基于GPS与IEEE 1588的数字变电站间电流差动保护时间同步方案

数字化变电站之间的电流差动保护时间同步是现代电力系统中的关键问题，特别是在变压器数字化子站的应用中。随着电力系统向智能化、网络化转变，准确的时间同步对于确保电流差动保护的可靠性和有效性至关重要。这篇研究论文发表于《能源与动力工程》(Energy and Power Engineering)2013年第五期，由Bin Duan和Yao Wu两位作者共同撰写，探讨了这一领域的解决方案。 首先，文章概述了在数字化变电站中实施线路电流差动保护的基本系统框架，指出两个子站间电气量的精确同步是实现这一保护机制的核心。由于电流差动保护依赖于实时的电流比较，任何时间上的偏差都可能导致保护误判，从而引发不必要的故障响应或延误故障处理。 文中介绍了两种主要的时间同步方法：基于全球定位系统(GPS)的时间同步和基于IEEE 1588精确时间协议(PTP)的时间同步。GPS以其广泛覆盖和高精度闻名，但在某些环境下可能受信号干扰或时钟漂移影响。而IEEE 1588 PTP是一种以网络为基础的时间同步技术，它通过精确的网络延迟测量来确保时钟同步，适用于复杂网络环境且具有较高的时钟同步精度。 论文重点讨论了基于IEC 61850标准的时间同步方案，该标准为电力系统设备间的通信提供了统一接口，使得不同制造商的设备能无缝协同工作。IEC 61850支持的时间同步技术通常结合了网络时钟和硬件时钟的优势，既考虑了网络通信的实时性，也确保了在通信中断时的本地时钟可用性。 论文提出了两种时间同步方案，并对它们的优缺点进行了深入分析。一种方案可能是基于网络的同步，优点在于其灵活性和扩展性，但可能面临网络不稳定导致的同步问题；另一种方案可能是基于硬件时钟的同步，虽然相对稳定，但可能受到外部时钟源的影响。论文作者指出，选择哪种方案应根据实际应用环境、网络条件以及系统的可靠性需求来权衡。 这篇文章提供了数字化变电站之间电流差动保护时间同步的实用策略，为电力系统工程师们在设计和实施保护系统时提供了有价值的参考。理解并掌握这些时间同步技术，对于提升电力系统的安全运行和效率具有重要意义。