Способ и устройство обнаружения асимметрии задержки канала передачи данных

Способ и устройство обнаружения асимметрии задержки канала передачи данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к передаче данных в системе защиты линии электропередачи. В частности, изобретение относится к способу и устройству для обнаружения асимметрии задержки в канале передачи данных и обеспечения точной синхронизации дифференциальных IED (интеллектуальные электрические устройства).

Уровень техники

Дифференциально-токовая защита цифровой линии была установлена, как одна из наиболее популярных схем защиты линии передачи. В основном, это связано с тем, что она является простой и ясной по своей сути. Дифференциальная защита линии имеет естественную возможность выполнения операции с разделенной фазой; защищена от качаний питания; слабого электропитания; и применима в решениях с использованием множества выводов и т.д. Развитие технологии передачи данных позволило внедрить более популярные приложения дифференциальной защиты линии.

При дифференциальной защите цифровой линии выборки сигналов тока получают от устройств защиты (например, IED), которые географически расположены на расстоянии друг от друга. Сигналы тока, выборка которых была получена от разных IED (которые обычно расположены на разных концах линии), должны быть синхронизированы (также называется координированным по времени) перед сравнением их друг с другом, для исключения ввода ошибок.

Синхронизация сигналов выборок от разных IED (в данном изобретении также называемая синхронизацией разных IED) должна быть очень точной, или, в противном случае, ошибка синхронизации может вызвать серьезную неправильную операцию дифференциально-токовой защиты линии. Неточность 0,1 мс в системе питания переменного тока 50 Гц приводит к максимальной ошибке амплитуды рабочего тока приблизительно 3%, в то время как неточность 1 мс приводит к максимальной ошибке амплитуды приблизительно 31%. Соответствующие ошибки для системы с частотой 60 Гц, соответственно, составляют приблизительно 4% и 38%. (См. ABB Technical reference manual line difference protection IED RED670, and Phil Beaumont, Gareth Baber, et al. Line Current Differential Relays Operating over SDH/SONET Networks. РАС, summer 2008).

В настоящее время в большинстве дифференциальных реле линий используется, так называемый, "эхо - способ" (также называемым способом "пинг-понг") для обеспечения синхронизации. Теория эхо-способа кратко представлена одним эхо-процессом, описанным ниже:

Как показано на фиг.1, в позициях А и В обозначены два устройства защиты, такие как IED. И эти IED выполняют обмен данными друг с другом, передавая и принимая сообщения. IED В передает сообщение в IED А в интервале Т1 IED В. IED А принимает сообщение в своем интервале времени Т2 тактовой частоты. Аналогично, IED А передает сообщение в IED В в момент времени Т3 IED А, и IED В принимает сообщение в момент времени Т4 своего интервала. Поэтому, моменты времени Т2 и Т3 выбирают в соответствии с внутренней тактовой частотой IED А, и моменты времени Т1 и Т4 выбирают в соответствии с внутренней тактовой частотой IED В. Таким образом, измеряют время, требуемое для обмена данными между IED.

Моменты времени Т2 и Т3 передают от IED А на IED В (или наоборот). Предполагается, что задержки передачи и приема между IED равны друг другу (также называются задержкой симметричного канала). IED В затем рассчитывает время T_d задержки на передачу данных (от IED А на IED В или от IED В на IED А) и несоответствие Δt тактовой частоты между опорными тактовыми частотами IED А и IED В.

Несоответствие Δt тактовой частоты и задержку при передаче данных затем используют для синхронизации сигналов выборок путем интерполяции сигналов выборки от удаленного конца перед выполнением дифференциально-токового алгоритма, или выполнения управления моментами времени выборок, для достижения синхронизации моментов времени выборок в обоих IED. Синхронизация может быть выполнена с использованием множества обычных подходов, таких, как способ, раскрытый в публикации Houlei Gao, Shifang Jiang, et al. Sampling Synchronization methods in digital current differential protection. Automation of electric power systems, Vol 20, Sep 1996. Несоответствие Δt тактовой частоты и задержка при передаче данных должны быть вычислены очень точно для обеспечения точности синхронизации.

