[发明专利]一种电力通信继电保护业务时延控制方法、系统及继电保护设备

说明书

本发明公开了电力通信继电保护业务时延控制方法、系统及继电保护设备，各继电保护设备通过多个FlexE交换机构成的FlexE切片网络连接形成传输环网，对传输环网中的各继电保护设备和FlexE交换机进行时钟同步；继电保护设备接收对端继电保护设备经FlexE切片网络发送的采样数据报文，解析获得采样数值和延迟累计，延迟累计的时间值是传输路径上相邻通信双方的帧时间戳之差的累计，作为对端到该继电保护设备的总路径时延；继电保护设备根据总路径时延获得与对端同步采集的采样数值。本发明测量两个继电保护设备之间的FlexE切片网络的总路径时延，据此对采样时间进行调整，保证两个继电保护设备的同步测量。

技术领域

本发明属于微电网技术领域，尤其涉及一种FlexE(Flexible Ethernet, 灵活以太网)承载架构下电力通信继电保护业务时延控制方法，还涉及一种FlexE承载架构下电力通信继电保护业务时延控制系统, 还涉及一种继电保护设备。

背景技术

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统，随着电力供应覆盖到社会生产生活的方方面面，电网的安全可靠至关重要。继电保护作为电力系统第一道防线，能够快速检测故障状态，实现故障快速自动隔离，有效保障了电网安全，避免故障范围扩大。继电保护按照保护对象可以分为：输电线路保护和主设备(如发电机、变压器、母线等)保护。输电线路保护按照原理可分为过电流保护、纵联保护(如距离保护、光纤差动保护)。其中光纤差动保护具有动作时间短、故障判断准、保护死区小、有效防止越级跳闸等优点，最符合继电保护速动性、选择性、灵敏性的要求，在具备光纤通信通道时，首选作为输电线路的主保护。为了防止传输线路发生网络拥塞增加延迟，导致继电保护设备响应延迟，电力通信网已对可进行时间切片的FlexE技术展开应用研究。通过FlexE时间切片可以将不同业务数据流物理隔开，可使不同业务的数据传输网络不受彼此影响。

现有的时延控制方法主要是采用估算报文在传统交换机中延时并结合该估计时延来控制报文的转发时刻的方式。随着能源互联网的大力发展，电力通信网络日益复杂。对传统的电力通信网络提出了很大的挑战。当电力业务数据非常庞大导致网络发生拥堵和发生链路断路的时候，现有的延时补偿方法不足以满足继电保护设备的时延要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种FlexE承载架构下电力通信继电保护业务时延控制方法，测量两个继电保护设备之间的FlexE切片网络的总路径时延，通过该总路径时延对采样时间进行调整，保证两个继电保护设备的同步测量。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案。

第一方面，本发明提供了一种电力通信继电保护业务时延控制方法，各继电保护设备通过多个FlexE交换机构成的FlexE切片网络连接形成传输环网，继电保护设备执行继电保护业务时的时延控制方法包括以下过程：

对传输环网中的各继电保护设备和FlexE交换机进行时钟同步；

继电保护设备接收对端继电保护设备经FlexE切片网络发送的采样数据报文，所述采样数据报文包括采样数值、帧时间戳及延迟累计；

继电保护设备解析采样数据报文获得采样数值和延迟累计，其中延迟累计的时间值是传输路径上相邻通信双方的帧时间戳之差的累计，作为对端到该继电保护设备的总路径时延；

继电保护设备根据总路径时延获得与对端同步采集的采样数值。

可选地，还包括：

继电保护设备根据自身及对端的采样数值是否一致，判断电网传输路线是否发生故障，若判断发生故障则触发相应的保护动作。

可选地，所述对传输环网中的各继电保护设备和FlexE交换机进行时钟同步，包括：

通过1588时钟源对传输环网中的各继电保护设备和FlexE交换机进行时钟同步。