CN101296062B - 光纤纵差保护中的双通道数据传输方法 - Google Patents

光纤纵差保护中的双通道数据传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光纤纵差保护中的双通道数据传输方法，该方法是在只有一个通道工作时，保护装置根据运行的工作通道数据进行采样时刻的同步调整；在双通道工作的情况下，上电时优先选择通道时延小的通道(3次确认)作为同步调整通道；在双通道工作的情况下，如果两侧通道时延差别不大(小于0.6ms)，选择通道A为同步调整通道；当同步调整通道失效后，选择另一工作正常通道作为同步调整通道。当同步调整通道时延大于另一通道时延(差值大于0.3ms)且连续10s，选择另一通道作为同步调整通道。

Description

光纤纵差保护中的双通道数据传输方法
技术领域
本发明涉及电学领域，尤其涉及在高压电网光纤差动保护中通过双通道增加纵差保护的可靠性的方法。
背景技术
输电线路电流差动保护需要将大量数据信息从线路一侧传向另一侧，当发生传输错误时，由于保护实时性要求和通道容量的限制，难于实现信息的重建。这就意味着在一帧长达数百位的信息中若出现1位或以上的误码，整帧信息将被丢弃。如果误码出现频度不高，对保护性能影响不大，但若出错频度很高，就会闭锁差动保护。一帧信息中有一位错误或多位错误对保护来说该帧都是不能使用的，原因在于对保护实时性要求很高，既没有时间对出错的信息帧重发，也没用能力进行数据恢复，只好丢弃数据帧。
高压输电***继电保护装置的可靠性是电力***安全稳定运行的保证。光纤纵差保护装置的可靠性极大程度上取决于保护通道的可靠性，通道冗余是提高通道可靠性的有效手段，因此，纵差保护越来越多采用双通道方式来提高保护可靠性。
目前差动保护的双通道方式往往以一个通道为主用通道，另一通道为备用通道，主用通道发送保护数据，备用通道发送通道监视数据。当主用通道异常、备用通道正常时切换到备用通道发送数据，从而保证差动保护通道正常。
以上方式存在以下缺点：一是切换时间长，从主用通道故障失效到保护利用备用通道建立新数据连接需要较长时间，因而通道切换主保护退出时间较长。二是通道传输的数据质量没有太大的提高，原因在于当主用通道通信质量降低而没有达到切换门槛时，仍然利用主用通道进行数据通信，保护数据受间歇性误码影响较大。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的任务在于提供一种光纤纵差保护中的双通道数据传输方法，提高通信可靠性和通道质量。
为完成上述任务，本发明的技术方案是：一种光纤纵差保护中的双通道数据传输方法，该方法是在双通道数据通信模块和保护计算模块之间设置双通道数据选择功能模块，双通道数据选择功能模块独立于保护计算模块，为保护计算模块提供可靠的通信数据，其中
两通道独立工作、同时收发保护数据，每个通道有独立的通道质量监测功能，两通道不分主从，地位完全相同，以并行方式工作；
双通道数据选择功能模块的两通道数据选择具有自适应功能，自适应于单、双通道工作模式，而且双通道数据选择采用无缝数据切换，当一个通道的接收数据区内的某帧数据丢失或校验错时，数据选择模块自动取另一通道的接收数据区内的对应帧数据，确保保护计算的实时性；
同时，双通道数据选择功能模块：
在差动计算时自动选择通道延时短的通道数据；
在检测到一通道数据误码时自动选择另一通道数据；
在通道数据丢失时自动选择另一通道数据。
当只有一个通道工作时，保护装置根据运行的工作通道数据进行采样时刻的同步调整。
在双通道工作的情况下，上电时优先选择通道时延小的通道作为同步调整通道。
在双通道工作的情况下，如果两通道时延小于0.6ms，双通道数据选择功能模块始终默认其中一个通道A为同步调整通道。
在通道A失效后，选择另一工作正常通道B作为同步调整通道。
当该默认的同步调整通道A时延大于另一通道B时延，差值大于0.3ms且持续1s以上时，选择另一通道B作为同步调整通道。
本发明采用双通道数据选择模块，通过该功能模块自动完成双通道数据选择，实现保护数据的无缝切换功能。该双通道数据选择算法具有以下特点：差动计算时自动选择通道延时短的通道数据；检测到一通道数据误码时自动选择另一通道数据；通道数据丢失时自动选择另一通道数据；两通道数据地位相同。
线路纵联差动保护的可靠性依赖于光纤通道的可靠性，随着通道资源的丰富，双通道接入保护装置技术成为提高保护可靠性的有力措施。本发明正是基于双通道数据选择提出一个切实、高效的双通道接入保护装置设计方案。该双通道数据选择模块能够独立于保护计算程序，并能自适应地将对侧保护的信息透明映射到本侧保护装置内，此映射方法最大的优点是无缝优选两个通道的保护数据，极大提高保护可靠性。
双通道数据选择功能模块独立于保护计算程序，它位于双通道数据通信模块和保护计算模块之间，为保护计算模块提供可靠的通信数据。
双通道数据选择功能模块对保护计算模块而言是完全透明的，保护计算程序看到的仅为经过优选的对侧数据区。
双通道数据选择功能模块完成的是双通道数据无缝选择，即如果两个通道均正常工作，双通道数据选择功能模块自动选择利于保护计算的通道延时短的数据；当一个通道出现误码导致某帧数据失效时，双通道数据选择功能模块会从另一通道取出对应的数据帧供保护计算使用，通道质量极大提高。
附图说明
图1为本发明的双通道数据选择逻辑流程图；
图2为本发明的******构成图。
具体实施方式
下面具体叙述本发明的详细内容：
本发明的光纤纵差保护中的双通道数据传输方法，该方法是在双通道数据通信模块和保护计算模块之间设置双通道数据选择功能模块，双通道数据选择功能模块独立于保护计算模块，为保护计算模块提供可靠的通信数据，其中，两通道独立工作、同时收发保护数据，每个通道有独立的通道质量监测功能，两通道不分主从，地位完全相同，以并行方式工作；双通道数据选择功能模块的两通道数据选择具有自适应功能，自适应于单、双通道工作模式，而且双通道数据选择采用无缝数据切换，当一个通道的接收数据区内的某帧数据丢失或校验错时，数据选择模块自动取另一通道的接收数据区内的对应帧数据，确保保护计算的实时性；同时，双通道数据选择功能模块：在差动计算时自动选择通道延时短的通道数据；在检测到一通道数据误码时自动选择另一通道数据；在通道数据丢失时自动选择另一通道数据。当只有一个通道工作时，保护装置根据运行的工作通道数据进行采样时刻的同步调整。在双通道工作的情况下，上电时优先选择通道时延小的通道作为同步调整通道。在双通道工作的情况下，如果两通道时延小于0.6ms(优选0.5ms)，双通道数据选择功能模块始终默认其中一个通道A为同步调整通道。当该默认的同步调整通道A时延大于另一通道B时延，差值大于0.3ms(优选0.5ms)且持续1s以上(优选10ms)时，选择另一通道B作为同步调整通道。
本发明中，专用通道指通过专用光纤纤芯直接联接，由于不经过中间设备，故传输时延小，通信质量高，缺点是占用纤芯资源。在双通道都接入的情况下，如有专用通道，以专用通道作为默认同步调整通道。当专用通道中断或失效后，才选用另一通道作为同步调整通道。专用通道恢复指当专用通道通信功能由中断或失效状态恢复到正常状态。
现场双通道接入的情况下，可能两个通道(1)均为专用通道，也可能均为(2)复用通道，也可能(3)A通道专用通道，B通道复用通道，(4)A通道复用通道，B通道专用通道。保护装置上电后初始化过程中，当(1)、(2)情况下会自动默认通道A为调整通道；在(3)情况下，通道A为默认同步通道，在(4)情况下，虽通道A为默认同步通道，但会选择通道延时短B通道即专用通道为同步通道。