Однако предположение симметричной задержки канала в традиционном эхо-способе, описанном выше, не всегда является действительным. В частности, это касается использования популярных приложений SDH/SONET (синхронная цифровая иерархия/синхронная оптическая сеть). SDH/SONET позволяет бороться с отказами сети, путем изменения конфигурации служб поддержки, путем использования самовосстанавливающихся кольцевых архитектур. Самовосстанавливающиеся или самопереключающиеся структуры в кольцевой системе передачи данных могут быть либо "однонаправленными" или "двунаправленными". При однонаправленном переключении переключают только канал, в котором возникла ошибка, на противоположное направление, в то время как в каналах, в которых ошибки отсутствуют, сохраняются первоначальные маршруты. При двунаправленном переключении, когда возникает ошибка в кольце, как передающий, так и приемный маршруты переключают так, чтобы они следовали в одном и том же противоположенном направлении вдоль кольца. Разница состоит в том, что двунаправленное переключение позволяет поддерживать равные задержки передачи сигналов для самопереключающихся каналов передачи и приема, в то время, как однонаправленное переключение может постоянно вводить ассиметричные задержки при передаче данных через разные маршруты передачи и приема. Однако было отмечено, что двунаправленное переключение не вводит постоянно ассиметричные задержки при передаче данных, но вводимые переходные ассиметричные задержки могут составлять 50 мс или даже больше.

Когда задержки в канале являются ассиметричными (то есть, задержки передачи и приема отличаются друг от друга), и такая асимметрия не детектируется IED, традиционный эхо-способ, который основан на предположении симметричной задержки при передаче данных, больше не является действующим, и в дифференциальных IED возникает высокий риск неправильной работы. Поэтому, надежный способ обеспечения синхронизации, независимо от того, являются ли задержки в канале симметричными или нет, является очень важным и необходимым.

Были предложены несколько подходов для решения задачи асимметричной задержки при передаче данных. Были предложены способы на основе GPS (или на основе других внешних источников тактовой частоты, таких как Compass/BeiDou Navigation Satellite System, Galileo, и др.). В качестве примера таких способов на основе внешнего источника тактовой частоты модуль GPS-приемника встраивают в каждый IED для синхронизации его локальной тактовой частоты с внешним источником тактовой частоты. Однако, на практике, сигналы GPS не всегда могут быть идеально или точно приняты с помощью IED. Антенна GPS должна быть тщательно установлена. В противном случае, прием сигнала GPS может быть прерван. Неправильное функционирование (например, работающие на месте инженеры непреднамеренно отключили кабель или антенну) или неблагоприятная среда (например, антенна расположена близко к побережью, подвергается коррозии, из-за воздействия воды, подавление GPS помехами во время военных действий) также приводит к ненадежному приему сигналов. В описанных выше ситуациях, IED, вероятно, теряет возможность правильной работы в условиях асимметрии задержки при передаче данных.

Как показано в представленных выше параграфах, существующие способы являются ненадежными во многих ситуациях. Поэтому, чрезвычайно желательно предложить способ, который позволит надежно обнаруживать асимметрию задержки канала и обеспечивать точную синхронизацию, независимо от того, являются ли задержки канала симметричными или ассиметричными.

