CN109888922A - 一种故障录波装置、去中心化故障录波***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种故障录波装置、去中心化故障录波***及方法，该方案是一种按模拟量和开关量输入通道自由配置的录波装置，装置间双网冗余连接，通过延时可测进行网络同步，装置间联网触发，每个装置记录和发送自身采样数据外，也记录其它装置发送来的采样数据，从任意装置接入即可查看全部数据的去中心化的技术实现方案。本发明区别于传统故障录波实现方案，有如下特点：按通道数量分布配置能节省屏柜，双网冗余提高了连接的可靠性，延时可测网络对时节约了连接线和接口，联网同步触发实现了扰动数据全景捕获，各装置冗余记录提高数据可靠性，任意点接入查看全部数据解决了保护控制小室录波装置之间不能直接互相访问的问题。

Description

一种故障录波装置、去中心化故障录波***及方法
技术领域
本发明属于电力***及其自动化技术领域，涉及电网继电保护技术，具体涉及一种故障录波装置、去中心化故障录波***及方法。
背景技术
电力***故障录波装置是采集、记录、分析电力***电流、电压、开关量等信号的一种装置，其主要任务是记录电力***大扰动发生前后的有关***电参量的变化过程及继电保护与安全自动装置的动作行为，为扰动分析、故障处理提供帮助。故障录波装置作为电网故障或异常情况记录的“黑匣子”，是电网故障分析的重要依据。
故障录波最早是光线录波方式。电力***扰动信号驱动一个振子，振子上的光束使移动的胶卷曝光留下光的轨迹，该轨迹就基本反映了***信号变化的轨迹。将胶卷冲洗出来后进行故障分析，这种光线式录波装置经常会遇到机械故障、胶卷失效等严重问题，导致无法正常记录***扰动，可称为机械式故障录波装置。
随着微型计算机技术的发展，基于微处理器的数字化故障录波装置被开发了出来。这种装置主要是将模拟量信号通过模数转换模块转换成数字量，由微处理器进行数字化运算、分析和存储。目前应用的录波装置本质上都是基于这种技术的，可称为数字化故障录波装置。
数字化的故障录波是集中式实现方式，一般每台故障录波装置采集最多96路模拟量和192路开关量，按电压等级和元件配置，例如：500kV变电站的动态记录装置按照电压等级分类进行配置，500kV部分(含线路、断路器、电抗器)、主变、220kV部分(含线路、母联、分段、旁路)分别配置动态记录装置。500kV部分按继电器保护控制小室配置动态记录装置。主变部分按每两台(组)变压器配置一台动态记录装置。各录波装置分散安装在各保护控制小室，如图1所示，通过网络连接到主控室的录波后台管理单元，以管理单元为中心管理各小室录波装置。这种方式存在如下问题：
1.集中式的故障录波装置需要专门的屏柜，多占用空间资源。
2.各故障录波装置通信组网采用单网连接，缺少通信备份。
3.各小室的故障录波装置独立外接对时，存在多个时钟源，且缺乏有效的时钟管理，无法确认各录波装置是否真的同步，从而导致采样不同步。
4.各小室的故障录波装置采样不同步，没有同步的联网触发录波功能，导致各小室录波各自独立运行，无法在***发生故障时统一启动录波，当故障分析需要合并多个波形联合分析时，数据不同步会给故障分析带来不便；
5.故障录波装置录波数据缺少冗余。当某台装置损坏时，其接入的所有量(96路模拟量+192路开关量)都将无法记录，若在此期间发生故障，将会缺少关键的录波数据，对迅速准确分析故障原因，及时消除故障恢复供电极为不利。此外，只有从录波后台管理单元才能查看所有录波装置文件，各录波装置之间无法数据互访，无法在任意装置安装点查看全部故障录波。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对集中式的故障录波装置占用专门屏柜，录波数据缺少冗余，各小室录波装置采样和录波不同步，以及以录波后台管理单元为中心的星型结构下各录波装置之间数据互访不方便的缺点，提出了一种故障录波装置、去中心化故障录波***及方法，按模拟量和开关量输入通道分布式配置，各录波装置之间采用以太网冗余双网连接，采用延时可测网络方式进行对时和同步，任何一个录波装置启动可触发其它录波装置同步启动，从任意录波装置通过网络接入可查看所有录波装置的录波数据的解决方案。
为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种故障录波装置，所述故障录波装置采集至少8路模拟量，16路开关量信号，安装在保护屏柜的空闲位置，不单独占用屏柜；所述故障录波装置设置两个网络端口，故障录波装置由本地触发或者联网触发启动录波，当录波启动后，所述故障录波装置一方面记录自身的采样数据，同时将自身的采样数据广播到网络上，供其它故障录波装置使用；另一方面同时记录从网络收到的其它故障录波装置的采样数据，并形成合并所有通道数据的录波文件；通过任意故障录波装置，能够查看网络中所有故障录波装置的录波文件；
所述联网触发启动录波具体是指：故障录波装置通过从网络接收启动报文启动录波。
进一步地，所述故障录波装置和其他故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，由两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。
