第34卷第17期 电力系统自动化 Vol34 No.17 2010年9月10日 Automation of Electric Power Systems Sept.10,2010 数字化保护采样数据处理方案 蒋雷海，陈建玉，俞拙非，许捷，吴崇昊 (国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司，江苏省南京市210003) 摘要：指出了数字化保护在应用过程中必须面对的通信延时、海量采样数据处理以及数据采集传 输回路受干扰导致采样数据丢失和畸变等问题。分析了数据源驱动法和增加预留缓冲区的定时调 度法2种数据处理调度机制。设计了等间隔采样和每周期定点数采样数据处理方法，提出了采样 数据无效情况下保护应采取的动作策略。所提出的方案已在装置中实现并通过了实时数字仿真系 统(RTDS和动模试验验证。 关键词：数字化保护：调度机制：保护算法：等间隔采样：定点数采样 0引言 网络负载较重，链路延时将不再固定，波动范围可达 1ms~2ms。另外，由于采用IEC6185092协议 数字化保护与传统保护在数据采集环节的不同 时，其传输过程基于IS0/EC88023实现，若每个 之处表现在：传统保护的数据采集由装置自身控制， 应用协议数据单元(APDU)包含多个应用服务数据 采样率较低(1200Hz~2400Hz),并采用频率跟 单元(ASDU),将出现采样数据“批量”传输现象， 踪技术以实现每周期采样点相对固定，便于数据计 即装置时而收不到数据，时而收到多点数据。 算，而数字化保护采样数据是经通信方式由数据采 传统保护采用的按采样间隔定时处理采样数据 集合并单元(MU)传输而来，采样过程由MU或电 的模式无法适应以上各种情况。数据源驱动法和增 子式互感器完成，并受MU控制，采样频率高且恒 加预留缓冲区的定时调度法可有效解决该问题。 定（一般为4kHz),不进行频率跟踪，可供各种智能 数据源驱动法在每次新采样数据到达后启动保 设备使用。数字化采样方式虽方便地实现了数据共 护计算。此方法可以有效规避通信延时不确定带来 享，但也带来了新问题：①当采样数据按IEC61850 的影响，数据处理调度机制简单，动作实时性强，但 92协议山进行传输时，通信回路延时可能并不固 要求保护装置能在一个通信间隔内处理完多点积压 定，最大可达4s,给保护装置采样数据接收、处理 数据，对装置处理能力要求较高。同时，为避免通信 带来了困难：②油于数据采样率高，采样数据量比传 回路延时不确定带来的动作时间离散，保护的计时 统保护大很多，须对其进行预处理：③数据采集传输 元件不能沿用传统的定时器模式。由于数据采样率 回路受到电磁干扰后，若采样数据畸变或丢失，可能 恒定，通过统计依次参与保护运算的采样点个数，可 引起保护装置拒动或误动：④当保护装置的数据源 获得较高的时间精度，其最大误差为1个采样间隔。 来自不同MU时，存在多MU采样数据同步问题。 增加预留缓冲区的定时调度法要求采样数据缓 针对上述问题，本文提出了有效的采样数据处 冲区长度在满足保护算法基础上，增加4ms数据空 理方案，重点解决了通信回路延时及海量采样数据 间，待缓冲区填满后再开放保护计算。图1显示了 预处理的难题，并提出了可靠的应对策略，使保护装 在此方式下，原始数据采样率等于4kHz、数据窗长 置在采样数据畸变或丢失后动作行为的可靠性和快 度为4个采样点、每个APDU包含4个ASDU、保 速性得到了保证。 护定时调度周期为数据采样周期2倍时的数据收发 1数据处理调度机制 处理时序关系。分析可知，除非通信回路异常，否则 当采样数据通信协议选用IEC600448时.由 保护计算过程不受通道延时波动影响，保护动作的 最大延时不超过4ms,对保护动作性能影响很小， 于装置间通信采用点对点连接方式，链路延时基本 且实现过程相对简单，可从传统保护中继承其实现 恒定且可测，其值一般为数十微秒：当选用EC 6185092协议时，若通信回路中存在交换设备，且 方案，降低新算法带来的风险。为增加可靠性，若当 前计算过程中无新的采样数据可用时，则闭锁保护， 直到采样数据缓冲区重新填满后再开放。 收稿日期：2010022：修回日期：20100628。 4010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