Раскрытие изобретения

В изобретении предложен способ обнаружения асимметрии задержки при передаче данных и обеспечения точной синхронизации дифференциальных IED в линии.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения, предложен способ обнаружения асимметрии задержки канала передачи данных между устройствами защиты линии передачи. Способ содержит: цикличное вычисление несоответствия тактовой частоты между тактовыми частотами устройств защиты и задержки при передаче данных в разных частях канала передачи данных; сравнение последних вычисленных значений несоответствия тактовой частоты и задержки при передаче данных с ранее вычисленными значениями несоответствия тактовой частоты и задержки при передаче данных, соответственно; определение переключения каналов при превышении вычисленным несоответствием тактовой частоты первого порогового значения, или изменении вычисленных задержек передачи данных для любого канала более чем на второе пороговое значение; и определение задержки канала, как асимметричной при превышении разности между рассчитанными задержками передачи данных в разных каналах после переключения каналов третьего порогового значения.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, в котором несоответствия тактовой частоты и задержки при передаче данных высчитывают на основе разности между задержками при передаче данных для передающих и принимающих каналов; и синхронизируют сигналы, выборка которых была выполнена устройствами защиты, на основе высчитанных несоответствий тактовой частоты и задержек при передаче данных.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, в котором способ дополнительно содержит: вычисление задержки передачи данных на путях передачи и приема после переключения каналов на основе несоответствий тактовой частоты, вычисленных перед переключением канала; и вычисление разности между задержками передачи данных на пути передачи и приема после переключения каналов.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, способ дополнительно содержит этапы, на которых: сравнивают рассчитанные задержки при передаче данных после переключения каналов с рассчитанными задержками при передаче данных до переключения каналов; идентифицируют канал передачи данных, в котором не произошло переключение, при меньшем изменении вычисленных задержек передачи данных на пути передачи, чем четвертое пороговое значение; регулируют значение несоответствий тактовой частоты по задержке передачи данных для канала передачи данных без переключения, и регулируют задержки передачи данных для путей передачи и приема данных на основе отрегулированных несоответствий тактовой частоты.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, способ дополнительно содержит этапы, на которых: вычисляют среднее значение вычисленных несоответствий тактовой частоты, среднее значение вычисленных задержек передачи данных на пути передачи данных, среднее значение вычисленных задержек при передаче данных на пути приема данных; сравнивают последнее вычисленное несоответствие тактовой частоты со средним значением вычисленных несоответствий тактовой частоты; и сравнивают последние рассчитанные задержки при передаче данных со средними значениями вычисленных задержек при передаче данных.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, способ дополнительно содержит этапы, на которых: вычисляют среднее значение вычисленных задержек передачи данных на пути передачи, среднее значение вычисленных задержек при передаче данных на пути приема; вычисляют разность между средними значениями задержек на пути передачи и на пути приема.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, способ дополнительно содержит этапы, на которых: вычисляют среднее значение вычисленных задержек при передаче данных перед переключением каналов; вычисляют среднее значение вычисленных задержек при передаче данных после переключения каналов; сравнивают вычисленное среднее значение после переключения каналов с вычисленным средним значением перед переключением каналов.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом воплощения изобретения: первое и четвертое пороговые значения зависят от точности генераторов устройств защиты, длительность периода прерывания передачи данных, вызывает переключение каналов, и характеристики дрожания фазы в каналах передачи; и второе и третье пороговые значения зависят от характеристики дрожания фазы в канале передачи.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, предложен способ обнаружения асимметрии задержки канала передачи данных между устройствами защиты линии передачи. Способ содержит этапы, на которых: передают и принимают данные через первый канал и второй канал; последовательно высчитывают первую задержку при передаче и приеме данных через первый канал и второй канал; последовательно вычисляют вторую задержку при передаче и приеме данных через второй канал и первый канал; и определяют каналы передачи данных, как ассиметричные, при разнице между первой задержкой и второй задержкой превышающей пятое пороговое значение.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, оно дополнительно содержит этапы, на которых: вычисляют, по меньшей мере, дважды, третью задержку при передаче и приеме данных через первый канал; вычисляют, по меньшей мере, дважды, четвертую задержку при передаче и приеме данных через второй канал; получают разность, по меньшей мере, между двумя третьими задержками, и разность, по меньшей мере, между двумя четвертыми задержками; и определяют первый канал, как канал, в котором произошло переключение, при разности между третьими задержками большей шестого порогового значения, и определяют второй канал, как канал, в котором произошло переключение, при разности между четвертыми задержками большей шестого порогового значения; и вычисляют задержки передачи данных на путях передачи и приема канала, в котором произошло переключение.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения пятое и шестое пороговые значения зависят от характеристик дрожания фазы в каналах передачи данных.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, обеспечивается устройство для обнаружения асимметрии задержки канала передачи данных между устройствами защиты линии передачи. Устройство содержит: вычисленный модуль, выполненный с возможностью цикличного вычисления несоответствия тактовой частоты между тактовыми частотами защитных устройств и задержек при передаче данных в разных путях канала передачи данных, модуль сравнения, выполненный с возможностью сравнения последнего вычисленного значения несоответствия тактовой частоты и задержек передачи данных с вычисленными ранее несоответствиями тактовой частоты и задержками передачи данных, соответственно; первый модуль определения, выполненный с возможностью определения переключения каналов, при изменении рассчитанного несоответствия тактовой частоты превышающем первое пороговое значение, или изменении вычисленных задержек передачи данных для любого пути превышающем второе пороговое значение; и второй модуль определения, выполненный с возможностью определения задержек канала, как ассиметричных, при разности между вычисленными задержками передачи данных на разных путях после переключения каналов превышающей третье пороговое значение.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, предложено устройство обнаружения асимметрии задержки канала передачи данных между устройствами защиты линии передачи. Устройство содержит: модуль передачи и приема, выполненный с возможностью передачи и приема данных через первый канал и второй канал; первый вычисляющий модуль, выполненный с возможностью последовательного вычисления первой задержки при передаче и приеме данных через первый канал и второй канал; второй вычисляющий модуль расчета, выполненный с возможностью последовательного вычисления второй задержки при передаче и приеме данных через второй канал и первый канал; и модуль определения, выполненный с возможностью определения каналов передачи данных, как ассиметричных, при разности между первой задержкой и второй задержкой превышающей пятое пороговое значение.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, предложена компьютерная программа для синхронизации каналов передачи данных между устройствами защиты линии передачи, причем компьютерная программа, загружаемая во внутреннее запоминающее устройство цифрового компьютера, содержит средство компьютерного программного кода для обеспечения при загрузке в упомянутое внутреннее запоминающее устройство, выполнение компьютером этапов в соответствии с любым из представленных выше способов.

