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∆T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。

△T1=T2-T1△T=△T1△T2=T4-T3△T=△T1+△T2=T4-T1交换机1合并单元t1T2t3交换机2T4保护装置

传输延时∆T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∆T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∆T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∆T

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。