智能變電站采樣同步中隱含的風(fēng)險(xiǎn)

　　在智能變電站中，通常采用網(wǎng)絡(luò)采樣方式，減少投資，提高數(shù)據(jù)共享。但是網(wǎng)絡(luò)中的電壓電流信息要時(shí)刻保持同步，從而實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)的功能。在智能變電站過程中，需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)化，各種差動(dòng)保護(hù)，單端量的距離保護(hù)與功率測(cè)量，合并單元，PMU，故障錄波器等這些設(shè)備對(duì)采樣同步也提出了創(chuàng)新、更高的要求。因此在網(wǎng)絡(luò)采樣方式下，設(shè)備保護(hù)的功能依賴于對(duì)時(shí)系統(tǒng)。本文分析了目前的同步采樣技術(shù)的相關(guān)機(jī)制，發(fā)現(xiàn)同步信號(hào)異常可能產(chǎn)生的問題，最后提出了幾種相應(yīng)的解決方案。

　　關(guān)鍵詞：合并單元,同步,對(duì)時(shí),延時(shí)可測(cè)

　　1 引 言

　　智能變電站在過程層上與傳統(tǒng)變電站的差別很大。通常來說，智能變電站包括合并單元、智能終端和交換機(jī)，保護(hù)通過網(wǎng)絡(luò)采集合并單元的數(shù)字采樣值。常規(guī)變電站則只有常規(guī)互感器和控保設(shè)備，常規(guī)互感器和控保之間，以及控保設(shè)備之間的電纜在智能站被取消，采用數(shù)字化信號(hào)傳輸，所以采用光纖代替電纜。保護(hù)測(cè)控等設(shè)備由常規(guī)的模擬量采樣，變成了數(shù)字化采樣，原來保護(hù)內(nèi)部的采樣環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)楹喜卧獙?shí)現(xiàn)。

　　智能變電站中，保護(hù)和控制設(shè)備需要采集多個(gè)交流量信息，所有這些信息都需要嚴(yán)格同步以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。因此智能站過程層數(shù)字化后，各種差動(dòng)保護(hù)(如不出站的母線差動(dòng)保護(hù)、主變差動(dòng)保護(hù)，出站的線路差動(dòng)保護(hù))、距離保護(hù)與功率測(cè)量、合并單元、PMU、故障錄波器等二次設(shè)備對(duì)采樣同步提出了更新、更高的要求。

　　在實(shí)際工程應(yīng)用中，保護(hù)控制所要求的同步一般要求同步精度小于4 μs，而作為自動(dòng)化的SOE時(shí)間的對(duì)時(shí)精度要求一般小于1 ms[4]。對(duì)于保護(hù)要求的同步精度小于4 μs，一般指合并單元輸出的組網(wǎng)的數(shù)據(jù)，時(shí)標(biāo)精度與PPS的精度要小于4 μs。而自動(dòng)化要求的SOE精度小于1 ms，指的是報(bào)文的記錄時(shí)間，這個(gè)指標(biāo)指的是裝置的報(bào)文要能夠區(qū)分1 ms的事件。本文主要討論的是同步，指的是采樣同步的技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方法，而不是SOE的對(duì)時(shí)精度。當(dāng)然，為簡(jiǎn)化二次回路的接線復(fù)雜度，實(shí)際的智能變電站，往往將采樣同步信號(hào)和對(duì)時(shí)信號(hào)合并，作為統(tǒng)一的一個(gè)時(shí)鐘源。