Краткое описание чертежей

На фиг.1А и 1В схематично показан вид каналов передачи данных и эхо-процесса между двумя IED;

фиг 2 схематично показывает вид системы защиты линии с двумя IED;

фиг.3 схематично показывает вид эхо-процесса между двумя IED; и

фиг.4 схематично показывает вид схемы системы защиты линий с четырьмя IED.

Осуществление изобретения

Первый вариант осуществления

Как показано на фиг.1А, существуют два IED, то есть, IED А и IED В, предназначенные для защиты линии передач. И эти IED связываются друг с другом через два набора каналов передачи данных, то есть, первичный канал (Р) и вторичный канал (S). Каждый канал имеет 2 пути, то есть, путь передачи и путь приема. Для IED А, задержка передачи через первичный канал (Р) обозначается, как T_p1, и задержка передачи через вторичный канал (S) называется T_s1. Задержка приема через первичный канал (Р) называется Т_р2, и задержка приема через вторичный канал (S) называется T_s2.

Как первичный канал, так и вторичный канал являются симметричными, однако, из-за характеристик дрожания фазы в канале передачи данных, включающего в себя множество устройств передачи данных (например, мультиплексор, цифровой переключатель и т.д.), задержки передачи и задержки приема в одном и том же канале могут иметь незначительные вариации относительно друг с друга и относительно времени (также называемые дрожанием фазы). Следует отметить, что такие дрожания фазы являются приемлемыми, поскольку сами по себе они не приводят к неправильной работе дифференциальной защиты линии. Набор примерных значений задержек при передаче данных представлен в показанной ниже таблице 1.

В любое время, каждое IED может передавать сообщение в другое IED через один путь (через первичный канал или через вторичный канал) и принимать сообщение от другого IED через один путь (через первичный канал или через вторичный канал). Если пути передачи и приема оба находятся в первичном канале, или оба находятся во вторичном канале, задержки передачи данных будут симметричными, или, другими словами, такие состояния называются симметрией задержки канала. Однако, при неблагоприятных условиях, путь передачи представляет собой первичный канал, в то время как путь приема представляет собой вторичный канал, или путь передачи представляет собой вторичный канал, в то время как путь приема представляет собой первичный канал, в связи с чем задержки передачи данных будут асимметричными, или, другими словами, такие условия называются асимметрией задержки канала.

Таблица 1.
Задержки передачи каналов передачи данных
Tp2 (мс)	1,618	1,626	1,619	1,637	1,526	1,613	1,579	1,554
Tp1 (мс)	1,636	1,587	1,613	1,548	1,601	1,598	1,635	1,617
Ts2 (мс)	13,139	13,212	13,198	13,203	13,282	13,197	13,168	13,196
Ts1 (мс)	13,153	13,098	13,147	13,163	13,204	13,173	13,104	13,177

Как показано на таблице 1, задержки передачи данных для каждого канала не являются стабильными. Значения задержек изменяются друг от друга в циклах разной выборки (например, около 0,1 мс), когда сообщения передают и принимают через один и тот же маршрут (то есть, все через первичный канал или все через вторичный канал). Следовательно, вычисленное несоответствие Δt тактовой частоты между внутренними тактовыми частотами разных IED может изменяться время от времени.

