智能变电站的采样数据同步,特别是故障数据的同步,不仅是基于电流差动原理的继电保护可靠动作的前提,同时也对故障点定位、故障录波等故障分析的准确性具有重要影响。智能变电站采用的同步方法包括基于合并单元同时采样的全站时钟源同步方法、基于合并单元自由采样的插值重采样同步方法等,但以上同步方案实现复杂、成本较高、稳定性不足,在某些情况下由于同步环节的技术缺陷可能导致采样值无法同步,造成继电保护的误动/拒动。因此,基于电流差动保护的需要及现有同步技术存在的问题,解决好故障数据的同步问题对确保继电保护的正确动作、电力系统的稳定运行有重要的价值。本文的主要工作如下:(1)介绍了智能变电站采样值同步的必要性及目前采用的同步方法,分析了现有同步方案的优缺点,明确了探究基于故障数据的自同步方法的必要性。(2)阐述了故障数据自同步方法的基本原理,通过对传统的基于启动时刻的故障数据自同步方法进行误差分析和可行性评估,进一步明确了故障数据自同步方法推广应用的关键是实现准确的故障时刻检测。(3)实现了基于曲线拟合的故障时刻检测方法,通过求解相电流突变量拟合函数的过零点提取故障时刻,针对检测时产生的多解问题,提出了改进的波形相似方法来解决,分析表明,检测误差不超过一个采样间隔。(4)提出了基于多阈值判别的故障时刻检测方法,通过设定多个阈值对相电流突变量进行逐点判别与筛选,从而查找出故障起始点,运算简单,算法本身所需的计算时间可忽略不计,可在故障检测元件启动的瞬间提取故障时刻,有利于故障信息的即时查询、故障数据的快速处理及继电保护的迅速动作。(5)通过PSCAD仿真算例及实际的录波算例,分析了所提自同步方法的同步误差,将所提自同步方法应用于智能变电站的变压器、母线、引出线等主要元件的保护及站域后备保护,并与传统的自同步方法进行了对比分析,测试结果验证了所提自同步方法的可行性。