　　比如電力系統(tǒng)二次控保設(shè)備常用的IRIG-B碼實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)和同步，B碼以編碼的方式提供時(shí)間信息，碼流里面包含了整秒絕對(duì)時(shí)間信息和秒起始時(shí)刻，其時(shí)間同步準(zhǔn)確度優(yōu)于1 μs[5]，只要被對(duì)時(shí)設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)解碼，完全能夠滿足智能變電站過程層設(shè)備的同步與對(duì)時(shí)要求。然而，由于采樣同步是一個(gè)相對(duì)的時(shí)間概念，而這種以對(duì)時(shí)信號(hào)作為基準(zhǔn)的同步方式依賴于時(shí)鐘源的穩(wěn)定輸出，因此需要智能站過程層設(shè)備在時(shí)鐘源異常的情況下做嚴(yán)密的措施，以保證既不會(huì)因失步導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)，也不會(huì)閉鎖無關(guān)的保護(hù)功能。

　　2 同步技術(shù)現(xiàn)狀

　　2.1 裝置內(nèi)部同步技術(shù)

　　1)圖1是傳統(tǒng)微機(jī)型裝置的采樣示意圖。在傳統(tǒng)微機(jī)型保護(hù)裝置中，DSP系統(tǒng)通過定時(shí)中斷，觸發(fā)AD芯片的轉(zhuǎn)換信號(hào)，開始同一時(shí)刻的采樣，一般AD芯片內(nèi)會(huì)有采樣保持回路的。觸發(fā)保持后，由DSP以此讀取各個(gè)AD的轉(zhuǎn)換后的采樣數(shù)據(jù)。通過同一個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)，保證裝置中的采樣數(shù)據(jù)是同一時(shí)刻的數(shù)據(jù)。

　　2)此外，采樣數(shù)據(jù)的同步不僅僅由DSP發(fā)出的同一鎖存脈沖決定[6]，采樣回路中CT、PT模塊自身也會(huì)產(chǎn)生相移。但CT、PT相移差值不大，所以可以認(rèn)為傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的采樣數(shù)據(jù)是同步的。

　　3)線路縱差保護(hù)、分布式母線保護(hù)(多IED)也采用內(nèi)同步的技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)機(jī)制與傳統(tǒng)保護(hù)裝置的采樣有相似性。以多IED主從同步方式為例，由于主從IED間中斷存在一定的偏差，從IED可以通過調(diào)節(jié)采樣中斷來實(shí)現(xiàn)與主IED的同步，如圖2。

　　2.2 裝置外部同步技術(shù)

　　隨著智能化變電站發(fā)展，內(nèi)同步方式已經(jīng)無法滿足智能站內(nèi)多類型、跨系統(tǒng)設(shè)備之間的采樣同步需要，出現(xiàn)了以時(shí)鐘同步裝置為基準(zhǔn)的外同步方式，時(shí)鐘同步設(shè)備同時(shí)提供同步與對(duì)時(shí)功能。

　　以MU同步為例，時(shí)鐘同步設(shè)備給所有MU提供硬件同步脈沖，脈沖上升沿的時(shí)刻為MU的采樣時(shí)刻[7]。互感器及其他硬件電路的固定延時(shí)由MU通過插值的方法補(bǔ)償，如圖3。

　　2.3 插值同步

　　為了滿足測(cè)量等應(yīng)用要求，合并單元輸出的數(shù)據(jù)采樣率一般設(shè)置為4 kHz[8]，而傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的采樣頻率一般為1.2 kHz。因此，數(shù)字化保護(hù)設(shè)備需要通過插值同步方式將采樣率由4 kHz變換為1.2 kHz。插值同步方式廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)同步及采樣率轉(zhuǎn)換。

　　當(dāng)采用采樣點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式時(shí)，由于光纖傳輸延時(shí)可以忽略，所以在控保設(shè)備接收合并單元數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間就不會(huì)發(fā)生變化，為某一確定的固定延時(shí)。控保設(shè)備通過FPGA芯片可以準(zhǔn)確的標(biāo)記采樣數(shù)據(jù)的到達(dá)時(shí)刻。通過硬件標(biāo)記的報(bào)文到達(dá)時(shí)刻和互感器傳過來的報(bào)文額定延時(shí)，就可以計(jì)算出報(bào)文的真正采樣時(shí)刻。這樣就完成了標(biāo)記所有報(bào)文的真實(shí)采樣時(shí)刻，在通過插值算法，可以插值到任意時(shí)刻的數(shù)據(jù)，插值后的數(shù)據(jù)，完成了數(shù)據(jù)的同步。數(shù)據(jù)同步方法如圖4所示。