Как показано на фиг.1В, вычисленное значение задержки передачи данных T_dcal в одну сторону может быть получено с помощью уравнения (1), показанного ниже, и вычисленное несоответствие тактовой частоты между IED А и В, Δt_cal, может быть получено по уравнению (2):

T d c a l = ( ( T 2 − T 1 ) + ( T 4 − T 3 ) ) / 2                   ( 1 )

Δ t c a l = ( ( T 2 + T 3 ) − ( T 1 + T 4 ) ) / 2                   ( 2 )

В таблице 2 показаны моменты времени T₁ T₄, измеренные в каждом IED, и вычисленные значения T_dcal и Δ_tcal. T_d1 и T_d2 представляют собой задержки передачи и приема для IED В. Можно заметить, что IED В передает сообщение в IEDA, для инициирования каждого эхо-процесса, каждые 5 мс. Тактовая частота IED А опережает IED В приблизительно на 18,3 мс, то есть, фактическое несоответствие тактовой частоты Δt_act=18,3 мс.

Таблица 2.
Расчет Td и Δt
Td1 (мс)	1,618	1,626	1,619	1,637	1,526	1,613	1,579	1,554
Td2 (мс)	1,636	1,587	1,613	1,548	1,601	1,598	1,635	1,617
T1 (мс)	0	5	10	15	20	25	30	35
Т2 (мс)	19,918	24,926	29,919	34,937	39,826	44,913	49,879	54,854
Т3 (мс)	20,038	25,046	30,039	35,057	39,946	45,033	49,999	54,974
Т4 (мс)	3,374	8,333	13,352	18,305	23,247	28,331	33,334	38,291
Tdcal (мс)	1,627	1,6065	1,616	1,5925	1,5635	1,6055	1,607	1,5855
Δtcal (мс)	18,291	18,32	18,303	18,345	18,263	18,308	18,272	18,269

Как показано в таблице 2, вычисленная задержка T_dcal передачи данных и несоответствие Δt_cal тактовой частоты изменяются в каждом эхо - процессе, поскольку T_d1 и T_d2 не являются стабильными. Однако, среднее значение расчетного Δt в течение заданного периода T_mean (например, 5 циклов частоты передачи электроэнергии, 20 эхо-процессов и т.д.) теоретически аппроксимируются с фактическим Δt_act.

Например, среднее значение Δt_cal в таблице 2: представляет собой Δt_mean=18,296 мс, что очень близко к 18,3 мс. При расчете среднего значения предполагается, что фактическое Δt является стабильным. Фактически фактическое Δt изменяется, из-за разности частот между внутренними генераторами разных IED, и во время нормальной работы, фактическое Δt изменяется плавно, вместо внезапного изменения в течение заданного периода. Например, если генераторы обоих IED имеют точность 50 промилле, наибольшая разность частот составит 100 промилле, что означает максимум 0,1 мс несоответствия тактовой частоты в течение каждого периода 1 секунд. Если оба генератора имеют точность 1 промилле, то максимальное несоответствие тактовой частоты составит 0,1 мс за период более чем 50 секунд. В результате, если T_mean=100 мс, ошибка Δt_mean будет меньше чем 5 мкс при точности генератора 50 промилле, и ошибка Δt_mean будет меньше, чем 0,1 мкс при точности генератора 1 промилле. Таким образом, среднее значение расчетного Δе за заданный период T_mean теоретически аппроксимируется с фактическим значением Δt_act.

Аналогично, теоретическая задержка T_dmean при передаче данных может быть получена на основе расчета среднего значения T_dcal. Среднее значение всего T_dcal в Таблице 2 составляет T_dmean=1,600 мс. В соответствии с уравнением (1), на расчет td не влияет несоответствие тактовой частоты Δt, поэтому, чем больше Tmean, тем выше будет получена точность Tdmean. Для упрощения расчетов, одно и то же Tmean используют для расчета Обоих T_dmean И Δt_mean.

