[发明专利]数字式继电保护装置

说明书

技术领域

本发明是关于利用GPS(Global Positioning Sytem)全球定位系统而获取得取样同步的数字式继电保护装置。

背景技术

众所周知的继电保护装置，是对电力系统、例如输电线的各端子的电流进行取样，为对由此得到的电量数据相互授受保护而进行计算。这种继电保护装置需要在各端子上按同一时钟进行取样。例如在美国专利4,612,594(特公平1-890号)、及美国专利4,470,093(特公平1-24014号)中提出了取样时刻同步方法。下面用图对现有技术的原理进行说明。

图18(a)表示了在一方的端子(主端)和另一方的端子(辅端)上，都按固定的取样周期T进行取样，但在主端和辅端产生了ΔT同步偏差的状态，首先辅端将同步信号(取样同步标志)和电量数据一起发送给主端(FO)。

在主端，从自装置的取样定时，测定取样同步标志所包含的数据接收定时Tm，并将取样同步标志和测量的Tm与电量数据一起返送回辅端(F1)。然后在辅端，与主端一样从自装置的取样定时，测量取样同步标志所包含的数据接收定时T_s，同时读出在主端测量的到达定时Tm。

在此，当辅端的发送数据到达主端的上行的传输延迟时间和主端的发送数据到达辅端的下行的传输延迟时间都是Td相等时，进行以下的说明。

传输延迟时间Td可以利用主端或辅端测量的Tm或T_s和同步误差ΔT及取样周期T，各按以下各式表示。

[式1]

Td＝Tm+ΔT+iT         ……(1)

Td＝T_s-ΔT+jT         ……(2)

2ΔT＝T_s-Tm+(j-i)T    ……(3)

ΔT＝(T_s-Tm)/2        ……(4)其中i：整数(在图19(a)时i＝1)

j：整数T_s＜Tm时：j＝i+1、T_s≥Tm时：j＝1)

从(1)式和(2)式，求出(3)式。

当T_s＜Tm时，如果将T_s+T作为新的T_s，则可以消除(3)式的(j-i)T项(即，T的倍数)。并且，(3)式可表示为(4)式。

从而在辅端，对(4)式进行计算，调节辅端的取样定时，以使ΔT大体为零，从而使独立的二装置间的取样定时相同。

图18(a)表示主端和辅端取样定时一致的状态。辅端的继电保护装置测量从发出取样同步标志到由主端返回的取样周期数T0，从该T0和前面测定的T_s及取样周期T，由(5)式计算出传输延迟时间Td。

[式2]

Td＝T0/2-T+T_s              ……(5)

这样，为了判断从对方端的继电保护装置发送来的数据对自端的继电保护装置的取样时刻、是多大程度被延迟了的数据，可以使用同一时刻取样的各数据进行运算。

从以上的结果可知，根据采用现有的取样同步方法的数字式继电保护装置，通过与电量数据一起相互传输取样同步标志(フラゲ)、及接收定时等的同步控制用数据，可以使用同一定时的取样和同一时刻的各取样数据进行运算。

(发明要解决的课题)

利用现有的取样同步方法的数字式继电保护装置的第1个问题是，为了根据上述原理进行取样同步控制，需要在传输数据中附加同步控制用数据，并且为了确立同步控制，传输数据的上行和下行传输延迟时间必须是相同的。

而第2个问题是，即使上行和下行的传输延迟时间是相同时，在传输延迟时间进行变动那样的传输通路及传输方式的情况下，由于取样同步偏差每次都要发生，所以继电保护装置的工作率降低。为此，在利用现有的同步方法的数字式继电保护装置中，使用了满足传输延迟时间等的限制的继电保护装置专用的传输通路。

本发明鉴于以上情况，其目的在于提供一种数字式继电保护装置，通过在取样同步中利用从GPS接收机输出的固定周期脉冲，容易进行继电保护装置的同步控制，并且缓解对数据传输的传输延迟时间的限制，提高对传输通路及传输方式的自由度。

发明的内容