　　采用此種數(shù)據(jù)同步方式時(shí)，通過物理點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，硬件標(biāo)記到達(dá)時(shí)刻，進(jìn)而得到報(bào)文真實(shí)采樣時(shí)刻，通過插值完成數(shù)據(jù)的同步。整個(gè)分析過程，不依賴于外部時(shí)鐘源，因而其可靠性很高。

　　當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸采用組網(wǎng)模式，多了一個(gè)交換機(jī)環(huán)節(jié)，交換機(jī)為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，其報(bào)文的駐留時(shí)間是變化的，所以控保設(shè)備和合并單元之間的數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)是實(shí)時(shí)變化的，即使控保設(shè)備可以準(zhǔn)確標(biāo)記報(bào)文的到達(dá)時(shí)刻，也無法準(zhǔn)確的計(jì)算出數(shù)據(jù)的采集時(shí)刻[9]。所以在這種數(shù)據(jù)傳輸方式下，必須在發(fā)送端即合并單元中完成采樣數(shù)據(jù)的同步。

　　此時(shí)，組網(wǎng)方式下，只能通過外部時(shí)鐘源的方式，對(duì)合并單元中的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行編號(hào)(樣本計(jì)數(shù)器)，當(dāng)同一時(shí)鐘源正常工作時(shí)，同一樣本計(jì)數(shù)器所對(duì)應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)是同一時(shí)刻采樣的。控保設(shè)備在接收到不同合并單元的數(shù)據(jù)后，忽略數(shù)據(jù)到達(dá)的真實(shí)時(shí)刻，將所有樣本計(jì)數(shù)器相同的數(shù)據(jù)放在同一時(shí)刻進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)同步方法如圖5所示。

　　通過以上的分析，采用組網(wǎng)交換機(jī)后，雖然提高了數(shù)據(jù)的共享，但是也造成了數(shù)據(jù)的失步，必須依賴外部時(shí)鐘源完成源端的采樣控制。但由于采樣同步需要依賴外部的同一同步源，可靠性下降，當(dāng)外部同步脈沖丟失后，全站合并單元之間的采樣數(shù)據(jù)將失去同步從而造成很大影響。

　　3 外部信號(hào)同步存在的風(fēng)險(xiǎn)

　　3.1 時(shí)鐘信號(hào)跳變

　　變電站內(nèi)時(shí)鐘同步設(shè)備一般有多個(gè)時(shí)鐘源，比如北斗和GPS。由于受到電磁干擾、天氣等因素影響，變電站中的主時(shí)鐘衛(wèi)星信號(hào)在某些情況下存在短時(shí)丟失的可能性，此時(shí)會(huì)發(fā)生時(shí)鐘源切換，如果對(duì)時(shí)裝置處理不合理可能會(huì)出現(xiàn)時(shí)鐘源跳變或時(shí)鐘源相移的情況，如圖6所示。采用獨(dú)立于衛(wèi)星信號(hào)的站內(nèi)統(tǒng)一時(shí)鐘時(shí)，時(shí)鐘源復(fù)位也會(huì)造成同步信號(hào)相移。

