电力系统数据采样的几种同步方法
符号同步与采样时间同步
符号同步与采样时间同步的优缺点
采样时间同步的优点
1
2
能够确保在正确的时刻进行采样，从而获取最佳 的信号质量。
3
对于多媒体信号处理等应用，采样时间同步可以 提高信号处理的准确性和可靠性。
符号同步与采样时间同步的优缺点
目的和背景
数字化通信系统的普及
随着数字化通信系统的广泛应用，确保信息传输的准确性和稳定性变得越来越 重要。
符号同步与采样时间同步的需求
在数字通信中，接收端需要准确地恢复发送端所传输的符号，并正确地进行采 样，以实现可靠的信息传输。
符号同步与采样时间同步的重要性
提高通信质量
保证系统稳定性
符号同步和采样时间同步能够确保接收端 准确地检测和恢复发送端的符号，减少误 码率，提高通信质量。
稳定性
反映采样时间同步长期性能的指 标。稳定的同步系统能够在长时 间运行过程中保持较高的同步精 度，减少因时钟漂移等因素引起
的误差。
实时性
体现采样时间同步快速响应能力 的指标。实时性强的同步系统能 够在短时间内完成同步过程，适 用于对实时性要求较高的应用场
景。
2023
PART 04
符号同步与采样时间同步 的比较
2023
PART 03
采样时间同步原理及技术
REPORTING
采样时间同步的基本概念
采样时间同步定义
采样时间同步是指确保不同设备或系 统在采样过程中具有相同或相近的采 样时刻，以保证数据采集的一致性和 准确性。
采样时间同步的重要性
在分布式系统、通信系统、控制系统 等领域，采样时间同步对于保证系统 性能、提高数据精度、降低误差等方 面具有重要意义。
PMU同步相量测量系统简介
EMS系统侧重于监测系统稳态运行，测量周期通常是秒级， 而且不带时标，不同地点之间缺乏准确的共同时间标记。
WAMS介绍
继电保护及故障录波数据的采样频率都在几千HZ以上，带 有时标，但是只在发生故障时采集故障点附近的数据，记录数 据只是局部，并且待续时间短，通常在数秒之内，难以用于对 全系统动态行为的监视和分析。
✓ 发电机功角的计算
一般测量发电机功角的方法有3种： ①利用发电厂或变电站测量的电压、电流和功率计算出功角； ②利用键相脉冲检测转子的位置； ③利用转速信号计算功角。
相量概念
正弦信号：
xt 2X sint
采用相量表示为：
X = Ｘ e jφ ＝X cosφ + jX sinφ
相量由两部分组成，即幅值X（有效值）和相位φ，用直角 坐标则表示为实部和虚部。所以相量测量就必须同时测量幅值 和相位。
✓ 对静态稳定监视来说，相角测量将为SCADA系统增加一个新的 数据状态量，加快潮流计算的速度。
发电机功角测量
✓ 功角是指发电机空载电势相量Eq与机端电压U 之间的夹角。同步 发电机并网运行后，其功角δ 是用来观察和判断该机组和电力系统并 列运行稳定性的一个很重要的状态量。正常状态发电机功角在30度左 右运行，当功角在90度时是极不稳定的状态，稍有波动过一点就不能 再同步了。
GD GD GD GD T2 U3
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
PMU1
PMU2
➢ 利用GPS的秒脉冲作为统一的时间参考点，测得输电线两端的
电压相量为 U11,U22, 1 2
➢ 两地相角差δ实际上是指在同一时刻两个节点正序电压的相角 差，它是系统运行的重要状态变量之一。利用这个角度，可以得 知两端电力潮流的方向与大小；相角差的大小也反映了静稳裕度 的大小，它的周期变化就表明系统发生了功率振荡。
电力系统自动装置原理课后答案
电力系统自动装置原理附录思考题答案第一部分 自动装置及其数据的采集处理1-1．采用式1-13对电流进行分解，0a 、n a 、n b 的物理意义分别是什么？ 【答案提示】0a ：直流分量；n a ：n 次谐波分量的实部；n b ：n 次谐波分量的虚部。
1-2．采样的前期处理讨论： 【答案提示】如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高； 是用算术平均法进行滤波有两种方式，其一：10~1021a a a a+++= ；其二：2~211a a a +=，2~~312a a a +=，2~~423a a a += (2)~~108a a a +=。
第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，10a 占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。
第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要11个内存变量。