数字化保护采样数据处理方案 蒋雷海, 陈建玉, 俞拙非, 许 捷, 吴崇昊 ( 国网电力科学研究院/ 南京南瑞集团公司, 江苏省南京市 210003) 摘要: 指出了数字化保护在应用过程中必须面对的通信延时、海量采样数据处理以及数据采集传 输回路受干扰导致采样数据丢失和畸变等问题。分析了数据源驱动法和增加预留缓冲区的定时调 度法 2 种数据处理调度机制。设计了等间隔采样和每周期定点数采样数据处理方法, 提出了采样 数据无效情况下保护应采取的动作策略。所提出的方案已在装置中实现并通过了实时数字仿真系 统( RTDS) 和动模试验验证。 关键词: 数字化保护; 调度机制; 保护算法; 等间隔采样; 定点数采样 收稿日期: 20100122; 修回日期: 20100628。 0 引言 数字化保护与传统保护在数据采集环节的不同 之处表现在: 传统保护的数据采集由装置自身控制, 采样率较低( 1 200 Hz~ 2 400 Hz) , 并采用频率跟 踪技术以实现每周期采样点相对固定, 便于数据计 算, 而数字化保护采样数据是经通信方式由数据采 集合并单元( M U) 传输而来, 采样过程由 MU 或电 子式互感器完成, 并受 M U 控制, 采样频率高且恒 定( 一般为 4 kHz) , 不进行频率跟踪, 可供各种智能 设备使用。数字化采样方式虽方便地实现了数据共 享, 但也带来了新问题: 当采样数据按 IEC 61850 92 协议[ 1] 进行传输时, 通信回路延时可能并不固 定, 最大可达 4 ms, 给保护装置采样数据接收、处理 带来了困难; 由于数据采样率高, 采样数据量比传 统保护大很多, 须对其进行预处理; ! 数据采集传输 回路受到电磁干扰后, 若采样数据畸变或丢失, 可能 引起保护装置拒动或误动; ∀当保护装置的数据源 来自不同 M U 时, 存在多 MU 采样数据同步问题。 针对上述问题, 本文提出了有效的采样数据处 理方案, 重点解决了通信回路延时及海量采样数据 预处理的难题, 并提出了可靠的应对策略, 使保护装 置在采样数据畸变或丢失后动作行为的可靠性和快 速性得到了保证。 1 数据处理调度机制 当采样数据通信协议选用 IEC 600448 [ 2] 时, 由 于装置间通信采用点对点连接方式, 链路延时基本 恒定且可测, 其值一般为数十微秒; 当选用 IEC 6185092 协议时, 若通信回路中存在交换设备, 且 网络负载较重, 链路延时将不再固定, 波动范围可达 1 ms~ 2 ms。另外, 由于采用 IEC 6185092 协议 时, 其传输过程基于 ISO/ IEC 88023 实现, 若每个 应用协议数据单元( APDU) 包含多个应用服务数据 单元( ASDU ) [ 1] , 将出现采样数据# 批量∃传输现象, 即装置时而收不到数据, 时而收到多点数据。 传统保护采用的按采样间隔定时处理采样数据 的模式无法适应以上各种情况。数据源驱动法和增 加预留缓冲区的定时调度法可有效解决该问题。 数据源驱动法在每次新采样数据到达后启动保 护计算。此方法可以有效规避通信延时不确定带来 的影响, 数据处理调度机制简单, 动作实时性强, 但 要求保护装置能在一个通信间隔内处理完多点积压 数据, 对装置处理能力要求较高。同时, 为避免通信 回路延时不确定带来的动作时间离散, 保护的计时 元件不能沿用传统的定时器模式。由于数据采样率 恒定, 通过统计依次参与保护运算的采样点个数, 可 获得较高的时间精度, 其最大误差为 1 个采样间隔。 增加预留缓冲区的定时调度法要求采样数据缓 冲区长度在满足保护算法基础上, 增加4 ms 数据空 间, 待缓冲区填满后再开放保护计算。图 1 显示了 在此方式下, 原始数据采样率等于 4 kH z、数据窗长 度为 4 个采样点、每个 APDU 包含 4 个 ASDU、保 护定时调度周期为数据采样周期 2 倍时的数据收发 处理时序关系。分析可知, 除非通信回路异常, 否则 保护计算过程不受通道延时波动影响, 保护动作的 最大延时不超过 4 ms, 对保护动作性能影响很小, 且实现过程相对简单, 可从传统保护中继承其实现 方案, 降低新算法带来的风险。为增加可靠性, 若当 前计算过程中无新的采样数据可用时, 则闭锁保护, 直到采样数据缓冲区重新填满后再开放。 % 42 % 第 34 卷 第 17 期 2010 年 9 月 10 日 Vo l. 34 No . 17 Sept . 10, 2010