　　時(shí)鐘源發(fā)生跳變或相移時(shí)，合并單元或保護(hù)裝置如果不針對(duì)采樣同步脈沖做處理，會(huì)使最終保護(hù)計(jì)算收到錯(cuò)誤的采樣數(shù)據(jù)，從而可能導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作。因此在時(shí)鐘同步信號(hào)異常的情況下，一方面在條件允許的前提下，合并單元需要更長(zhǎng)時(shí)間的等間隔的同步采樣數(shù)據(jù)，以減少對(duì)保護(hù)等設(shè)備的影響，為保證MU輸出數(shù)據(jù)的等間隔性，失步到同步的瞬間，允許采樣數(shù)據(jù)的樣本計(jì)數(shù)器不連續(xù);而另一方面必須防止所謂的“假同步”，即因各MU同步信號(hào)跟蹤策略的差別導(dǎo)致“各MU發(fā)出的采樣數(shù)據(jù)均置同步品質(zhì)，但各MU的采樣數(shù)據(jù)實(shí)際上處于不同步狀態(tài)”，下文將對(duì)此做細(xì)致分析。

　　3.2 假同步

　　3.2.1 MU失步到同步過程

　　對(duì)于MU裝置，時(shí)鐘信號(hào)異常主要分兩種情況：一是從無到有，即合并單元由于時(shí)鐘信號(hào)擴(kuò)展設(shè)備重新上電或是同步光纖連接恢復(fù)導(dǎo)致時(shí)鐘脈沖從無到有;另一種情況是時(shí)鐘跳變，即時(shí)鐘裝置跟蹤衛(wèi)星信號(hào)，導(dǎo)致合并單元接收到的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生了跳變，即相位變化。在這些情況下，MU必須合理處理同步信號(hào)，以保證輸出的采樣數(shù)據(jù)的等間隔性，盡可能減少對(duì)保護(hù)的影響。

　　點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式下保護(hù)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的要求是等間隔。需要保證合并單元在同步脈沖從無到有或發(fā)生跳變，即相位變化時(shí)，采樣數(shù)據(jù)需要等間隔采樣和發(fā)送，其發(fā)送的離散不超過10μs。同時(shí)為保證合并單元盡快的與主時(shí)鐘同步，需要調(diào)整采樣中斷，逐步逼近真實(shí)的秒脈沖，在完成同步后，允許調(diào)整完畢瞬間(即從失步到同步瞬間)樣本計(jì)數(shù)器跳到0值。

　　合并單元需按照以下步驟，保證快速跟蹤主時(shí)鐘信號(hào)的同時(shí)，保證數(shù)據(jù)的等間隔采樣和發(fā)送(如圖7所示)：

　　1)判斷收到同步信號(hào)(比如IRIG-B信號(hào))的有效性，即確定收到的時(shí)鐘信號(hào)確實(shí)是精確等間隔秒的有效信號(hào);

　　2)補(bǔ)償原主時(shí)鐘信號(hào)與衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)間差。把這個(gè)插值平均到每個(gè)采樣間隔的上，保證某一個(gè)采樣間隔與主時(shí)鐘的秒脈沖沿為同一時(shí)刻。;

　　3)在下一個(gè)秒脈沖時(shí)刻，即采樣間隔與秒脈沖對(duì)齊的時(shí)刻，將樣本計(jì)數(shù)器清零，同時(shí)置同步位。

　　合并單元按照上述步驟處理，可以完成時(shí)鐘發(fā)生跳變時(shí)的同步輸出，采樣數(shù)據(jù)的等間隔輸出。在時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生跳變即相位偏移時(shí)，合并單元逐步調(diào)整采樣時(shí)刻，逐步逼近秒脈沖，由于調(diào)整的采樣間隔變化非常小，一般小于1 μs，所以輸出的采樣數(shù)據(jù)為等間隔輸出，在調(diào)整過程中，數(shù)據(jù)同步時(shí)鐘有效。在下一個(gè)秒脈沖時(shí)刻(即步驟3)，通過樣本計(jì)數(shù)器清零表征此時(shí)完成了同步的切換。