总的来看，第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。
第二部分 自动并列2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。
【答案提示】合闸相角差表达式为：⎩⎨⎧-=-=-==20100212sin 2.0cos 2.0)(22δδδππππδe s e t t f f f先不考虑提前量，则有：01.02cos 1.0sin 2.0]2sin 2.0cos 2.0[0→++=+-=⎰πππδππδt t dt t t e e251sin 01sin sin 1sin 21sin 212cos sin 222-=⇒=--=+-+=++t t t t t t t 8078.32+=πk t 或6662.02-=πk t8078.31=t ， 5.61692=t ，……考虑时间提前量0.14秒，则调度中心发出合闸信号的时刻可为：3.6678秒，5.4769秒，等等。
电力系统中电能计量方式的选择及分析
电力系统中电能计量方式的选择及分析摘要：在进行电力系统中电能计量的工作时，与电能计量准确度有关的重要因素之一就是能不能正确的选到和电力系统的工作方式相符合的计量方式。
因为每个的电力系统中中性点接地的工作方法不一样，通过这种方式的不同将它们进行区分。
三相三线和三相四线的计量方法是不一样的，因此我们对这两种方式在不一样的中性点接地系统中计量的精确度进行分析，科学性的计算理论和分析它们的技术，同时将得出的结论作为确定电能计量方案的一种理论依据。
关键词：电力系统；电能计量；计量方式这些年来，伴随着快速发展的经济水平和科技的飞速进步，社会对电的需求一直在不断增加，这种对电的需求量也使得发电、用电和供电三者之间的电能转变速度在迅速增加。
电能现在也可以称之为一种商品，在电能被买卖的过程中，电能计算的精度不但与各个电力经济标准的计算和营业的花费的精度性、公平性有关，还与发电、用电以及供电三者之间的经济利益有联系。
面对以上这些问题，本文主要将电力系统中性点不一样的接地方法进行分门别类，因为三相三线和三相四线的计量方法是不一样的，因此我们对这两种方式在不一样的中性点接地系统中计量的精确度进行分析，并且对于在不一样的系统中的电能计量方式的选择给出科学合理的意见。
一、电力系统电能计量的重要性电能是人们日常生活中和国家运转中会用到的一种重要能源，一个国家越是发达那么这个国家的电气化程度和管理水平也会越高。
发电、供电和用电三者之间组成的运作系统是电力生产的一个特点，它们三者之间是同时运作并且是不断地相互转变。
发电、供电、用电三者之间的购买和售出以及如何制定费用进行计算都与技术和经济问题有关。
如何提高计算电能的准度度是很重要的。
在进行电力系统中电能计量方式的工作时，保障电能计算准确度的重要一步就是能不能选择正确的一种和电力工作方法相一致的的计量方式。
通过我们的调查研究，现在的电力系统里与计量方式选择不一样的现象还有很多。
其中的一个重要方面就是表现在电能的计量方法和系统的工作方式是不符合的，这个现象在中性点经过消弧线圈或电阻很小的东西接地的工作系统中始终含有着很多和电能计量有关标准制度的接线状况不一致的地方。
交流采样技术及其DSP实现方法
交流采样技术及其DSP实现方法摘要：本文提出了对电力系统参数进行交流采样的设计思想，结合实例介绍以TMS320C240DSP与高速14位A/D转换器AD7863构成的数据采集系统，给出了采样算法、硬件电路及软件流程等。
关键词：交流采样 DSP 锁相环1．引言目前，交流电参量的采样测量方法主要有两种：直流采样法和交流采样法。
直流采样法是采样经过整流后的直流量，对采样值只需作一次比例变换即可得到被测量的数值，软件设计简单，计算方便。
但直流采样法存在一些问题：测量精度直接受整流电路的精度和稳定性的影响；整流电路参数调整困难且受波形因素影响较大；此外，用直流采样法测量工频电压、电流是通过测量平均值来求出有效值的，当电路中谐波含量不同时，平均值与有效值之间的关系也将发生变化，给计算结果带来了误差。
因此，要获得高精度、高稳定性的测量结果，必须采用交流采样技术。
交流采样技术是按一定规律对被测信号的瞬时值进行采样，再按一定算法进行数值处理，从而获得被测量的测量方法。
该方法的理论基础是采样定理，即要求采样频率为被测信号频谱中最高频率的2倍以上，这就要求硬件处理电路能提供高的采样速度和数据处理速度。
目前，高速单片机、DSP及高速A/D转换器的大量涌现，为交流采样技术提供了强有力的硬件支持。