进一步地，所述故障录波装置由外部时钟源进行网络对时：由外部时钟源发送网络对时报文，外部时钟源向故障录波装置发送一个“同步”报文，并将发送时间T1记入寄存器；故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2；时钟源向故障录波装置发送“跟随”报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中；故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”报文，并嵌入时间戳T3；时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4；时钟源将T4嵌入“延时应答”报文中，发送给故障录波装置；根据四个时间计算出时钟源和录波装置之间的延时和时间偏移，根据时间偏移校正故障录波装置的时钟，实现同步。
本发明同时提出了一种去中心化故障录波***，所述去中心化故障录波***包括若干故障录波装置；
所述故障录波装置按模拟量和开关量输入通道分布式配置，每个间隔配置一台故障录波装置，安装在保护屏柜的空闲位置，不单独占用屏柜；每个故障录波装置至少采集8路模拟量信号、16路开关量信号；所述故障录波装置设置两个网络端口；
各故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，采用延时可测网络方式进行对时和同步，任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动；当录波启动后，各故障录波装置一方面记录自身的采样数据，同时将自身的采样数据广播到网络上，供其它故障录波装置使用；另一方面同时记录从网络收到的其它故障录波装置的采样数据，并形成合并所有通道数据的录波文件；通过接入任意故障录波装置，能够查看所有故障录波装置的录波文件。
进一步地，所述各故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，由两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。
进一步地，所述采用延时可测网络方式进行对时和同步具体是指：由外部时钟源发送网络对时报文，外部时钟源向故障录波装置发送一个“同步”报文，并将发送时间T1记入寄存器；故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2；时钟源向故障录波装置发送“跟随”报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中；故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”报文，并嵌入时间戳T3；时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4；时钟源将T4嵌入“延时应答”报文中，发送给故障录波装置；根据四个时间计算出时钟源和录波装置之间的延时和时间偏移，根据时间偏移校正故障录波装置的时钟，实现同步。
进一步地，所述任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动具体是指：当某个电气量扰动或开关量变位，触发了接入该电气量或开关量的故障录波装置启动录波，则该故障录波装置通过网络发送启动报文，联网触发其它故障录波装置启动录波。
本发明同时提出了一种去中心化故障录波方法，包括如下步骤：
步骤1：每个间隔配置一台故障录波装置，负责采集记录自身的录波数据；所述故障录波装置安装在保护屏柜的空闲位置，不单独占用屏柜；每个故障录波装置至少采集8路模拟量信号、16路开关量信号；所述故障录波装置设置两个网络端口A口、B口；
步骤2：各故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，通过独立的交换机设备建立A、B双网，将每台装置A口、B口分别接入A、B网，A、B网之间没有数据交换；
步骤3：将具有网络对时功能的同步时钟源接入A、B网，为故障录波提供同步时钟报文；
步骤4：任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动，每个间隔的故障录波装置将所在间隔的采样数据发布到局域网内，供其它间隔故障录波装置订阅，每个间隔的故障录波装置除记录自身数据外，同时还需记录通过订阅收到的其它间隔的录波数据；
步骤5.形成合并所有通道数据的录波文件；通过接入任意故障录波装置，能够查看所有故障录波装置的录波文件。
进一步地，所述步骤2中故障录波装置的两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。