·研制与开发·蒋雷海，等数字化保护采样数据处理方案 图2为原始采样率为4kHz的采样数据按不同 电子式互 感器采样 抽取方式处理后的DFT计算结果最大相对误差在 MU采样数据 采集和发送 hdngndt世 不同频率下的分布情况。 保护装置采样 2.0r 数据接收 1.8 保护装置采 1.6 样数据缓存 中中士 1.4 保护装置采样 1.2 数据处理 △1ds 1.0 T1为MU采样周期；T2为保护采样数据处理周期 0.8 △a,△an为通信延时；△a为保护运算延时 0.6 0.4/ 图1采样数据接收处理时序 Fig.1 Timing sequence of sampling data transmission 4546474849505152535455 f/Hz and disposal 一m=1时的DFT计算结果：---=2时的DFT计算结果 图2DT算法在不同频率下的最大相对计算误差 2 采样数据简化处理方案 Fig.2 Maximum relative errors at different frequencies of DFT calculation 传统保护每周期采样20点~48点数据，并采 22每周期定点数采样数据的处理 取频率跟踪措施保持每周期采样点数相对恒定。基 为实现不同频率下每周期采样点数相对恒定， 于这种定点数采样的保护算法和判据都比较成熟。 直接采用等间隔采样的原始数据将难以满足计算精 而数字化保护中，数据采样为定频率（定间隔）采样， 度要求。为此，需在频率跟踪的基础上对原始数据 不采用频率跟踪，且采样频率明显较传统保护高，这 进行二次采样。一种方法是由原始采样数据经线性 不适合成熟可靠的保护算法，故应对数据进行预处 插值法获得二次采样值9。即在当前频率下，实时 理。 计算采样间隔，并由上一采样点位置推算出当前点 在传统保护中，基于不同交流采样模型的保护 位置，然后用与其左右相邻的2个原始采样数据，按 算法有很多种，其中以离散傅里叶变换(DT)算 线性插值法求取二次采样值。在原始采样频率较高 法或快速傅里叶变换(FFT)算法应用最广。以下数 时，此方案可获得令人满意的计算精度，且计算量 据处理方案仅基于DFT/FFT算法进行分析。 小。另一种方法是先基于原始采样数据求得局部波 2.1等间隔采样数据的处理 形函数，再根据当前点位置用插值法求二次采样值。 此方法中各采样点的时间间隔保持不变，但为 该方法可以获得很高的计算精度，不要求原始数据 实现信号在不同频率下精确的DFT/FFT计算，需 有很高的采样率，但数据计算量较大。基于波形拟 实时调整每周期内的采样点数。其实现过程为：先 合和二次采样的采样数据处理方法即为此方案的一 按采样点整数倍抽取数据的方法每隔若干个点抽取 种典型应用。 一个采样点数据，形成新的数据源，然后根据当前频 3采样数据无效时保护动作策略 率确定每周期采样点数，重新计算傅里叶系数后，再 利用DFT/FFT算法进行保护计算。 因丢帧或误帧导致丢失的采样值在保护装置内 当原始数据采样率为f如，则每m点抽取一个 部将被置零，并设无效标志。对于可正确辨识的畸 采样点后的二次采样率为fa呷=fmp/m,其采样 变采样值，也将被置无效。 间隔为T=/fmp。若测得当前系统频率为 保护装置在数据处理过程中遇到无效数据后若 f,其对应的波形周期T=Vf。每周期实际包含 采取简单的回避措施，即将保护功能闭锁一段时间， 的采样点数为： 待无效数据移出计算数据窗后再开放，将导致保护 装置动作延迟或拒动，不利于系统安全稳定运行。 n=round Tsmp T2 round f=round之w (1) mf 此时，可按如下方法处理无效数据和保护逻辑： 式中：round(x)为对x四舍五入取整函数。 1)当采样数据点丢失较少，用数据拟合方法求 由式(1)求得的每周期采样点数与真实所需点 得的近似值满足保护计算精度要求，则用拟合值代 数之间的最大误差为1。由此带来的DFT/FFT计 替丢失数据参与保护运算，不需采取附加措施。 算误差与采样间隔大小直接相关，间隔越小，引入的 2)当采样数据点丢失较多，采样数据的拟合精 计算误差就越小，反之就越大。但该方法计算量小， 度无法满足计算精度要求，则在方法1的基础上，通 适用于原始采用率和二次采样率都较高的场合。 过增加保护动作延时条件或闭锁保护的方法增加保 C1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved. http://www.ki.net