交流采样法包括同步采样法、准同步采样法、非同步采样法等几种，本文介绍的是同步采样法。
同步采样法就是整周期等间隔均匀采样，要求被测信号周期T与采样时间间隔Δt及一周内采样点数N之间满足关系式T=N·Δt，即：采样频率为被测信号频率的N倍。
根据提供采样信号方式不同，同步采样法又分为软件同步采样法和硬件同步采样法两种。
硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。
它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点，测量精度高。
利用锁相频率跟踪原理实现同步等间隔采样的电路如图1所示。
图1 倍频锁相同步电路在相位比较器PD、低通滤波器LP、压控振荡器VCO构成的锁相环内加入N 分频器，输入f i为被测信号的频率，作为锁相环的基准频率，输出f0 为采样频率。
基于DSP和GPS的电力系统交流电量同步采集处理系统的研制
信接口，其逻辑电平为丁 L电平。这样能 丁 够很方便地与DS P直接连接，无须电平 转换。使用其时钟信息时，可在输出的 ASCI!数据中直接提取。1PPS是秒同步脉
冲为应用系 统提供的精确对时基准。
2.4 CPLD逻辑控制模块的设计 在该数据采集处理系统中，CPLD是 一个重要的组成部分。其负责的逻辑控 制包括: 对DSP中断的管理、对DSP存储 空间的选择和读写控制、对LCD显示的控 制、对键盘输入的响应控制、对USB通讯
EPM1270T144C5及其外围电 路组成。系
统原理框图如图1所示。
信模块。
2.1 信号调理模块的设计
信号调理模块主要是对采集的信号进 行低通滤波和程控增益放大。为了简化电 路结构，本系统选用了集成可编程通用有
源滤波器—
C P LD
MAX260a MAX260是美国
装置来说，由于装置内部晶振频率有误 差 ，采样难以同步。但是随着电力系统 的发展，对系统监控要求的提高，必然
存、判断和处理以及对各种命令信号的执
包括24 颗卫星，分布在6个轨道平面上，
当对地面上某一位置进行定位时 ，就是
3.1 DSP程序设计
DS P编程的主要任务是初始化、管理 板上的资源和实现前端数字信号处理的算
利用其中的3 颗卫星分别确定该位置的经 度、纬度 以及高度 ，以实现该位置的三 维坐标定位。地面部分主要对整个系统进
图2 USB与DSP的接口电路
3 系统软件设计
系统软件设计主要包括D S 尸 程序设 计、USB程序设计等。
Байду номын сангаас
GPS系统主要由3部分组成 : 空间部
分、地面部分和接收部分。空间部分主要
交流采样原理
交流采样原理（模块编码：ZY03）在微机远动应用初期，RTU的遥测数据采集普遍采用直流采样，即对经过直流整流后的直流量进行采样测量。
在直流采样中，遥测数据的采集采用经变送器的直流采样方法来完成数据的采集工作。
即将所需采集的有关信息，如交流电压、交流电流、有功功率、无功功率等，通过利用变送器模拟电路（主要是运算放大器）变换成相应的直流量，一般转换为0～5V(有功、无功为±5V)的直流电压供微机检测。
此方法软件设计简单，计算简便，对采样值只需作一次比例变换，即可得到被测量的数值，因而可使采样周期大大缩短。
在微机监控系统应用的初期，这种方式得到了广泛的应用。
但直流采样方法存在以下一些不足：1)测量精确度直接受整流电路的影响；整流电路参数调整困难，受波形因素影响大等。
2)变送器有较大的时间延迟，难以及时反映被测量的突变，无法实现实时信号的采集。
一般国产普通电流变送器的上升时间均大于300ms。
档次较高的进口变送器上升时间约为60～70ms，但其价格昂贵，难以普遍使用。
不能及时反应被测量的突变，具有较大的时间常数。
3)当被测波形中有谐波时，会附加产生较大误差。
4)监控系统的测量准确度直接受变送器的准确度和稳定性的影响。
5)变送器投资较大，增加监控系统的造价，且维修较为复杂，设备复杂，维护困难。
交流采样变送器是将二次测得的电压、电流经高精度的CT、PT变成计算机可测量的交流小信号，按一定规律对被测信号的瞬时值进行采样，然后通过运算，求出被测电压、电流的有效值和有功功率、无功功率等。
由于这种方法能够对被测量的瞬时值进行采样，因而实时性好，相位失真小。
它用软件代替了硬件的功能，因而使硬件的投资大大减小。
由于以上原因和微机技术的不断发展，近年来交流采样技术得到了迅速的发展，与传统的直流采样方法相比，交流采样方法速度快、投资省、工作可靠、维护简单且具有较大的灵活性，是一种很有前途的新方法，交流采样必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的直流采样方法。