进一步地，所述步骤3具体包括：由外部时钟源发送网络对时报文，外部时钟源向故障录波装置发送一个“同步”报文，并将发送时间T1记入寄存器；故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2；时钟源向故障录波装置发送“跟随”报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中；故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”报文，并嵌入时间戳T3；时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4；时钟源将T4嵌入“延时应答”报文中，发送给故障录波装置；根据四个时间计算出时钟源和录波装置之间的延时和时间偏移，根据时间偏移校正故障录波装置的时钟，实现同步。
进一步地，所述步骤4具体包括：所述任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动具体是指：当某个电气量扰动或开关量变位，触发了接入该电气量或开关量的故障录波装置启动录波，则该故障录波装置通过网络发送启动报文，联网触发其它故障录波装置启动录波。
本发明的有益效果是：
区别于传统的故障录波装置，本发明的技术方案有如下优点：
1.按模拟量和开关量输入通道分布式配置装置，由于装置体积小可不占用专门的屏柜，较传统的集中式装置节省占地空间；
2.双网冗余提高了各录波装置之间连接的可靠性；
3.延时可测网络对时较传统的B码对时方式节约了连接线和接口，同时有效监管了各装置的同步状态；
4.联网同步触发较传统的独立触发实现了全面的扰动数据场景捕获；
5.冗余记录数据提高了数据记录的可靠性，任意点接入查看全部数据解决了控制小室录波装置之间不能直接查看全部录波数据的问题。
附图说明
图1变电站传统故障录波屏柜配置示意图；
图2去中心化故障录波装置体系结构
图3故障录波装置硬件
图4故障录波装置双网冗余连接
图5障录波装置延时可测网络对时
图6故障录波装置联网触发
图7故障录波装置冗余记录
图8故障录波装置原理框图
图9录波软件框图
图10联网触发软件流程图
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图和实施例，对本发明技术方案的具体实施方式进行更加详细、清楚的说明。
如图3所示为本发明的故障录波装置硬件示意图。本发明的故障录波装置采集至少8路模拟量，16路开关量信号，安装在保护屏柜的空闲位置，不单独占用屏柜；所述故障录波装置设置两个网络端口，故障录波装置由本地触发或者联网触发启动录波，当录波启动后，所述故障录波装置一方面记录自身的采样数据，同时将自身的采样数据广播到网络上，供其它故障录波装置使用；另一方面同时记录从网络收到的其它故障录波装置的采样数据，并形成合并所有通道数据的录波文件；通过任意故障录波装置，能够查看网络中所有故障录波装置的录波文件；
上述联网触发启动录波具体是指：故障录波装置通过从网络接收启动报文启动录波。
如图4所示，故障录波装置和其他故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，由两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。
本实施例中的故障录波装置由外部时钟源进行网络对时：由外部时钟源发送网络对时报文，外部时钟源向故障录波装置发送一个“同步”报文，并将发送时间T1记入寄存器；故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2；时钟源向故障录波装置发送“跟随”报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中；故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”报文，并嵌入时间戳T3；时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4；时钟源将T4嵌入“延时应答”报文中，发送给故障录波装置；根据四个时间计算出时钟源和录波装置之间的延时和时间偏移，根据时间偏移校正故障录波装置的时钟，实现同步。
如图3所示的故障录波装置硬件设计上采用了标准19英寸5槽6U机箱，共设计以下3种插件：
CPU插件：实现模拟量、开关量数据的采集、分析、启动、存储、对时、同步、网络连接、数据发布、联网触发、调试功能；
模拟量插件：实现电压、电流模拟量输入信号隔离和调理，转换成满量程为±10V的小信号；每块插件可支持8路模拟量输入。
开关量和电源插件：开关量输入和电源在同一块插件中。其中，采用光耦电路实现开关量输入信号的光隔离；电源部分外接直流DC110V/220V或交流AC110V/220V电源，隔离变换后为整个装置提供工作电源；每块插件可支持32路开关量输入。原理框图如图8所示。
故障录波装置软件设计如图9所示，分为驱动层、解析层、应用层、数据库、通信服务共5大模块，各功能如图所示。驱动层实现各种硬件资源的控制和使用，向上层屏蔽底层硬件的物理细节；解析层实现各种底层报文的解析和共享，为上层应用准备好所有生数据；应用层实现录波的核心功能，对原始数据进行分析和记录，生成熟数据；数据库层实现加工后的数据归类和管理，为通信应用提供熟数据。
本发明同时公开了一种去中心化故障录波***，所述去中心化故障录波***包括若干故障录波装置；