图 1 采样数据接收处理时序 Fig. 1 Timing sequence of sampling data transmission and disposal 2 采样数据简化处理方案 传统保护每周期采样 20 点~ 48 点数据, 并采 取频率跟踪措施保持每周期采样点数相对恒定。基 于这种定点数采样的保护算法和判据都比较成熟。 而数字化保护中, 数据采样为定频率( 定间隔) 采样, 不采用频率跟踪, 且采样频率明显较传统保护高, 这 不适合成熟可靠的保护算法, 故应对数据进行预处 理。 在传统保护中, 基于不同交流采样模型的保护 算法有很多种 [ 3] , 其中以离散傅里叶变换( DFT ) 算 法或快速傅里叶变换( FFT ) 算法应用最广。以下数 据处理方案仅基于 DFT/ FFT 算法进行分析。 2. 1 等间隔采样数据的处理 此方法中各采样点的时间间隔保持不变, 但为 实现信号在不同频率下精确的 DFT/ FFT 计算, 需 实时调整每周期内的采样点数。其实现过程为: 先 按采样点整数倍抽取数据的方法每隔若干个点抽取 一个采样点数据, 形成新的数据源, 然后根据当前频 率确定每周期采样点数, 重新计算傅里叶系数后, 再 利用 DFT / FFT 算法进行保护计算。 当原始数据采样率为 f samp , 则每 m 点抽取一个 采样点后的二次采样率为 f samp&= f samp / m, 其采样 间隔为 T samp = 1/ f samp&。若测得当前系统频率为 f [ 4] , 其对应的波形周期 T = 1/ f 。每周期实际包含 的采样点数为: n= round T T samp = ro und f s amp& f = ro und f samp mf ( 1) 式中: round( x ) 为对 x 四舍五入取整函数。 由式( 1) 求得的每周期采样点数与真实所需点 数之间的最大误差为 1。由此带来的 DFT / FFT 计 算误差与采样间隔大小直接相关, 间隔越小, 引入的 计算误差就越小, 反之就越大。但该方法计算量小, 适用于原始采用率和二次采样率都较高的场合。 图 2 为原始采样率为4 kHz 的采样数据按不同 抽取方式处理后的 DFT 计算结果最大相对误差在 不同频率下的分布情况。 图 2 DFT算法在不同频率下的最大相对计算误差 Fig. 2 Maximum relative errors at different f requencies of DFT calculation 2. 2 每周期定点数采样数据的处理 为实现不同频率下每周期采样点数相对恒定, 直接采用等间隔采样的原始数据将难以满足计算精 度要求。为此, 需在频率跟踪的基础上对原始数据 进行二次采样。一种方法是由原始采样数据经线性 插值法获得二次采样值[ 5] 。即在当前频率下, 实时 计算采样间隔, 并由上一采样点位置推算出当前点 位置, 然后用与其左右相邻的 2 个原始采样数据, 按 线性插值法求取二次采样值。在原始采样频率较高 时, 此方案可获得令人满意的计算精度, 且计算量 小。另一种方法是先基于原始采样数据求得局部波 形函数, 再根据当前点位置用插值法求二次采样值。 该方法可以获得很高的计算精度, 不要求原始数据 有很高的采样率, 但数据计算量较大。基于波形拟 合和二次采样的采样数据处理方法即为此方案的一 种典型应用。 3 采样数据无效时保护动作策略 因丢帧或误帧导致丢失的采样值在保护装置内 部将被置零, 并设无效标志。对于可正确辨识的畸 变采样值, 也将被置无效。 保护装置在数据处理过程中遇到无效数据后若 采取简单的回避措施, 即将保护功能闭锁一段时间, 待无效数据移出计算数据窗后再开放, 将导致保护 装置动作延迟或拒动, 不利于系统安全稳定运行。 此时, 可按如下方法处理无效数据和保护逻辑: 1) 当采样数据点丢失较少, 用数据拟合方法求 得的近似值满足保护计算精度要求, 则用拟合值代 替丢失数据参与保护运算, 不需采取附加措施。 2) 当采样数据点丢失较多, 采样数据的拟合精 度无法满足计算精度要求, 则在方法 1 的基础上, 通 过增加保护动作延时条件或闭锁保护的方法增加保 % 43 % ∋ 研制与开发∋ 蒋雷海, 等 数字化保护采样数据处理方案
2010.34(17) 电力系统自动化 护的可靠性。具体做法为：将各段保护延时定值相 解决通信回路延时问题。但在装置硬件水平不能满 应增加一段延时（延时时间=数据丢失时间+保护 足数据处理速度需求时，可采用增加预留缓冲区的 计算数据窗长度)，无须退出保护，或仅闭锁速动段， 定时调度法。由于基于波形拟合和二次采样的采样 保留长延时的后备段，待无效数据全部移出计算数 数据处理方法对少量无效采样数据造成的影响有天 据窗后再恢复保护正常逻辑功能。 然免疫力，并可最大限度地继承传统保护中成熟的 拟合修补无效数据可采用基于三阶样条插值法 保护算法，值得推广应用。本文提出的采样数据无 的损失采样数据处理方法。仿真研究表明，在以 效时的保护动作策略，从根本上解决了数字化保护 4kHz的采样率对正弦波sin采样后获得的若干 在采样数据受扰情况下的动作速度问题。 