　　不同廠家在上述環(huán)節(jié)的處理細(xì)節(jié)上的不同，可能會(huì)導(dǎo)致誤同步狀態(tài)。比如A廠家的合并單元檢測(cè)秒脈沖的有效性的門檻為2 s時(shí)間，用了3 s完成了時(shí)鐘同步，即整個(gè)跟蹤用了5 s的時(shí)間;而B廠家的合并單元檢測(cè)秒脈沖的有效性的門檻為3 s時(shí)間，用了4 s完成了時(shí)鐘同步，即整個(gè)跟蹤用了6 s時(shí)間;那么當(dāng)時(shí)鐘跳變后的第5秒A廠家合并單元輸出同步信號(hào)，而B廠家MU仍按原主時(shí)鐘信號(hào)提供樣本計(jì)數(shù)器，導(dǎo)致各MU輸出數(shù)據(jù)事實(shí)上的不同步。

　　3.2.2 跟蹤時(shí)鐘信號(hào)

　　合并單元發(fā)送的數(shù)據(jù)要保證秒脈沖時(shí)刻采樣序號(hào)為0，所以需要快速跟蹤時(shí)鐘信號(hào)。合并單元內(nèi)部虛擬的時(shí)鐘信號(hào)要時(shí)刻與真實(shí)的時(shí)鐘信號(hào)重合，但實(shí)際上由于時(shí)序關(guān)系，不能完全重合，所以合并單元需要補(bǔ)充這個(gè)差值，通過逐步調(diào)整采樣中斷，使得下一秒的秒脈沖正好對(duì)應(yīng)到采樣間隔上，如圖9所示。

　　對(duì)于采樣率為4 K的MU，由于需要調(diào)整采樣中斷，所以最多只需要半個(gè)間隔就可以找到秒脈沖的對(duì)應(yīng)時(shí)刻，即需要調(diào)整125 μs的采樣間隔。假設(shè)每個(gè)采樣點(diǎn)補(bǔ)償0.5 μs只需250個(gè)采樣點(diǎn)即可保證在采樣間隔級(jí)別與衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)拉入同步。因此采樣時(shí)刻跟蹤最大時(shí)間為62.5 ms(250*250 μs)。

　　3.2.3 時(shí)鐘同步裝置的失步再同步

　　主鐘衛(wèi)星信號(hào)從無到有情況下，如果主鐘與衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)間誤差小于1 ms，主鐘的輸出信號(hào)應(yīng)平滑過渡到衛(wèi)星信號(hào)，每秒時(shí)間間隔調(diào)整范圍小于10 μs;如果時(shí)間誤差大于或等于1 ms，主鐘輸出應(yīng)快速跟蹤到衛(wèi)星信號(hào)[2]。之所以提出1 ms邊界的不同處理方法原因在于，一方面主時(shí)鐘的守時(shí)能力應(yīng)該較強(qiáng)，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求主時(shí)鐘的守時(shí)能力應(yīng)優(yōu)于55 μs /h[3]，誤差累計(jì)到1 ms需要近20小時(shí)，所以采用這個(gè)策略可以保證衛(wèi)星信號(hào)不好的變電站也不會(huì)因主時(shí)鐘信號(hào)的頻繁跳變影響保護(hù)設(shè)備。最惡略的情況下出現(xiàn)小于1 ms的時(shí)間誤差，也可在1-2分鐘內(nèi)快速地從原主時(shí)鐘信號(hào)平滑調(diào)整到衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)。假設(shè)輸出秒脈沖最大調(diào)整10 μs，主時(shí)鐘與衛(wèi)星時(shí)間偏差500 ms情況下，樣本計(jì)數(shù)器跟蹤最大時(shí)間達(dá)到13 h，因此，此時(shí)需要通過樣本計(jì)數(shù)器重置來迅速完成樣本計(jì)數(shù)的同步。

　　4 解決思路

　　因?yàn)檎緝?nèi)過程層同步僅需要有一個(gè)站的基準(zhǔn)就行，不需要衛(wèi)星的絕對(duì)時(shí)鐘信號(hào)，而對(duì)于站內(nèi)的同步系統(tǒng)來說，衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)跳變反而是個(gè)壞事。理論上來說，過程層同步系統(tǒng)的時(shí)鐘源采用就地時(shí)鐘(不接衛(wèi)星天線)可以消除衛(wèi)星信號(hào)不穩(wěn)定性對(duì)同步的影響[8]，但帶來的問題是：