Следует отметить, что период для расчета каждого значения не обязательно является постоянным. Например, IED может выполнять расчет на разных частотах относительно разных этапов работы.

Представленная выше вводная часть фокусируется только на условии, что задержки в канале передачи данных являются симметричными, что является основой для традиционного эхо-способа. Однако когда задержки канала являются несимметричными, эхо-процесс (первый IED отправляет сообщение во второй IED, и упомянутый второй IED передает обратно сообщение в упомянутый первый IED), все еще может быть выполнен, и вычисление эхо (расчет задержек T_d1 и T_d2 передачи данных и несоответствие Δt тактовой частоты) может быть выполнено с использованием представленных ниже уравнений, с учетом разности между задержками при передаче данных:

T d 1 = ( ( T 2 − T 1 ) + ( T 4 − T 3 ) ) / 2 + T d i f f / 2                   ( 3 )

T d 2 = ( ( T 2 − T 1 ) + ( T 4 − T 3 ) ) / 2 − T d i f f / 2                   ( 4 )

Δ t c a l = ( ( T 2 + T 3 ) − ( T 1 + T 4 ) ) / 2 − T d i f f / 2                   ( 5 )

где T_diff представляет собой разность между задержками при передаче данных:

T d i f f = T d 1 − T d 2                                         ( 6 )

T_diff может быть задано оператором, или рассчитано с помощью IED во время работы. Следует отметить, что, когда задержки канала являются симметричными, T_diff=0, уравнения (3), (4) и (5) являются теми же, что и уравнения (1) и (2).

Обычно перед включением обоих IED требуется присутствие инженеров IED, обслуживающих их на месте, для обеспечения симметрии задержки канала. Так, обычно для первого эхо-процесса, после включения обоих IED, T_diff=0. Если симметрия задержки канала не будет обеспечена для первого эхо-процесса, после включения обоих IED, T_diff может быть задано оператором, или может быть рассчитано IED, например, на основе внешней тактовой частоты.

Если только T_diff является точным, задержки T_d1 и T_d2 передачи данных и несоответствие Δt тактовой частоты являются точными, независимо от того, являются ли задержки канала симметричными или асимметричными. Несоответствие Δt тактовой частоты и задержки передачи данных затем используют для синхронизации сигналов выборки путем интерполяции сигналов выборки от удаленного конца, перед выполнением дифференциально-токового алгоритма, или выполнением управления моментами времени выборки для достижения синхронизации моментов выборки обоих IED.

В данном изобретении уравнения (3), (4) и (5) используют для расчета эхо-сигналов, как в условиях задержки симметричного канала, так и в условиях задержки асимметричного канала. Используя результаты расчета эхо-сигнала, IED может поддерживать синхронизацию, независимо от того, являются ли задержки канала симметричными или асимметричными.

Когда отсутствует переключение каналов, расчетное значение задержки при передаче данных и несоответствия тактовой частоты имеют малое дрожание фазы в каждом эхо-процессе, и их средние значения являются еще более стабильными. После переключения каналов (обычно после короткого периода прерывания передачи данных, например, 100 мс), вычисленные задержка при передаче данных и несоответствие тактовой частоты имеют большее различие, по сравнению с результатами перед переключением. Таким образом, IED может обнаруживать переключение канала передачи данных путем сравнения вычисленных несоответствия Δt тактовой частоты, задержек t_d1 и T_d2 при передаче данных с их предшествующими значениями или предпочтительно средними значениями их предшествующих значений. Если наблюдается внезапное изменение, большее, чем заданный порог, в любом одном из упомянутых выше значений, предполагается, что обнаружено переключение каналов.