所述故障录波装置按模拟量和开关量输入通道分布式配置，每个间隔配置一台故障录波装置，安装在保护屏柜的空闲位置，不单独占用屏柜；每个故障录波装置至少采集8路模拟量信号、16路开关量信号；所述故障录波装置设置两个网络端口；
各故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，采用延时可测网络方式进行对时和同步，任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动；当录波启动后，各故障录波装置一方面记录自身的采样数据，同时将自身的采样数据广播到网络上，供其它故障录波装置使用；另一方面同时记录从网络收到的其它故障录波装置的采样数据，并形成合并所有通道数据的录波文件；通过接入任意故障录波装置，能够查看所有故障录波装置的录波文件。
本实施例中，所述各故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，由两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。
本实施例中，所述采用延时可测网络方式进行对时和同步具体是指：由外部时钟源发送网络对时报文，外部时钟源向故障录波装置发送一个“同步”报文，并将发送时间T1记入寄存器；故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2；时钟源向故障录波装置发送“跟随”报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中；故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”报文，并嵌入时间戳T3；时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4；时钟源将T4嵌入“延时应答”报文中，发送给故障录波装置；根据四个时间计算出时钟源和录波装置之间的延时和时间偏移，根据时间偏移校正故障录波装置的时钟，实现同步。
本实施例中，所述任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动具体是指：当某个电气量扰动或开关量变位，触发了接入该电气量或开关量的故障录波装置启动录波，则该故障录波装置通过网络发送启动报文，联网触发其它故障录波装置启动录波。
一种去中心化故障录波***另一个具体实施例如图2所示：
1.各故障录波装置由至少8路模拟量传感器、至少16路开关量传感器，A/D转换和采样，信号处理，通信、存储部分组成。
2.冗余双网的通信技术方案，各录波装置之间通过冗余的双网(A、B网)相互连接，由A、B两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。如图4所示。
3.延时可测网络对时，各录波装置通过延时可测的网络对时方式进行时钟同步和采样同步，由外部时钟源发送网络对时报文。时钟源向故障录波装置发送一个“同步”(Sync)报文，并将发送时间T1记入寄存器。故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2。时钟源向故障录波装置发送“跟随”(Follow_Up)报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中。故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”(Delay_Req)报文，并嵌入时间戳T3。时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4。时钟源将T4嵌入“延时应答”(Delay_Resp)报文中，发送给故障录波装置。根据这四个时间可计算出时钟源和录波装置之间的延时(Delay)和时间偏移(Offset)。
平均路径时延：
对于故障录波装置：
Delay+Offset＝T2-T1 (2)
那么，故障录波装置的时间偏差：
Offset＝T2-T1-Delay (3)
根据该Offset即可校正故障录波装置的时钟，实现同步。
4.联网触发
当某个电气量扰动或开关量变位，触发了接入该电气量或开关量的故障录波装置启动录波，则该录波装置会通过网络发送启动报文，联网触发其它故障录波装置启动录波。本发明采取了如下帧格式实现联网触发：
①【DST ADDR】域应填写目标网卡的MAC地址或广播地址(0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF)；
②【SRC ADDR】域应填写发送网卡的MAC地址；
③【TYPE】域的字节序是大端字节序(BIG-ENDIAN)，本协议为0x0996。
数据区
偏移 数据类型 符号 说明或值
0～1 Uint16 LEN 数据区长度
2～3 Uint16 FltNum 故障序号
4～7 Uint32 TrigTimeSOC 故障触发时刻：世纪秒
8～11 Uint32 TrigTimeus 故障触发时刻：微秒
10～45 Rev 保留字段
联网触发软件算法设计
其工作状态如下：
A.没有本地触发，没有联网触发，不做任何处理；
B.仅有本地触发，等待最大通信延迟后，将自己触发时刻写入广播报文并广播联网触发报文；