周期原始数据中，用此方法对任意单点数据进行拟 参考文献 合时，拟合结果相对误差小于2.4×105，对连续 8点数据的拟合结果相对误差小于1.0×103，满足 [1]IEC 6185092 Communication ncworks and systems in 一般保护计算的精度需求。 substations:Part 92 specific communication ser vice mapping (SCSM),sampled values over ISO/IEC 8802 3 link.2003. 当保护装置已采用了基于波形拟合和二次采样 [2]IEC 600448 Instrument transformer:Part 8 electronic 的采样数据处理方法时，由于其对无效数据不敏感， current transformer.2002. 在无效采样点较少的情况下，保护不需采取额外处 [3引钱可弭，李常青.电力系统微机保护算法综合性能研究.电力自 理措施，保护逻辑可正常执行。 动化设备，2005.25(5)：4345. 采用上述方案后，可使保护装置在系统故障时， QIA N Kemi.LI Changqing.Synthetic performance com parison of algorithms for microprocessor based protections.Electric 数据采集传输部分受扰严重情况下，最大限度地保 Power Automation Equipment.2005,25(5):43 45. 留其速动段保护，后备段保护动作基本不受影响，从 [4)谢小荣，韩英铎.电力系统频率测量综述.电力系统自动化， 而充分发挥其保护功能实现故障损失最小化。 1999.23(3):5458. XIE Xiaorong,HAN Yingduo.An overview on power system 4应用 frequency measurement.Automation of Electric Power System s,1999,23(3):5458. 某型高压线路保护装置在预留数据缓冲区的基 [5)周斌鲁国刚，黄国方，等.基于线性Lagrange插值法的变电站 础上，采用了基于波形拟合和二次采样算法、每周期 ED采样值接口方法.电力系统自动化.2007,31(3)：8690. 等采样点数的保护算法和采样数据无效时的保护动 ZHOU Bin.LU Guogang.HUANG Guofang.ct al.A sample 作策略，短时间内便完成了从传统保护向数字化保 values interface method for substation IED base on the linear Lagrange interpolat ion algorithm.Automation of Electric Pow er 护的升级。此数字化保护装置在采样数据传输干扰 System5.2007,31(3):8690. 测试中表现了较强的抗数据丢失能力，并顺利地通 过了数字实时仿真系统(RTDS)和动模试验考核， 蒋雷海(1974，男，通信作者，硕士，工程师，主要研究 己在工程现场投入跳闸运行。限于篇幅，装置的有 方向：电力系统继电保护。E mail:jiangleihai@sina.com 关试验数据和结论将不再赘述。 陈建玉(1963一)，男，教授级高级工程师，主要研究方 向：电力系统继电保护的研究开发及管理。 5结语 俞拙非(1963一)，男，高级工程师，主要研究方向：电力 系统继电保护。 基于数据源驱动法的数据处理调度机制可有效 Sampling Data Processing Methods of Digital Protection JIAN G Leihai.CHEN Jianyu,YU Zhuofei,X U Jie,WU Chonghao (State Grid Electric Power Research Instit ute,Nanjing 210003,China) Abstract:Communication delay,mass data processing and sampling data lost or error caused by electromagnetic dist urbance during transmission are the problems which must be faced in digital protection.Two data processing scheduling schemes: sampling data driving