南方电网IEC61850技术培训
主要有哪些数据建模语言？
2
的通信机制。
主要有SCL和XML。
3
如何获取这些语言的相关文档？
可以从国际电工委员会网站上找到相 关文档。
网络拓扑
什么是网络拓扑？
网络拓扑是网络中各个组件之 间关系的图形表示。
有哪些类型的拓扑结构？ 如何设计网络拓扑？
主要有总线、环、星形、树状、 网状等。
应该考虑网络规模、网络性能、 通信安全、实时性、易用性和 可扩展性等方面。
如何在电力系统中应用 报告控制块？
应该先考虑电力系统中需要进 行的监测任务，再根据监测任 务设计报告控制块的参数。
GOOSE报文
1 什么是GOOSE报文？ 2 GOOSE报文有哪些
特点？
GOOSE报文是一种用 于IEC61850设备之间 的实时信息交流的数据 包。
主要有高实时性、低潜 时、安全性较强等。
可以更好的管理和控制网络资源，提高网 络的安全性和扩展性。
如何实现虚拟局域网？
可以通过软件定义网络技术或使用特定的交换机或路由器来实现。
通信拓扑结构
什么是通信拓扑结构？
通信拓扑结构是IEC61850标 准中定义的，用于描述电气电 子设备之间通信关系和互连方 式的一组规则。
IEC61850中常见的拓扑结 构有哪些？
主要有ED散状型、ED环状型 和ED树状型等。
如何设计通信拓扑结构？
应该考虑设备的互连方式、通 信规模、实时性、数据安全和 拓扑协议等方面。
存储区
1
什么是存储区？
存储区是一种存储IEC61850设备中
有哪些类型的存储区？
2
的历史数据的机制。
主要有缓冲区、环形存储区、静态存
储区等。
电力系统自动装置原理课后答案
电力系统自动装置原理课后答案【篇一：电力系统自动装置原理附录思考题答案】s=txt>第一部分自动装置及其数据的采集处理1-1．采用式1-13对电流进行分解，a0、an、bn的物理意义分别是什么？【答案提示】a0：直流分量；an：n次谐波分量的实部；bn：n次谐波分量的虚部。
1-2．采样的前期处理讨论：【答案提示】如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高；是用算术平均法进行滤波有两种方式， ~?其一：aa1?a2a10；10~?a~?a~?aaaa1?a2~a131024~~~其二：a1?，a2?，a3?……a?8。
2222第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，a10占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。
第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要11个内存变量。
总的来看，第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。
第二部分自动并列2-1．略2-2．略2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：f1?50?0.1costhz，f2?50?0.1sin2thz，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。
第二部分自动并列2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：f1?50?0.1costhz，f2?50?0.1sin2thz，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。
合闸相角差表达式为：2?f?2?(f?f)?0.2?cost?0.2?sin2tes12 ?e01020先不考虑提前量，则有：e[0.2cost0.2sin2t]dte00.2sint0.1cos2t0.102sint?cos2t?1?2sint?1?2sin2t?1?sin2t?sint?1?0?sint?t?2k??3.8078或t?2k??0.6662 1? 2t1?3.8078，t2?5.6169，……考虑时间提前量0.14秒，则调度中心发出合闸信号的时刻可为：3.6678秒，5.4769秒，等等。
自动化基础试题
自动化基础试题自动化基础试题1、CDT规约变位遥信和遥控、升降命令的返校信息以信息字为单位_优先插入_传送，连送_三__遍。
对时的时钟信息字也_优先插入_传送，并附传送等待时间，但只送_一__遍2、CDT规约同步字按通道传送顺序分为3组_EB90H___，即1110, 1011, 1001, 0000,??。
