基于交换机数据传输延时可测的新型同步方案

基于交换机数据传输延时可测的新型同步方案目前智能变电站继电保护采用“网采”模式最大的障碍在于，采样报文在交换机内的传输延时是不确定的，所以跨间隔保护必须依赖于外部时钟，以保证采样数据的同步性，当失去外部时钟或外部时钟出现故障时，跨间隔保护将退出运行。通过交换机报告传输延时的方法可以解决这个问题，原理是精确计算报文在交换机内的转发延时并写入9-2报文内，多个交换机级联情况下可以累积报文传输延时，如下图所示。合并单元保护装置交换机1交换机2t1T2t3T4△T1=T2-T1△T=△T1△T2=T4-T3△T=△T1+△T2=T4-T1传输延时占用9-2报文的两个保留字段Reserved1、Reserved2。延时可测交换机的时标测量精度不低于1us，完全可以满足各种保护的应用需求。保护装置依赖本地时间基准，利用MU额定延时和链路传输总延时还原收到的各间隔MU的采样时刻（相对直采方式，只是增加了的补偿），完成采样值的插值同步处理，其原理基本等效“直采”模式，实现网采方式不再依赖同步时钟，即：保护装置时间基准上的合并单元采样时刻=MU采样数据到达时标–MU额定延时-链路传输总延时通过上述方法完成合并单元采样时刻处理后，保护装置针对MU采样数据的处理方式完全等同于“直采”模式，对等效的合并单元采样时刻进行合理性校验：当时标抖动时间超过10us，装置将报“间隔帧通道抖动异常”，同时置该合并单元数据无效，闭锁相关的保护功能。这也就实现了对交换机转发延时正确性的校验，当交换机转发延时错误时，保护装置感受到的MU发送时标将出现抖动，通过快速闭锁保护可以避免可能因此产生的保护误动。数据到达时刻打时标技术在直采方式下已经广泛使用，所以交换机延时可测技术实现门槛并不高。基于交换机延时可测的方案原理简单可靠，保护程序改动很小。