C.仅收到联网触发报文，等待最大通信延迟后，按收到的广播中触发最早的时刻触发录波；
D.既有本地触发，又收到联网触发，等待最大通信延迟，按最早触发时刻触发录波。
联网触发软件流程设计如图10所示，
5.冗余记录
各录波装置向外实时发送自身采样数据，当录波启动后，各装置同步记录自身的采样数据，同时记录从网络收到的其它录波装置的采样数据，并形成合并所有通道数据的录波文件，当需要获取录波数据时，可通过网络接入任意录波装置，访问所有录波装置的录波文件。
本发明的一种去中心化故障录波方法的具体实施例，包括如下步骤：
步骤1：每个间隔配置一台故障录波装置，负责采集记录自身的录波数据；所述故障录波装置安装在保护屏柜的空闲位置，不单独占用屏柜；每个故障录波装置至少采集8路模拟量信号、16路开关量信号；所述故障录波装置设置两个网络端口A口、B口；
步骤2：各故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，通过独立的交换机设备建立A、B双网，将每台装置A口、B口分别接入A、B网，A、B网之间没有数据交换；
故障录波装置的两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。
步骤3：将具有网络对时功能的同步时钟源接入A、B网，为故障录波提供同步时钟报文；具体包括：由外部时钟源发送网络对时报文，外部时钟源向故障录波装置发送一个“同步”报文，并将发送时间T1记入寄存器；故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2；时钟源向故障录波装置发送“跟随”报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中；故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”报文，并嵌入时间戳T3；时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4；时钟源将T4嵌入“延时应答”报文中，发送给故障录波装置；根据四个时间计算出时钟源和录波装置之间的延时和时间偏移，根据时间偏移校正故障录波装置的时钟，实现同步。
步骤4：任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动，每个间隔的故障录波装置将所在间隔的采样数据发布到局域网内，供其它间隔故障录波装置订阅，每个间隔的故障录波装置除记录自身数据外，同时还需记录通过订阅收到的其它间隔的录波数据；
任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动具体是指：当某个电气量扰动或开关量变位，触发了接入该电气量或开关量的故障录波装置启动录波，则该故障录波装置通过网络发送启动报文，联网触发其它故障录波装置启动录波。
步骤5.形成合并所有通道数据的录波文件；通过接入任意故障录波装置，能够查看所有故障录波装置的录波文件。
传统的故障录波是以录波后台管理单元为中心，与各集中式故障录波装置组成的星型结构，以录波后台管理单元为中心访问其它各故障故障录波装置的录波文件。本发明是去中心化的解决方案，任意故障录波装置都可以访问所有故障录波装置的录波文件。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (11)

1.一种故障录波装置，其特征在于，所述故障录波装置采集至少8路模拟量，16路开关量信号，安装在保护屏柜的空闲位置，不单独占用屏柜；所述故障录波装置设置两个网络端口，故障录波装置由本地触发或者联网触发启动录波，当录波启动后，所述故障录波装置一方面记录自身的采样数据，同时将自身的采样数据广播到网络上，供其它故障录波装置使用；另一方面同时记录从网络收到的其它故障录波装置的采样数据，并形成合并所有通道数据的录波文件；通过任意故障录波装置，能够查看网络中所有故障录波装置的录波文件；
所述联网触发启动录波具体是指：故障录波装置通过从网络接收启动报文启动录波。
2.如权利要求1所述一种故障录波装置，其特征在于，所述故障录波装置和其他故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，由两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。
3.如权利要求1所述一种故障录波装置，其特征在于，所述故障录波装置由外部时钟源进行网络对时：由外部时钟源发送网络对时报文，外部时钟源向故障录波装置发送一个“同步”报文，并将发送时间T1记入寄存器；故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2；时钟源向故障录波装置发送“跟随”报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中；故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”报文，并嵌入时间戳T3；时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4；时钟源将T4嵌入“延时应答”报文中，发送给故障录波装置；根据四个时间计算出时钟源和录波装置之间的延时和时间偏移，根据时间偏移校正故障录波装置的时钟，实现同步。
