智能變電站的電子式互感器數(shù)據(jù)同步算法研究綜述
崔浩，許軍，張小康，章彥燕
（國網(wǎng)湖北省電力有限公司襄陽供電公司，湖北 襄陽 441000）
摘 要：由一次設(shè)備數(shù)據(jù)采集方式的改變而引起的電子式互感器數(shù)據(jù)同步問題，維系著間隔層設(shè)備準(zhǔn)確、穩(wěn)定和可靠的運行。介紹了按變電站發(fā)展趨勢普及的綜合自動化變電站、智能變電站和超導(dǎo)變電站現(xiàn)狀和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點，指出了智能變電站異于其他兩者的典型特征；闡述了電子式互感器的分類和特點，引出了合并單元中的脈沖同步法、插值法和基于IEEE 1588 協(xié)議的同步法等三種數(shù)據(jù)同步算法，并論述了插值法的優(yōu)越性；研究了數(shù)值分析中的插值法，針對迄今國內(nèi)文獻(xiàn)中提到的插值算法進行了詳細(xì)的誤差分析，補充和整理了部分插值模型，為相關(guān)技術(shù)人員對算法的選擇提供參考。
關(guān)鍵詞：電子式互感器；數(shù)據(jù)同步；插值法；智能變電站；數(shù)值分析
中圖分類號：TM45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3175(2018)07-0001-09
Research Summary of Data Synchronization Algorithm for
Electronic Transformer in Smart Substation
CUI Hao, XU Jun, ZHANG Xiao-kang, ZHANG Yan-yan
（Xiangyang Power Supply Company of State Grid Hubei Electric Power Co., Ltd, Xiangyang 441000, China）
Abstract: The problem of electronic transformer data synchronization caused by the change of the primary equipment data acquisition method maintains the accurate, stable and reliable operation of the bay level equipment.Introduction was made to the status quo and network structure characteristics of the integrated automation substations, smart substations and superconducting substations which were popularized by the development trend of substations. It was pointed out that the typical characteristics of smart substations were different from the other two. This paper expounded the classification and characteristics of electronic transformers, introduced the three data synchronization algorithms in the merging unit, namely pulse synchronization method, interpolation method and synchronization method based on IEEE1588 protocol, and discussed the superiority of the interpolation method. This paper studied on the interpolation method in numerical analysis and carried out the detailed error analysis on the interpolation algorithms mentioned so far in the domestic literature. Some interpolation models are supplemented and sorted out to provide reference for the selection of algorithms by relevant technicians.
Key words: electronic transformer; data synchronization; interpolation method; smart substation; numerical analysis
參考文獻(xiàn)
[1] 黃益莊. 智能變電站是綜合自動化變電站的發(fā)展目標(biāo)[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2013,41(2) ：45-48.
[2] 侯經(jīng)洲，魏斌，龔康，等. 超導(dǎo)變電站的研究綜述[J]. 低溫與超導(dǎo)，2014，42(11) ：58-63.
[3] 劉孝先，曾清，鄒曉莉, 等. 電子式互感器的應(yīng)用[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2010，22(1) ：133-137.
[4] 羅彥，段雄英，鄒積巖，等. 電子式互感器中數(shù)字同步和數(shù)字通信技術(shù)[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2012，36(9) ：77-81.
[5] 曹團結(jié)，尹項根，張哲，等. 電子式互感器數(shù)據(jù)同步的研究[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2007，19(2) ：108-113.
[6] 郭樂，潘濟猛，盧家力，等. 插值算法在智能變電站中的應(yīng)用[J]. 電力自動化設(shè)備，2010，30(10) ：103-105.
[7] 殷志良，劉萬順，楊奇遜，等. 基于IEEE 1588實現(xiàn)變電站過程總線采樣值同步新技術(shù)[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2005，29(13) ：60-63.
[8] 國家電網(wǎng)公司. 智能變電站技術(shù)導(dǎo)則：Q/GDW 383—2009[S]. 北京：中國電力出版社，2010 ：2-5.
[9] 樊陳，倪益民，申洪，等. 中歐智能變電站發(fā)展的對比分析[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2015，39(16) ：1-7.