　　1)智能變電站需要設(shè)置兩套時(shí)間系統(tǒng)，一套系統(tǒng)用于接收衛(wèi)星信號(hào)，用于對(duì)時(shí);而另外一套僅采用地面鐘，用戶站內(nèi)設(shè)備的同步;

　　2)同步時(shí)鐘源復(fù)位仍將產(chǎn)生信號(hào)源的相移等問題;

　　3)間隔層設(shè)備需要兩個(gè)接口，一個(gè)為SOE提供時(shí)標(biāo)的對(duì)時(shí)接口，一個(gè)用于過程層同步的同步接口;

　　4)IEEE1588對(duì)時(shí)方式解決了站間時(shí)間同步信號(hào)傳輸鏈路的問題，但不能解決時(shí)鐘源問題。

　　因此要根本解決組網(wǎng)方式下的同步問題，根本思路是要開發(fā)不依賴于外部同步時(shí)鐘的采樣同步技術(shù)。

　　為解決數(shù)據(jù)共享的問題，各廠家提出了用交換機(jī)解決此問題的方案。下面分析比較近兩年提出的幾種具有代表性的解決思路的優(yōu)缺點(diǎn)和存在的問題。

　　4.1 千兆交換機(jī)方案探討

　　智能變電站的過程層交換機(jī)均為百兆交換機(jī)，只有站控層的級(jí)聯(lián)口采用千兆口。過程層交換機(jī)由于傳輸延時(shí)太長(zhǎng)且延時(shí)不固定，因此其無法滿足點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式下SV數(shù)據(jù)的傳輸要求。采用千兆以太網(wǎng)交換機(jī)后傳輸延時(shí)基本可以忽略，SV獨(dú)立組網(wǎng)的情況下，一幀大小為260 byte的24通道SV數(shù)據(jù)包傳輸延時(shí)約為2 μs。

　　對(duì)于母差保護(hù)等采樣間隔數(shù)較多的保護(hù)裝置，當(dāng)單網(wǎng)口接入的間隔較多時(shí)，會(huì)造成采樣間隔的抖動(dòng)增大，影響保護(hù)計(jì)算精度。另外，由于目前智能站二次設(shè)備均為百兆端口，無法與千兆交換機(jī)對(duì)接，且千兆交換機(jī)配套的光纖模塊和PHY芯片相對(duì)百兆交換機(jī)較貴，增加了變電站建設(shè)的成本。

　　4.2 延時(shí)固定交換機(jī)

　　如圖10所示。固定延時(shí)交換機(jī)是在等待1個(gè)或多個(gè)周期接收到各個(gè)MU數(shù)據(jù)后，再對(duì)接收的SV報(bào)文進(jìn)行排序處理，在下一個(gè)中斷時(shí)刻按固定的順序發(fā)送SV數(shù)據(jù)。先不論此種交換機(jī)與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制已大相徑庭，單就同步的可靠性而言，此方案一方面可能造成延時(shí)增加，另一方面，當(dāng)多MU之間相互失步后將造成處理困難，甚至無法進(jìn)行等間隔地發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，固定延時(shí)交換機(jī)也會(huì)造成SV級(jí)聯(lián)困難以及與其他應(yīng)用報(bào)文共網(wǎng)處理困難。

　　4.3 延時(shí)可測(cè)交換機(jī)

　　延時(shí)可測(cè)交換機(jī)，就是交換機(jī)能夠準(zhǔn)確記錄報(bào)文的駐留時(shí)間，把報(bào)文駐留時(shí)間，填入SV報(bào)文的兩個(gè)保留字段Reserved1、Reserved2。級(jí)聯(lián)情況下，讀取原有的Reserverd字段，并且加上本交換機(jī)的駐留時(shí)間作為總體的駐留時(shí)間，作為總的延時(shí)，此種方式適合多級(jí)級(jí)聯(lián)。如圖11所示。