4.一种去中心化故障录波***，其特征在于，所述去中心化故障录波***包括若干故障录波装置；
所述故障录波装置按模拟量和开关量输入通道分布式配置，每个间隔配置一台故障录波装置，安装在保护屏柜的空闲位置，不单独占用屏柜；每个故障录波装置至少采集8路模拟量信号、16路开关量信号；所述故障录波装置设置两个网络端口；
各故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，采用延时可测网络方式进行对时和同步，任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动；当录波启动后，各故障录波装置一方面记录自身的采样数据，同时将自身的采样数据广播到网络上，供其它故障录波装置使用；另一方面同时记录从网络收到的其它故障录波装置的采样数据，并形成合并所有通道数据的录波文件；通过接入任意故障录波装置，能够查看所有故障录波装置的录波文件。
5.如权利要求4所述一种去中心化故障录波***，其特征在于，所述各故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，由两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。
6.如权利要求4所述一种去中心化故障录波***，其特征在于，所述采用延时可测网络方式进行对时和同步具体是指：由外部时钟源发送网络对时报文，外部时钟源向故障录波装置发送一个“同步”报文，并将发送时间T1记入寄存器；故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2；时钟源向故障录波装置发送“跟随”报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中；故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”报文，并嵌入时间戳T3；时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4；时钟源将T4嵌入“延时应答”报文中，发送给故障录波装置；根据四个时间计算出时钟源和录波装置之间的延时和时间偏移，根据时间偏移校正故障录波装置的时钟，实现同步。
7.如权利要求4所述一种去中心化故障录波***，其特征在于，所述任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动具体是指：当某个电气量扰动或开关量变位，触发了接入该电气量或开关量的故障录波装置启动录波，则该故障录波装置通过网络发送启动报文，联网触发其它故障录波装置启动录波。
8.一种去中心化故障录波方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：每个间隔配置一台故障录波装置，负责采集记录自身的录波数据；所述故障录波装置安装在保护屏柜的空闲位置，不单独占用屏柜；每个故障录波装置至少采集8路模拟量信号、16路开关量信号；所述故障录波装置设置两个网络端口A口、B口；
步骤2：各故障录波装置之间采用以太网冗余双网连接，通过独立的交换机设备建立A、B双网，将每台装置A口、B口分别接入A、B网，A、B网之间没有数据交换；
步骤3：将具有网络对时功能的同步时钟源接入A、B网，为故障录波提供同步时钟报文；
步骤4：任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动，每个间隔的故障录波装置将所在间隔的采样数据发布到局域网内，供其它间隔故障录波装置订阅，每个间隔的故障录波装置除记录自身数据外，同时还需记录通过订阅收到的其它间隔的录波数据；
步骤5.形成合并所有通道数据的录波文件；通过接入任意故障录波装置，能够查看所有故障录波装置的录波文件。
9.如权利要求8所述的一种去中心化故障录波方法，其特征在于，所述步骤2中故障录波装置的两个网络端口分别发送相同的数据内容，接收方从收到2份数据中提取第1个到达的数据帧，丢弃重复的帧。
10.如权利要求8所述的一种去中心化故障录波方法，其特征在于，
所述步骤3具体包括：由外部时钟源发送网络对时报文，外部时钟源向故障录波装置发送一个“同步”报文，并将发送时间T1记入寄存器；故障录波装置收到这个“同步”报文，记上接收到的时间T2；时钟源向故障录波装置发送“跟随”报文，将时间T1嵌入到“跟随”报文中；故障录波装置向时钟源发送一个“延时请求”报文，并嵌入时间戳T3；时钟源收到“延时请求”报文并记住时间T4；时钟源将T4嵌入“延时应答”报文中，发送给故障录波装置；根据四个时间计算出时钟源和录波装置之间的延时和时间偏移，根据时间偏移校正故障录波装置的时钟，实现同步。