Пороговое значение для обнаружения внезапного изменения несоответствия тактовой частоты может быть рассчитано и установлено с помощью IED на основе суммы максимального возможного изменения фактического несоответствия тактовой частоты в течение периода прерывания передачи данных, и максимального возможного дрожания фазы при расчете несоответствия тактовой частоты, вызванного незначительным дрожанием фазы задержек при передаче данных, когда отсутствуют переключения каналов. Максимальное возможное изменение фактического несоответствия во время периода тактовой частоты в течение периода прерывания передачи данных может быть вычислено с помощью IED, в соответствии с точностью генераторов IED и длительностью периода прерывания передачи данных. Например, если оба генератора IED имеют точность 50 промилле, и длительность прерывания передачи данных составила 100 мс, тогда максимальное возможное изменение фактического несоответствия тактовой частоты составит 0,01 мс во время прерывания передачи данных. Максимальное возможное дрожание фазы в расчетном несоответствии тактовой частоты, вызванном незначительным дрожанием фазы задержек передачи данных, когда отсутствует переключение каналов, может быть установлено оператором IED в соответствии с характеристикой дрожания фазы канала передачи данных. Например, в соответствии с задержками при передаче данных, заданными в таблице 2, максимальное возможное дрожание фазы при расчетном несоответствии тактовой частоты, вызванном дрожанием фазы задержки передачи данных, составляет 0,06 мс. Учитывая обоснованный допуск, максимальное возможное дрожание фазы при расчетном несоответствии тактовой частоты, вызванном дрожанием фазы задержки при передаче данных, может быть установлено, как 0,1 мс. Таким образом, пороговое значение для обнаружения внезапного изменения несоответствия тактовой частоты может быть рассчитано и установлено IED как 0,11 мс.

Пороговые значения для обнаружения внезапного изменения задержек при передаче данных могут быть установлены операторами IED на основе максимального возможного дрожания фазы в задержках при передаче данных, когда не выполняют переключения каналов, которое выполняют в соответствии с характеристикой дрожания фазы канала передачи данных. С точки зрения простоты, пороговые значения, для обнаружения внезапного изменения в задержках при передаче данных, как на пути передачи, так и на пути приема могут быть установлены, как одинаковые значения. Например, в соответствии с задержками передачи данных, заданными в таблице 2, максимальное возможное дрожание фазы в задержках при передаче данных составляет 0,11 мс. Учитывая обоснованный допуск, пороговое значение для обнаружения внезапного изменения задержек при передаче данных может быть установлено операторами IED, как 0,15 мс.

После обнаружения переключения каналов, IED должно вычислить новые задержки при передаче данных. Поскольку фактическое значение Δt вызвано разностью частот между внутренними генераторами разных IED, и изменяется медленно, IED может рассчитать задержки передачи данных, используя несоответствия Δt тактовой частоты или предпочтительно среднего значения, хранящегося в запоминающем устройстве перед переключением каналов, в соответствии с уравнениями (7) и (8), представленными ниже, где Δt_m представляет сохраненное значение несоответствия тактовой частоты перед переключением каналов или предпочтительно его среднее значение перед переключением каналов.

T d 1 = T 2 − T 1 − Δ t m                         ( 7 )

T d 2 = T 4 − T 3 + Δ t m                         ( 8 )

Затем IED может вычислить новое значение T_diff по уравнению (6). Для достижения лучшей точности, предпочтительно, рассчитать среднее значение нового T_diff в течение заданного периода после переключения каналов.

После того, как новое значение T_diff (или предпочтительно его среднее значение) вычислено, IED может использовать его, для выполнения эхо-процессов и эхо-расчетов в соответствии с уравнениями (3), (4) и (5), и синхронизировать сигналы выборки с рассчитанными задержками передачи данных и несоответствиями тактовой частоты, до тех пор, пока не будет обнаружено следующее переключение каналов.

Если вычисленное значение T_diff (или предпочтительно его среднее значение) больше, чем заданное пороговое значение T_diff*thre, IED вырабатывает сигнал тревоги для обозначения асимметрии задержки канала.

Пороговое значение T_dif*thre может быть установлено операторами IED на основе максимального возможного различия между задержками при передаче данных на путях передачи и приема для симметричного канала, который соответствует характеристике дрожания фазы канала передачи данных. Например, в соответствии с задержками передачи данных, представленных в таблице 1, максимальная возможная разность между задержками при передаче данных симметричного канала составляет 0,18 мс. Учитывая обоснованный допуск, пороговое значение для обнаружения внезапного изменения задержек при передаче данных может быть установлено операторами IED, как 0,25 мс. Если используется среднее значение расчетного T_diff, тогда пороговое значение T_diff*thre может быть установлено операторами IED на основе максимальной возможной разности между средними значениями задержек при передаче данных по пути передачи и приема для симметричного к