内，通道延时及采样同步是不正确的，保护应有所处理，时间长度为ｔｃ＋ｔｐ２。丢失数据的时间窗和通道中断的时间窗不计入影响采样同步的时间内。３结语本文介绍了纵联电流差动保护利用数字通道进行采样时刻同步、采样序号同步及通道延时计算的原理，比较了采用不同的同步方法的保护性能的区别，深入研究了通道不同切换方式下切换过程带来的通道延时变化对差动保护的影响。通过本文的研究，明确了在通道切换过程中及切换完成后的一段时间内，纵联电流差动保护的同步是不正确的，保护必须有相应的对策，否则可能会不正确动作。关于具体的对策与处理方法，不少文献都有介绍【４］，本文未再深入讨论。参考文献［１］高厚磊，江世芳，贺家李．数字电流差动保护中的几种采样同步方法［Ｊ］．电力系统自动化，１９９６，２０（９）：４６．４９，５３．——ＧＡＯＨｏｕｌｅｉ，ＪＩＡＮＧＳｈｉｆａｎｇ，ＨＥＪｉａ－ｌｉ．Ｓａｍｐｌｉｎｇｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｎｄｉｇｉｔａｌｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ—Ｓｙｓｔｅｍｓ，１９９６，２０（９）：４６４９，５３．［２］许建德，等．新型数字电流差动保护装置中的数据采样同步和通信方式［Ｊ］．电力系统自动化，１９９３，２７（４）：２３．２６．—ＸＵＪｉａｎｄｅ，ｅｔａ１．Ａｎｅｗｓｃｈｅｍｅｏｆｓａｍｐｌｉｎｇｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ＆ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｄｉｇｉｔａｌｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｒｅｌａｙ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ—Ｓｙｓｔｅｍｓ，１９９３，２７（４）：２３２６．［３］曹团结，尹项根，张哲，等．通过插值实现光纤差动保护数据同步的研究［Ｊ］．继电器，２００６，３４（１８）：４－８．—ＣＡＯＴｕａｎ－ｊｉｅ，Ｙ１ＮＸｉａｎｇｇｅｎ，ＺＨＡＮＧＺｈｅ，ｅｔａ１．Ａｍｅｔｈｏｄｏｆｄａｔａｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｉｎｓｅｒｔｉｎｇｄａｔａ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００６，３４（１８）：４．８．［４］金华锋，余荣云，朱晓彤，等．线路纵联保护中双向复用段倒换环动态时延特性［Ｊ］．电力系统自动化，２００６，３０（３）：６５．７０．（下转第１５０页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎｐａｇｅ１５０）．１５０．电力系统保护与控制—ｐｈｙｓｉｃｏｄｉｇｉｔａｌｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．—ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，２９（１２）：７７８０．［５］柳勇军，梁旭，闵勇．电力系统实时数字仿真技术［Ｊ］．中国电力，２００４，３７（４）：３９．４２．ＬＩＵＹｏｎｇ－ｊｕｎ，ＬＩＡＮＧＸｕ，ＭＩＮＹｏｎｇ．Ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ—ｒｅａｌｔｉｍｅｄｉｇｉｔａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，２００４，３７（４）：３９．４２．［６］张雨飞，王明春．变电站仿真培训系统【Ｊ】．电力自动化设备，２００１，２ｌ（１２）：２３．２５．—ＺＨＡＮＧＹｕ－ｆｅｉ，ＷＡＮＧＭｉｎｇｃｈｕｎ．Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ—Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，２００１，２１（１２）：２３２５．［７］李健，陈涵，李大路．电力系统动态等值研究方法综述［Ｊ］．广东电力，２００７，２０（２）：１－４，９．ＬＩＪｉａｎ，ＣＨＥＮＨａｎ，ＬＩＤａ．１ｕ．Ｒｅｖｉｅｗｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ—ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，２００７，２０（２）：１４，９．［８］郑亚民，董晓舟．可编程逻辑器件开发软件ＱｕａｒｔｕｓＩＩ［Ｍ】．北京：国防工业出版社，２００６．［９］王本有，汪德如，苏守宝．基于ＦＰＧＡ的ＤＤＳ信号发生器系统的设计［ＪＪ．电子技术，２００８（４）：４０４２．———ＷＡＮＧＢ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