11.如权利要求8所述的一种去中心化故障录波方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：所述任何一个故障录波装置启动触发其它故障录波装置同步启动具体是指：当某个电气量扰动或开关量变位，触发了接入该电气量或开关量的故障录波装置启动录波，则该故障录波装置通过网络发送启动报文，联网触发其它故障录波装置启动录波。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110895321A (zh) * 2019-12-06 2020-03-20 南京南瑞继保电气有限公司 一种基于录波文件基准通道的二次设备时标对齐方法
CN110967598A (zh) * 2019-12-11 2020-04-07 深圳市双合电气股份有限公司 一种电力故障录波联动方法及***
CN111579918A (zh) * 2020-04-13 2020-08-25 上海紫通信息科技有限公司 一种暂态录波型故障指示器采样同步校正方法
CN113485185A (zh) * 2021-07-02 2021-10-08 杭州智仝科技有限公司 N倍冗余控制***的架构和方法
CN115528643A (zh) * 2022-11-30 2022-12-27 南瑞轨道交通技术有限公司 一种激励录波方法与***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140136002A1 (en) * 2011-06-30 2014-05-15 Abb Research Ltd Method for distributed waveform recording in a power distribution system
CN103840554A (zh) * 2014-03-04 2014-06-04 国电南京自动化股份有限公司 一种智能变电站分布式故障录波与网络分析***
CN105656208A (zh) * 2016-03-23 2016-06-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种广域故障录波***及同步方法
CN107144760A (zh) * 2016-12-31 2017-09-08 国电南瑞科技股份有限公司 一种支撑电网故障感知与分析的全景录波方法及平台***
CN108957231A (zh) * 2018-07-17 2018-12-07 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种分布式***及其主机和子机数据交互的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140136002A1 (en) * 2011-06-30 2014-05-15 Abb Research Ltd Method for distributed waveform recording in a power distribution system
CN103840554A (zh) * 2014-03-04 2014-06-04 国电南京自动化股份有限公司 一种智能变电站分布式故障录波与网络分析***
CN105656208A (zh) * 2016-03-23 2016-06-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种广域故障录波***及同步方法
CN107144760A (zh) * 2016-12-31 2017-09-08 国电南瑞科技股份有限公司 一种支撑电网故障感知与分析的全景录波方法及平台***
CN108957231A (zh) * 2018-07-17 2018-12-07 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种分布式***及其主机和子机数据交互的方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110895321A (zh) * 2019-12-06 2020-03-20 南京南瑞继保电气有限公司 一种基于录波文件基准通道的二次设备时标对齐方法
CN110895321B (zh) * 2019-12-06 2021-12-10 南京南瑞继保电气有限公司 一种基于录波文件基准通道的二次设备时标对齐方法
CN110967598A (zh) * 2019-12-11 2020-04-07 深圳市双合电气股份有限公司 一种电力故障录波联动方法及***
CN111579918A (zh) * 2020-04-13 2020-08-25 上海紫通信息科技有限公司 一种暂态录波型故障指示器采样同步校正方法
CN113485185A (zh) * 2021-07-02 2021-10-08 杭州智仝科技有限公司 N倍冗余控制***的架构和方法
CN113485185B (zh) * 2021-07-02 2022-12-30 杭州智仝科技有限公司 N倍冗余控制***的方法
CN115528643A (zh) * 2022-11-30 2022-12-27 南瑞轨道交通技术有限公司 一种激励录波方法与***

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