为保证通道中传送顺序，写入串行口的同步字排列格式为3组__D709H______。
3、电量系统主站最基本的功能应包括_数据采集功能_、_数据统计计算功能_、_数据存储功能_、_数据查询功能_、_报表生成功能__等4、IEC 870-5-101 是同步的通信规约（华东电网远动101规约）错误5、开关量输入应采用无源触点输入方式，并具有防抖动功能正确6、按照信息传送的时间和方向，数据通信系统有单工、半双工和全双工三种方式正确7、从电能表中读出的数据需乘上CT/PT变比才能换算成一次电能量数据正确8、远动系统专线通信600波特的含意是1秒内传送600个二进制数9、12位A/D转换最大的十进制数为 409510、二进制数0.1011对应的十进制数为 0.687511、在同一时刻传输两个方向上的信息,该通信方式为全双工12、监控系统事件顺序记录分辨率是：(《500kV变电站计算机监控系统技术要求和验收标准》) <=2ms13、华东101必须采用非平衡模式点对点”拓扑结构14、IEC 870-5-101帧报文格式的格式为固定帧长、可变帧长和单控制字节15、110kV及以上间隔层各I/O测控单元时钟同步误差(《500kV 变电站计算机监控系统技术要求和验收标准》) 应<=1ms16、电量系统与调度管理系统或MIS系统互联，中间应采取—安全措施物理隔离装置17、若在计量测试、检查或审查中发现的误差大于允许误差的-----，电网经营企业必须采用适当的电量数据替代方法 1.5倍18、电能采集终端保存带时标电能量数据应在 30天以上19、电能表数据保存一般多少（）分钟为一个时段 15分钟20、IEC-60870-5-102电力系统电能累计量传输配套标准颁布于1996年21、CDT规约中对时命令的特征码是？ 717A22、存储在RTU中的告警信息是？ SOE23、计算机中满码值是2047，某电流遥测量的最大实际值是600A，现在计算机收到该点计算机码为500，问该电流实际值大概是多少？ (500/2047)*600A24、使用CDT规约时下列哪个故障不会影响遥控分命令的下发和实际执行？开关的遥信辅助接点永远合的故障25、CDT远动规约只能适用于以下哪种通信网络。
合并单元采样同步的一种实现方法
并 以确 定 的数据 品质传 输 到 电力 系 统 电气 测 量仪 器 和继 电保护设备 。其每个数据通 道可 以传 送一 台和／
或 多台的 电流和／ 电压互感器 的采样值数据 。 或 针对 电子 互 感器 ， 为典 型 的合 并 单元 及 其 系 较 统架 构如 图 １所示 ， 但并 不局 限于 此 。
电子 式互 感器 的二 次转换 器传 输到 合并单 元 。合并 单元 能输 出若 干组 数 字 量信 号分 别 满 足 继 电保 护 、 测量 、 量等不 同应 用 的要求 。 计
探讨分析 ， 给出一种合并单元采样 同步的设计方法 。 并
ｌ 合 并 单 元 的概 念
合并单 元 （ ｅｇｎ ｎｔ简称 ＭＵ 是 随着非 磁芯 Ｍ ｒｉｇＵ ｉ ， ）
可分 为 三个层 面 ： 是 间隔 内的 电流 电压 同步 ， 一 供计 量、 功率 测量 、 护距 离计 算／ 向判别 等功 能使用 ； 保 方 二是 变 电站 内跨 间隔 的采样 同步 ， 主要 供 变 压 器 和 母线 的差 动使 用 ； 三是变 电站 间 的采样 同步 ， 目前 仅 用 于光纤 纵差保 护 和 Ｐ ＭＵ相角 测量 。
就要 求 电子式互感 器 系统 （ 并 单元 十采 集器 ） 须 合 必
对所 有 内部环节产生 的延时进行 正确 补偿 ， 模拟 量 如 采集 的低通滤波延 时 、 采集器处 理和通信延 时等 。
２ ３ 对 合并 单元 的要 求 ．
近年来在 国内数 字化变 电站 工程应 用 中， 为了工
规约 中不带延时 （ 延时作 为 Ｅ Ｔ Ｅ Ｔ的铭牌参数 ） Ｃ／Ｖ 。 （ ） 由 Ａ 模 件 的光 纤 串 口接 收来 自母 线 ３经 Ｉ 合并单元输 出的数 字量 采样 数据 。数据 传 输采 用 标 准 的 Ｆ ３通信规约 ， 约中每个数据通 道 自带延 时。 Ｔ 规 Ａ 模件 汇集 接入 的各种 采 样 数 据 ， Ｉ 通过 装 置 内
交流电量同步采集技术及其算法研究进展
液压传动复合调节 下驱动车辆行驶，实现无极调速 。采用这
种工作装置可以减 少油耗 ， 工作效率更高， 同时减少 了成本 。 为 了实现 目的， 具体传动系统方案如 图 ３所示。
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Ｉ ． １ ． ２基 于绝对 时间的交流 电量 同步采集