Claims (6)

1.一种光纤纵差保护中的双通道数据传输方法，其特征在于：该方法是在保护装置中的双通道数据通信模块和保护计算模块之间设置双通道数据选择功能模块，双通道数据选择功能模块独立于保护计算模块，为保护计算模块提供可靠的通信数据，其中
两通道独立工作、同时收发保护数据，每个通道有独立的通道质量监测功能，两通道不分主从，地位完全相同，以并行方式工作；
双通道数据选择功能模块的两通道数据选择具有自适应功能，自适应于单、双通道工作模式，而且双通道数据选择采用无缝数据切换，当一个通道的接收数据区内的某帧数据丢失或校验错时，数据选择模块自动取另一通道的接收数据区内的对应帧数据，确保保护计算的实时性；
同时，双通道数据选择功能模块：
在差动计算时自动选择通道延时短的通道数据；
在检测到一通道数据误码时自动选择另一通道数据；
在通道数据丢失时自动选择另一通道数据。
2.根据权利要求1所述的双通道数据传输方法，其特征在于：当只有一个通道工作时，保护装置根据运行的工作通道数据进行采样时刻的同步调整。
3.根据权利要求1所述的双通道数据传输方法，其特征在于：在双通道工作的情况下，上电时优先选择通道时延小的通道作为同步调整通道。
4.根据权利要求1或3所述的双通道数据传输方法，其特征在于：在双通道工作的情况下，如果两通道时延小于0.6ms，双通道数据选择功能模块始终默认其中一个通道A为同步调整通道。
5.根据权利要求4所述的双通道数据传输方法，其特征在于：在通道A失效后，选择另一工作正常通道B作为同步调整通道。
6.根据权利要求1或3所述的双通道数据传输方法，其特征在于：当该默认的同步调整通道A时延大于另一通道B时延，差值大于0.3ms且持续1s以上时，选择另一通道B作为同步调整通道。
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