　　此方案要求交換機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸路由延時(shí)測(cè)量，并讀取原有報(bào)文的延時(shí)，加入本次延時(shí)，寫入SV報(bào)文中的Reserved字段中，所以交換機(jī)是專用交換機(jī)。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度看，可以采用FPGA標(biāo)記SV數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)刻，此技術(shù)在控保設(shè)備的中已經(jīng)使用，屬于成熟的技術(shù)。本身交換機(jī)是不需要解包的，延時(shí)可測(cè)交換機(jī)需要解包找到對(duì)應(yīng)的Reserved時(shí)刻。

　　延時(shí)可測(cè)交換機(jī)依賴于各個(gè)MU的SV報(bào)文獨(dú)立延時(shí)時(shí)標(biāo)，與MU是否同步無關(guān)，因此可靠性更高。另外多類應(yīng)用報(bào)文共網(wǎng)時(shí)不影響延時(shí)計(jì)算精度且SV級(jí)聯(lián)不受影響。

　　缺點(diǎn)在于需要修訂SV報(bào)文的以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)，與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議不兼容;同時(shí)延時(shí)離散，需要SV接收設(shè)備實(shí)時(shí)補(bǔ)償。

　　5 結(jié) 語

　　智能變電站采樣同步的可靠性取決于時(shí)間參考系的可靠性，當(dāng)保護(hù)、控制采樣同步算法依賴GPS等外部信號(hào)進(jìn)行同步時(shí)存在諸多不可靠因素。目前技術(shù)條件下，對(duì)于智能變電站網(wǎng)采條件下的同步方案，采用基于交換機(jī)延時(shí)可測(cè)的方案可以有效的解決鏈路延時(shí)不可測(cè)量的問題，不依賴外部時(shí)鐘，比較可靠。雖然站間采樣同步有需求，但基于傳輸網(wǎng)的采樣同步技術(shù)還需進(jìn)一步研究。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 周成，吳海，何昭輝，等.合并單元裝置級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的防治[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2016，10(6)：44-48.

　　[2] 趙家慶，錢科軍，俞瑜.智能變電站采樣值組網(wǎng)分布式同步技術(shù)及應(yīng)用[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2014，34 (9)： 154-158.

　　[3] 周華良，鄭玉平，姜雷，等.適用于合并單元的等間隔采樣控制與同步方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，(23)： 96-99.

　　[4] IEC61850-9-2，Communication Networks and Systems Part in Substations-9-2： Specific Communication Service Mapping (SCSM)-Sampled Values over ISO/IEC 8802-3[S].

　　[5] Q/CSG110018-2011，南方電網(wǎng)數(shù)字及時(shí)間同步系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

　　[6] DL/T 1100.1-2009，電力系統(tǒng)的時(shí)間同步規(guī)范[S].

　　[7] Q/GDW 383-2009，智能變電站技術(shù)導(dǎo)則[S].

　　[8] 張曉華，熊浩清，楊紅旗，等.數(shù)字化變電站的一起同步采樣事故分析及變時(shí)間窗綜合糾錯(cuò)對(duì)時(shí)方案[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39(23)：17-23.

　　[9] 蘇永春，劉祺.時(shí)間同步技術(shù)在智能變電站的應(yīng)用[J].江西電力，2010，34(4)： 6-8，20.

　　推薦閱讀：電力與能源是核心期刊嗎

　　《電力與能源》首先不是核心期刊，但是屬于正規(guī)的期刊，有很多從事電力能源的專業(yè)人員,我們稱他們?yōu)楣こ處?工程師在晉升職稱的時(shí)候都需要發(fā)表一些職稱論文，并且職稱論文還需要發(fā)表在正規(guī)權(quán)威的期刊上，如果還有任何問題都可以咨詢論文發(fā)表網(wǎng)的資深編輯。