小与采样周期有关， 采样周期越小 ， 误差越小 故基本上是通过
利用 Ｄ Ｓ Ｐ以及 Ｇ Ｐ Ｓ发 出的 同步秒脉冲来控制 由高稳定 硬件来 实现的 。由于 电网中导致信 号变化 的因素 比较复杂 ， 一般不采用此方法。 晶振构成震荡 电路产生一个稳定 的采样频率采样频率，和采 信号 中含有的谐波比较多，
关键词： 电量采集 ＧＰ Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ 算法 中图分类号： Ｔ Ｍ７ ６ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： １ ０ ０ ７ ． ３ ９ ７ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ０ ８ ． ０ ｇ ０ ． ０ ２
电能 是一 种使用最为广泛的能源 。随着社会化 的发展 ， ｌ 电量采集系统相关技术分析 人 民生活质量与科学技术 的不断提高，社会的 电气化程度 愈 １ ． １ 基于 Ｇ Ｐ Ｓ的交流电量 同步采集方法 来愈高 ， 对 电的需求量 日益增加 ， 电网运行 的稳定性以， 对 电
时输 出效率 、 功率及 油耗 的对 比图 。
—
—
斟协论１ ｊ ｊ・２ ０ １ ３年第 ８ 期（ 下 ）——
需要硬件滤波 。 用傅立叶变换带来 的误差 ； 但 是传输信 息量大 ； 且软件 时钟可 要求复杂 ， 能产生较大的误差 。 （ ２ ） 最大值算法 ， 对输入信号的要求 比较严格 ， 其误差 的大
电力系统常用交流采样方法对比评价
电力系统常用交流采样方法对比评价摘要：伴随着科学技术的不断发展和进步，要对电量进行计量就要利用数据采集机制，是实现自动化管理的根本，其中，交流采样能提升实时性和相位准确性，且整体采样处理工序的成本投资少，更加便于后期维护，具有一定的推广价值。
本文简要分析了电力系统内交流采样的过程，并对不同采样方法和对比展开了讨论，仅供参考。
关键词：电力系统；交流采样；方法；对比一、交流采样概述在电力系统不断发展的时代背景下，电力网容量在不断增加，相应的应用结构复杂程度也在加深，这就需要相关部门借助实时监控体系对自动化进行集中调度和处理，确保能准确且快速地完成采集系统中模拟电量的处理和收集。
需要注意的是，若是依据不同的采样信号进行分类，主要分为直流采样以及交流采样，前者就是将交流电压以及电流信号直接转变为0到5V的直流电压，然后借助相应的处理机制对电流数量予以采集分析，因为处理机制的算法较为简单，所以更加利于开展滤波工作。
但是，因为直流采样维护难度较大且不能完成实时信号采集，因此在电力系统中的应用受限。
后者则主要是将交流电量转变为±5V交流电压或者是0到5V交流电压，整体相位失真程度较小，维护便利，但是算法较为简单，在计算技术不断发展的情况下，其技术便捷化程度也有所提高，将逐步取代传统的直流采样[1]。
二、电力系统常用交流采样方法（一）正弦函数模型算法正弦函数模型算法中主要包括2点采样算法、半周期积分法、最大值算法以及单点算法，不同的算法的原理也有所差异。
1.半周期积分算法主要是基于正弦量在任意半个周期内绝对值进行的算法处理，因为绝对值本身是一个常数，因此，要结合数据窗长度和算法自身的滤波能力对相关数据进行处理，偶次高频分量正负半个周期内的相关积分也会形成抵消量，且奇次波不能完全抵消，但是相应的影响会随之降低。
具体算法如下：假设，能得出相应的关系式，若是将公式中的内容进行离散化处理，则能得出，在公式中可知N就是整个采样计算体系中的采样点数，将其进行对比分析后能得出。
《电力系统实时动态监测系统技术规范》中的通信规约
《电力系统实时动态监测系统技术规范》中的通信规约A.1. 电力系统同步相量测量传输信息格式1A.1.1. 传输的信息PMU 能够和其他系统进行信息交换.PMU 可以和主站交换4种类型的信息：数据帧、配置帧、头帧和命令帧。
前三种帧由PMU 发出，后一种帧支持PMU 与主站之间进行双向的通讯。
数据帧是PMU 的测量结果；配置帧描述PMU 发出的数据以及数据的单位，是可以被计算机读取的文件。
头文件由使用者提供，仅供人工读取。
命令帧是计算机读取的信息，它包括PMU 的控制、配置信息。
所有的帧都以2个字节的SYNC 字开始，其后紧随2字节的FRAMESIZE 字和4字节的SOC 时标。
这个次序提供了帧类型的辨识和同步的信息。
SYNC 字的4－6位定义了帧的类型，细节如表1所示。
所有帧以CRC16 的校验字结束，而数据帧可以用校验和来结束。
