[发明专利]基于电压相位比较的10kV合并单元数据同步在线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据传输的同步检测技术领域，更具体地说，涉及一种基于电压相位比较来进行10kV合并单元(MU)之间数据同步的检测方法。 

背景技术

合并单元(MU)是一种广泛应用于数字化变电站的智能电子设备，数字化变电站在结构上共分为三层，站控层，间隔层以及过程层，合并单元MU工作在过程层，它的任务是按照一定的采样率采集电子式电压/电流互感器传输过来的电压值和电流值，并将这些采样点以采样值(SV)报文的形式通过过程层网络传输给间隔层的智能电子设备。一座变电站同时需要配置多台合并单元MU设备，这些合并单元MU共同组成一个分布式系统，为数字化变电站二次保护测控设备提供处理信息。由于合并单元MU之间是分布式的关系，而保护与测控装置又需要综合处理不同合并单元MU发送过来的信息之后才能做出判断，所以需要这些合并单元MU在采集电压/电流互感器的电压/电流值的时候在时间上有着很高的同步精度，这样才能保证保护与测控设备处理的是同一个时刻的电压与电流值。对于不同应用情况下电流、电压采样的同步精度在IEC 61850国际规约中有明确要求，如对于计量的采样值SV报文，同步精度是lus；用于一般的传输线路保护的采样值SV报文，同步精度为4us。 

为了满足不同的时间同步精度，合并单元MU采集信息时需要利用时间同步协议进行对时，现有的对时协议有简单网络时间协议(SNTP)、秒脉冲对时和1588对时等等。这些对时协议从技术层面上可以确保合并单元MU采集的数据是同步的，但是在实际工程应用中，合并单元MU采集的信息是否已经满足同步的标准，还需要进一步的判断。为了应对对时协议出现了问题或者其他故 障的情况出现，导致合并单元MU之间无法同步，实际工程应用中还需要通过一种在线检测的方式，实时的对合并单元MU之间的同步精度进行检测，一旦发现问题，可及时提醒运行人员。现阶段，在实现在线实时检测合并单元(MU)之间的采样是否同步的这一工程问题上，至今还未有个人或单位提出相应的措施。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种基于电压相位比较的10kV合并单元MU的数据同步在线检测方法，此方法通过对比合并单元MU采集的电压信号的相位来判断合并单元MU之间是否同步，提高了系统保护设备的可靠性。 

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种基于电压相位比较的10kV合并单元的数据同步在线检测方法，其特征在于：包括以下步骤： 

第一步，启动同步检测装置，同步检测装置开始接收不同的合并单元的电压采样值报文； 

第二步，从一个相同点开始对不同的合并单元的电压采样值报文进行一个周波统计； 

第三步，同步检测装置完成电压采样值报文一个周波的接收工作后，对是否发生采样点丢失情况进行判断：(1)发生采样点丢失，则丢弃已接收到的电压采样值报文信息，转向第二步；(2)未发生采样点丢失，则进行第四步； 

第四步，同步检测装置对接收的不同的合并单元的电压采样值之间是否相差一个周波的整数倍的时间进行判断：I判断结果为肯定，则产生报警；II判断结果为否定，则将电压采样值报文内部的同步标志置位，然后进行第五步； 

第五步，同步检测装置计算出一个周波内所采集的合并单元的波形相位，按照如下方法对任意两个合并单元是否同步的进行比较：在任意两个合并单元的波形相位上，选取至少两个同一个时刻的采样点按式(1)进行电压相位的比较：比较结果满足式(1)则判断合并单元之间是同步的；比较结果不满足式(1)，则发出合并单元之间不同步的报警； 

|θ1-θ3|＜ε 

|θ2-θ4|＜ε    (1) 

其中，θ1和θ3、θ2和θ4为同一个时刻的采样点在两个波形上的电压相位，ε为允许的误差值，θ1和θ2位于同一个波形上，θ3和θ4位于另一个波形上。 

通过上述方法，利用电压的相位进行对比，可有效地判断合并单元MU之间是否同步，从而实现对合并单元MU数据的同步在线检测。 

更具体地说，所述第三步中，对是否发生采样点丢失情况进行判断是指，同步检测装置对每一个接收到的电压采样值报文进行计数值的检测：(1)计数值不连续，则代表已发生丢点；(2)计数值连续，则代表未发生丢点。 

同步检测装置对接收的不同的合并单元的电压采样值之间是否相差一个周波的整数倍的时间进行判断是指，通过对比不同合并单元电压相位相同的点的报文计数值是否相同来进行判断。