[发明专利]适用5G差动保护的数据传输和保护系统、方法及存储设备

权利要求书

1.一种适用于5G差动保护的少流量数据传输和保护系统，基于差动保护硬件单元，所述差动保护硬件单元包括差动保护控制模块、5G通讯模块和外部精确授时模块，所述5G通讯模块和外部精确授时模块分别与差动保护控制模块对应的接口连接；

其特征在于：

差动保护每一端节点部署一套差动保护硬件单元，或者每一端节点部署两套差动保护硬件单元构成双重化差动保护系统；

其中，

差动保护控制模块，用于完成所在节点电压电流电气信息采集、逻辑运算和断路器跳合闸控制；

外部精确授时模块，基于北斗授时、GPS授时、5G授时或者多模式混合应用这些外部精确授时系统完成差动保护各端节点的授时；

5G通讯模块，基于5G通讯网络完成线路各端的差动保护装置模块间数据通讯。

2.根据权利要求1所述的适用于5G差动保护的少流量数据传输和保护系统，其特征在于：各节点5G通讯根据运行状态按每一周波1次或者每数周波1次或者每个采样间隔1次向本差动保护其他节点发送模拟量相量数据或者采样点数据报文，报文的有效数据信息包含：主节点标志、本节点号、外部授时标志、本节点系统频率、采样同步标志、相量数据第一个采样点或者采样数据本采样点的采样序号和采样点时间标签、三相电压数据、三相电流数据、开关量、逻辑控制信息。

3.一种适用5G差动保护的数据传输和保护方法，基于权利要求1或2所述系统的差动保护控制模块，其特征在于：包括以下步骤，

所有节点装置运行后按照每周波差动保护用采样点数X实现并持续维持采样的同步控制，X取16或20或24；

正常运行时，各节点装置按每一周波1次或者每数周波1次将本节点同步相量数据发送给差动保护的其他节点，采样点数据不发送；

同步相量数据发送的间隔周波数，根据本节点相量数据的幅值或角度稳定度进行控制；

所有差动保护装置统一按模拟量额定值的百分比数设定幅值稳定度阈值V1、V2、V3，统一按角度差设定角度稳定度阈值D1、D2、D3，以上次发送相量数据为基准，若幅值变化超过V3或角度变化超过D3，则每一周波发送1次；否则若幅值变化超过V2或角度变化超过D2，则每两周波发送1次；否则若幅值变化超过V1或角度变化超过D1，则每五周波发送1次；否则若幅值变化在V1范围内且角度变化在D1范围内，则每十周波发送1次；幅值稳定度阈值V1、V2、V3以1％、2％、5％选择，角度稳定度阈值D1、D2、D3以1°、2°、5°选择；

正常运行时，所有节点保持每一周波进行1次相量差动保护数据运算和逻辑判断，但当某节点按间隔数周波发送1次同步相量数据时，在等待合理通讯延时时间后，本节点本周波未接收到的其他节点相量数据以最近接收到的该节点相量数据按整周波时序同步填充，但此时差动保护非瞬时动作而是按照本节点即最新相量数据发送间隔周波数+2周波设定为动作时间，动作时间内持续满足差动保护动作条件才动作出口跳开本节点开关。

4.根据权利要求3所述的一种适用5G差动保护的数据传输和保护方法，其特征在于：还包括以下步骤，在高压线路发生故障时，各节点会各自感受到本节点安装处的电压电流发生突变量变化，一旦本节点检测到电压或电流发生突变量变化、并且连续多点满足下式，则置位本节点突变量启动标志；

本节点突变量启动后，从第一个突变点开始按每周波的差动保护用采样点数X主动将本节点的采样数据发送给差动保护的其他节点，采样数据中包含本节点突变量启动标志，同时按每一周波1次将本节点相量数据发送给差动保护的其他节点；从第一个突变点开始满1周波后，再增加发送1次以第一个突变点为相量计算起始点的本节点突变周波相量数据发送给差动保护的其他节点；突变量启动后的第二个及以后周波，不追加发送突变周波相量数据；

差动保护任一节点接收到其他节点突变量启动标志初始置位和差动保护用采样点数据后，若本节点未置位突变量启动标志，则置位本节点突变量启动标志，并以早发生突变节点装置的第一个突变点开始按每周波的差动保护用采样点数X主动将本节点的采样数据发送给差动保护的其他节点，同时按每一周波1次将本节点相量数据发送给差动保护的其他节点。