method and timing scheduling with preset data buffer,are analy zed.Data processing me hods separately based on equal interval sampling and fixed point sampling per cycle are designed.The act ion strat egies of digital protection in case of invalid sampling data are proposed.The proposed schemes have been applied to a digital protection device,which has passed the test of real time digital simulator(RTDS)and dy namic analog ex periment of electric power systems. Key words:digital protection:scheduling schemes;protection algorithm:equal interval sampling:fixed point sampling per cycle 4010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.htp:/www.cnki.net
护的可靠性。具体做法为: 将各段保护延时定值相 应增加一段延时( 延时时间= 数据丢失时间+ 保护 计算数据窗长度) , 无须退出保护, 或仅闭锁速动段, 保留长延时的后备段, 待无效数据全部移出计算数 据窗后再恢复保护正常逻辑功能。 拟合修补无效数据可采用基于三阶样条插值法 的损失采样数据处理方法。仿真研究表明, 在以 4 kHz 的采样率对正弦波 sin t 采样后获得的若干 周期原始数据中, 用此方法对任意单点数据进行拟 合时, 拟合结果相对误差小于 2. 4 ( 10 - 5 , 对连续 8 点数据的拟合结果相对误差小于 1. 0 ( 10 - 3 , 满足 一般保护计算的精度需求。 当保护装置已采用了基于波形拟合和二次采样 的采样数据处理方法时, 由于其对无效数据不敏感, 在无效采样点较少的情况下, 保护不需采取额外处 理措施, 保护逻辑可正常执行。 采用上述方案后, 可使保护装置在系统故障时, 数据采集传输部分受扰严重情况下, 最大限度地保 留其速动段保护, 后备段保护动作基本不受影响, 从 而充分发挥其保护功能, 实现故障损失最小化。 4 应用 某型高压线路保护装置在预留数据缓冲区的基 础上, 采用了基于波形拟合和二次采样算法、每周期 等采样点数的保护算法和采样数据无效时的保护动 作策略, 短时间内便完成了从传统保护向数字化保 护的升级。此数字化保护装置在采样数据传输干扰 测试中表现了较强的抗数据丢失能力, 并顺利地通 过了数字实时仿真系统( RT DS) 和动模试验考核, 已在工程现场投入跳闸运行。限于篇幅, 装置的有 关试验数据和结论将不再赘述。 5 结语 基于数据源驱动法的数据处理调度机制可有效 解决通信回路延时问题。但在装置硬件水平不能满 足数据处理速度需求时, 可采用增加预留缓冲区的 定时调度法。由于基于波形拟合和二次采样的采样 数据处理方法对少量无效采样数据造成的影响有天 然免疫力, 并可最大限度地继承传统保护中成熟的 保护算法, 值得推广应用。本文提出的采样数据无 效时的保护动作策略, 从根本上解决了数字化保护 在采样数据受扰情况下的动作速度问题。 参 考 文 献 [ 1] IE C 6185092 Comm unication netw orks and syst ems in substations: Part 9 2 specific communi cation ser vice m appin g ( SCSM) , sampled values over ISO/ IEC 8802 3 lin k. 2003. [ 2] IE C 600448 In strument transform er: Part 8 el ectronic current transf ormer. 2002. [ 3] 钱可弭, 李常青. 电力系统微机保护算法综合性能研究. 