CRC 16 用X 16+X 12+X 5+1多项式计算，其初始值为0（0000H ）.所有帧的传输都没有分界符。
图1描述帧传输的次序，SYNC 字首先传送，校验字最后传送。
多字节字最高位首先传送，所有的帧都使用同样的次序和格式。
该标准仅定义数据帧、配置帧、头帧和命令帧，以后可以扩充其他的帧。
first ransmittedlast transmitted. . .422图D-1 帧传输的次序表D-1 不同帧的通用字段定义12003年2月发布的试行版A.1.2. 数据帧数据帧包含测量信息，数据帧的具体格式见表D-2和表D-3的定义。
表D-3 数据帧中特殊的字节定义A.1.3. 头帧该帧应是ASCII码文件，包含了相量测量装置、数据源、数量级、变换器、算法、模拟滤波器等的相关信息。
该类帧同样具有SYNC、FRAMESIZE、SOC时标、CRC16，但头文件数据没有固定的格式。
头帧结构如表D-4所示。
A.1.4. 配置帧配置帧为PMU和实时数据提供信息及参数的配置信息，为机器可读的二进制文件。
光纤差动保护常见数据采样同步方式简析
极高 ，其 中最 重要 的是 要求 两侧 数据 必 须为 “ 时刻 ” ，线路 两侧 电流 采 同
样 不 同步 ，造 成 电流采 样的 数值 产生 误差 ，将 产 生动作 电流 。因此 时 间同 步 和误码 校验 问题是 光纤 差动保 护 的最核 心 问题 。
差 保护 装置 而 言，光 纤 通信 的数 据传 输 问题和 数据 同步 问题是 必需 要解 决 的二大 技术 。 目前 ，随着 技术 飞速 发 展 ，光纤 纵差 动远 距 离传输 信 号的通 道 问题 可靠 解 决，而 采样 数据 的 同步 问题 则成 为保 护装 置所 要面 临 的主要 问题 。
ｔ２ ｐ ～从 继 电器Ｂ Ｉ 的传播 延 时 ￣Ａ Ｊ ｔ —ｔ ｌ ｄ Ａ 到继 电器 Ｂ 和信 息ｔ ３ 出之 间的 时间 Ｂ发
ｔ ～信息 ｔ ３ ［ 继 电器Ａ 斛 Ｂ ￣达 Ｊ 的时 间
ｔ木 Ｂ ～信息 ｔ ｌ Ａ 到达 继 电器 Ｂ 的时 间 Ｔ３ Ｂ 一继 电器Ａ 量所 得的 ｔ ３ 测 Ｂ 的采样 时 间
继 电器Ｂ 出的数 据 帧在 经过 一 个信 道 传 输延 时 ｔ ２ 到达 继 电器Ａ 发 ｐ后 它到 达 的 时该被 继 电器 Ａ 标注 为 ｔ Ａ 。从 被返 回 的时 标 ｔ ｌ Ａ ，继 电器Ａ 测量 可
其 中 方法 卜４ 需借 助 通道 完成 ，都是 基 于数 字通 道 收 、发延 时 相等 的 “ 等腰 梯形 算法 ” （ 即乒 乓算 法 ） ，但 在 具体 处理 过程 中又 各有 千秋 ； 方
法５ ６ 需要 借助通 道 。 —不 ２ １采 样数 据修 正法
电力系统自动装置原理课后答案
电力系统自动装置原理附录思考题答案第一部分 自动装置及其数据的采集处理1-1．采用式1-13对电流进行分解，0a 、n a 、n b 的物理意义分别是什么？ 【答案提示】0a ：直流分量；n a ：n 次谐波分量的实部；n b ：n 次谐波分量的虚部。
1-2．采样的前期处理讨论： 【答案提示】如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高； 是用算术平均法进行滤波有两种方式，其一：10~1021a a a a+++= ；其二：2~211a a a +=，2~~312a a a +=，2~~423a a a += (2)~~108a a a +=。
第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，10a 占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。
第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要11个内存变量。
总的来看，第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。
第二部分 自动并列2-1．略 2-2．略2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。
第二部分 自动并列2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。