[10] 周家旭， 孫俊杰， 陳得豐， 等. 智能變電站與綜自變電站區(qū)別綜述[J]. 東北電力技術(shù)，2016，37(2) ：54-57.
[11] 蔡驥然，鄭永康，周振宇，等. 智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測研究綜述[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2016，44(6) ：148-154.
[12] 楊建平，陽靖，羅莎.110 kV智能變電站設(shè)計與建設(shè)實例[J]. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報，2012，27(2) ：90-96.
[13] 王克杰，楊恒云，宗芝榮.110 kV智能變電站關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 電網(wǎng)與清潔能源，2012，28(10) ：37-43.
[14] 劉明，李金忠，劉銳，等. 電子式互感器技術(shù)和應(yīng)用評述[J]. 變壓器，2013，50(2) ：24-28.
[15] 陳文升，顧立新. 電子式互感器的應(yīng)用研究[J].華東電力，2009，37(8) ：1327-1330.
[16] 劉琨，周有慶，張午陽，等. 電子式互感器合并單元時間同步問題的解決方法[J]. 電力系統(tǒng)通信，2006，27(3) ：71-75.
[17] 趙應(yīng)兵，周水斌，馬朝陽. 基于IEC 61850-9-2的電子式互感器合并單元的研制[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2010，38(6) ：104-106.
[18] 韓穎，牟龍華，周偉. IEEE 1588協(xié)議在合并單元中的應(yīng)用與實現(xiàn)[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2012，24(3) ：16-21.
[19] 樊陳， 倪益民， 沈健， 等. IEEE 1588在基于IEC 61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)的合并單元中的應(yīng)用[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2011，35(6) ：55-59.
[20] 胡兵，李清朗. 現(xiàn)代科學(xué)工程計算基礎(chǔ)[M]. 成都：四川大學(xué)出版社，2003 ：16-70.
[21] 喬洪新，黃少鋒，劉勇. 基于二次插值理論的電子式互感器數(shù)據(jù)同步的研究[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2009，37(15) ：48-52.
[22] 王雪，雷勝華. 改進埃特金插值理論在智能變電站中的應(yīng)用[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2015，43(15) ：73-78.
[23] 劉同銀，高亮，朱彤，等. 基于牛頓插值法的電子互感器數(shù)據(jù)同步分析[J]. 上海電力學(xué)院學(xué)報，2014，30(6) ：530-534.
[24] 崔浩，舒朝君，王亞. 基于三次樣條插值的鹽度監(jiān)測控制裝置的溫度補償算法[J]. 儀表技術(shù)與傳感器，2016(6) ：88-91.
[25] 董義華，孫同景，徐丙垠. 基于三次樣條插值理論的電子式互感器數(shù)據(jù)同步[J]. 電力自動化設(shè)備，2012，32(5) ：102-107.
[26] 蔡超，陸于平，黃濤，等. 基于插值和時標(biāo)變換的智能變電站保護數(shù)據(jù)重采樣算法[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2013，37(19) ：80-85.
[27] 全國互感器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會. 互感器 第7 部分：電子式電壓互感器：GB/T 20840.7—2007[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007 ：28-30.
[28] 全國互感器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會. 互感器 第8 部分：電子式電流互感器：GB/T 20840.8—2007[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007 ：55-57.
[29] 丁泉，李帥. 智能變電站重采樣應(yīng)用研究及其線性插值法誤差分析[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2015，43(23) ：132-136.
[30] 李帥，龔世敏，丁泉，等. 一種幅值無衰減的改進線性插值方法[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2017，45(3) ：105-110.
[31] 龐福濱，劉玙，袁宇波，等. 采樣值報文抖動對基于線性插值理論的電子式互感器數(shù)據(jù)同步算法的影響研究[J]. 電測與儀表，2016，53(7) ：66-73.
[32] 劉益青，高偉聰，高厚磊，等. 適用于智能變電站混合數(shù)據(jù)源接入的保護同步采樣方法[J]. 電力自動化設(shè)備，2015，35(11) ：158-164.