电力自 动化设备, 2005, 25( 5) : 43 45. QIA N Kem i, LI Changqing. Synth etic perform ance com paris on of algorithms f or microprocessor based prot ections. El ectric Pow er Aut omation E qu ipmen t, 2005, 25(5) : 43 45. [ 4] 谢小荣, 韩英铎. 电力系统频率测量综述. 电力系统自动化, 1999, 23( 3) : 5458. XIE Xiaorong, H AN Yingdu o. An overvi ew on pow er syst em frequen cy m easuremen t. Aut omation of E lectric Pow er Syst em s, 1999, 23( 3) : 5458. [ 5] 周斌, 鲁国刚, 黄国方, 等. 基于线性 Lagrange 插值法的变电站 IE D 采样值接口方法. 电力系统自动化, 2007, 31( 3) : 86 90. ZH OU Bin, LU Guogan g, H UANG Guofang, et al. A sample valu es int erface m ethod f or su bst ation IED b as e on th e linear Lagrange int erpolation algorithm . Aut omation of Electric Pow er Syst em s, 2007, 31( 3) : 8690. 蒋雷海( 1974 % ) , 男, 通信作者, 硕士, 工程师, 主要研究 方向: 电力系统继电保护。Email: jiang leihai@ sina. com 陈建玉( 1963 % ) , 男, 教授级高级工程师, 主要研究方 向: 电力系统继电保护的研究开发及管理。 俞拙非( 1963% ) , 男, 高级工程师, 主要研究方向: 电力 系统继电保护。 Sampling Data Processing Methods of Digital Protection J IAN G L eihai, CH EN J iany u , YU Zhuof ei, X U J ie, WU Chonghao ( Stat e Grid Electric Power Resea rch I nstit ute, Nanjing 210003, China) Abstract: Communicatio n delay, mass data processing and sampling data lo st o r erro r caused by electr omagnetic dist ur bance during transmission are the pro blems which must be faced in dig ital pr otectio n. Tw o data pro cessing scheduling schemes: sampling data driv ing method and timing scheduling w ith pr eset data buffer, are analy zed. Data pr ocessing met ho ds separ ately based o n equal interv al sampling and fix ed po int sampling per cycle are designed. T he act ion strat eg ies o f digital pr otectio n in case of inv alid sampling data ar e pr oposed. The pro po sed schemes hav e been applied to a dig ital protection dev ice, which has passed the test of r eal time dig ital simulato r ( RTDS) and dy namic analog ex periment of electric pow er sy stems. Key words: dig ital pr otectio n; scheduling schemes; pr otection algo rithm; equal inter val sampling ; fixed point sampling per cy cle % 44 % 2010, 34( 17)