【答案提示】合闸相角差表达式为：⎩⎨⎧-=-=-==20100212sin 2.0cos 2.0)(22δδδππππδe s e t t f f f 先不考虑提前量，则有：01.02cos 1.0sin 2.0]2sin 2.0cos 2.0[0→++=+-=⎰πππδππδt t dt t t e e251sin 01sin sin 1sin 21sin 212cos sin 222-=⇒=--=+-+=++t t t t t t t 8078.32+=πk t 或6662.02-=πk t8078.31=t ， 5.61692=t ，……考虑时间提前量0.14秒，则调度中心发出合闸信号的时刻可为：3.6678秒，5.4769秒，等等。
电力系统常用的交流采样方法比较
电力系统常用的交流采样方法比较摘要:随着电力系统的飞速发展,数据采集是电网容量实现自动化的最关键环节。
而交流采样在全国已经普遍使用,它时实性能好、电能的相位所产生的失真小、资金投入少、维护方便。
通过交流采样方法采集数据,获得的电流、电压、功率、功率因数等电力参数更加稳定和准确。
当今社会,计算机以及集成电路技术不断的发展,原有的交流进行采样的困难如计算方法的复杂、计算精度很难提高、要求对A/D的转换速度高等都一步一步的解决,所以交流采样逐渐的取代了原有的直流采样。
因此,对交流采中常见的算法,分析它多具有的特点,以便对其正确使用。
关键词:电力交流采样方法当今电力网的容量不断增高,结构形式也变得复杂,对电力系统进行监控、就凸现出调度职能的自动化就十分重要,并且对数据的采集是自动化实现的一个重要环节,尤其对数据的准确、迅速对系统中的模拟电量进行采集,到现在都是电力员工的工作重点。
1、交流采样法定义放法是按着一般的规律对被测信号值采样,再通过对数值的算法进而求的得被测量,交流采样和直流采样的区别在于用软件功能替换硬件功能。
能否用交流采样法主要决定两个条件:测量数值的准确度以及测量速度。
不同信号的进行采样,可以把它分成直流采样以及交流采样。
直流采样就通过交流中的电压以及信号中的电流转变成0～5V直流电压,这种做法的优点在于算法比较简单,便于进行滤波,但资金投入比较大,维护起来比较复杂,最终对信号无法采集,所以对于电力系统中应对其限制。
交流采样就是通过交流量转变为±5V 或者是0～5V交流电压时对其进行采集,其优点在于时实性能好、电能的相位所产生的失真小、资金投入少、维护方便;他的缺点在于算法比较复杂,计算精度很难提高,从而要求A/D转换速度也比较高。
随着当今社会的微型计算机的技术不断发展,所以交流采样逐渐的取代了原有的直流采样。
2、交流采样的具体方法2.1 同步采样同步采样方法是指通过对采样时间的间隔和交流信号的周期性以及在一段时间内对采样点数N满足的关系式为T=N·Ts。
基于5G技术的配电网差动保护技术研究
基于5G技术的配电网差动保护技术研究摘要：随着电力系统的不断发展，对配电网差动保护的要求也越来越高，现阶段配电网差动保护的通信通道存在着高延时、低可靠性、高成本的问题。
针对上述问题，研究基于5G技术的配电网差动保护技术。
首先对配电网差动保护的基本原理进行阐述，然后介绍5G技术的几个关键技术，并从实用的角度分析5G技术在电力系统中的各种应用进行了研究。
5G技术能满足差动保护通信要求，对解决配网保护所面临的问题具有实际意义。
关键词：5G技术；配电网；差动保护技术；引言近年来，国家在信息通信产业发展及共享经济方面提出了更高要求，明确信息通信基础设施是各种新兴产业发展的载体和基石。
工信部向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家公司发放5G正式商用牌照，中国5G网络建设进入快速部署阶段，中国5G标准与进程将引领世界5G网络的发展。
因此，未来一段时期内运营商对5G共享基站的需求将会呈现井喷式爆发[1]。
1传统差动保护通信目前国内外常见的差动保护均采用复用或专用光纤通道进行远距离通信。
20世纪末到21世纪初，由于光纤通信带宽的限制，多采用复用PCM(脉码调制)的64Kbps通道进行数据通信，数据内容为ABC三相每相各16位的电流瞬时采样值，2-4个字节开关量，16位CRC校验的HDLC私有报文。
为了节约通道带宽，仅传送电流信息和少量开关量信息。
为防止CT断线导致的差动保护误动，传统光纤差动保护需要收到对侧传送来的允许信号后才能开放差动保护，信号在光纤中的传输速度快、延时短，故通过收到允许信号开放本地差动保护，对差动保护的动作速度影响很小，但却极大地节约了通道带宽。
随着光纤通信技术的发展，光纤带宽资源足够富裕，采用E1接口可减少PCM设备投资。
保护装置开始采用E1接口进行通信，其带宽为2048bps，除了传输电流和开关量瞬时值外，也传输电压瞬时值，用于电压启动等辅助判据。
但传统差动保护的逻辑方案经过实践检验，已非常成熟稳定，无需更改。