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西安同步電子科技有限公司
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河北福利彩票中心地址:1588時鐘在智能電網的應用解決方案

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發表時間:2017-07-07 09:56作者:小馬來源:西安同步原創

三亚体育彩票中心 www.squzyp.com.cn 一、電網時間同步概述

智能電網依賴于時間同步進行電網調度、故障分析以及進行新型的實時監測控制系統,比如電網的實時監測系統(OPS)、電網的分析和控制系統(WARMAP)等。目前,在電網中廣泛應用的時間同步協議主要有GPS同步脈沖對時、NTP、SNTP等協議。

隨著電網的迅速發展,GPS同步技術輸出的串口對時精度已不適用于智能化的電網系統,而NTP/SNTP協議的時間同步精度僅為ms級,不能滿足具有高精度和高穩定性要求的電力自動化設備的需求,而基于IEEE 1588 PTP技術協議的網絡授時方案,可以達到us量級的授時精度。

二、1588時鐘簡述

IEEE1588 PTP協議設計了一種用于分布式測量和控制系統的精密時間協議,是針對工控和測量等領域的精密時鐘同步協議,能提供亞微秒級的時間同步精度,滿足電力系統自動化設備對時間精度的要求,且所占用網絡和硬件資源較少。因此,研究將PTP應用于智能電網中的方法具有十分重要的意義。

IEEE 1588時鐘系統是分布式網絡系統,1588時鐘包括普通時鐘OC(OrdinaryClock)、邊界時鐘BC(BoundaryClock)和透明時鐘TC(TransparentClock)。其中,普通時鐘OC可能是系統的最高級主時鐘,也可能是主從時鐘體系中的從時鐘;邊界時鐘BC被PTP設備用來網絡間彼此的通信,PTP協議運行于域的邏輯范圍內;透明時鐘TC由端到端透明時鐘(E2ETC)與對等透明時鐘(P2PTC)組成。

三、1588時鐘同步過程

IEEE1588時鐘工作原理

IEEE 1588時鐘工作原理

IEEE1588 PTP協議定義了四種時間同步報文Sync、Follow_up、Delay_Request、Delay_Response和一組管理報文。為了簡化問題,首先考慮主時鐘(Master)與從時鐘(Slave)間的同步過程:

①Master向Slave發送Sync報文,并記錄發送時間t1,Slave記錄接收Sync的時間t2;

②Master發送Sync報文之后,立即向Master發送攜帶有t1的Follow_Up報文,計算接收Sync報文的本地時間t2與Follow_Up報文中的時間t1的差異,作為主從時鐘的偏移量;

③為了修正傳輸延時,Slave向主時鐘發送Delay_Req報文,并記錄發送時間t3;

④Master接收到該報文后,記錄接收時間t4,并回復Slave含有t4的Delay_Resp報文。此時,Slave便擁有了t1~t4這四個時間,由此便可計算出主、從時鐘之間的傳輸延時。

四、1588時鐘同步

在智能電網中的應用方案智能電網系統是一種典型的大型分布式應用系統,可準確監控系統的各種事件狀態,依賴于系統內的時間同步和各個電力設備之間的高精度時間同步。因此,在智能電網內部,設計了基于IEEE1588PTP時間同步應用方案,從而提高整個系統的時間同步精度。

4.1主站系統的1588時鐘同步方案

主站系統以電力局域網作為系統的信息交換媒介,采用IEEE1588協議可以獲得高精度授時,可實現全網的時間同步和時鐘同步。目前,電力系統通信廣域網采用SDH和ATM接入可以確保信道的帶寬,實現延遲的可預估,便于1588時鐘同步系統計算出時鐘偏移(offset),從而校正時鐘。

電力廣域網構成的主站授時系統作為備用系統,可保證整個主站系統的可靠運行。設計主站的1588時鐘同步系統至少配置2種不同的時鐘源。在1588時鐘同步系統中,采用雙時鐘源和主、備方式運行,從而提高系統的時間同步精度,且PTP可自動校正線路的距離,極大地簡化了站點內部各個設備之間時間的分配和同步。

4.2子站系統的1588時鐘同步方案

子站系統具有時間同步精度高、性能可靠等特點,且可直接控制智能電網的運行。因此,在子站系統中應選擇IEEE1588進行時間同步,可以使用多種方式為電力自動化設備提供時間同步,實現子站系統的高精度時間同步和良好的穩定性。

根據子站系統運行的特點,給出了子站系統的PTP時間同步設計方案:

①最簡單的配置方案。該方案適合用于時鐘與被授時裝置距離比較近的子站系統中。其中,Master的時間信號接收器能夠根據子站的重要性進行配置,將較重要的子站配置成雙時鐘源的模式。

②主從時鐘配置方案。該方案適合用于許多電力設備進行時間同步的子站系統中。其中,采用二級時鐘作為從時鐘,從而為授時裝置提供多路時間同步輸出端口。

五、1588時鐘廠家介紹

西安同步電子科技有限公司研發生產1588時鐘已有近10年,技術實力雄厚,產品線豐富,公司研發生產的所有1588時鐘設備都是嚴格按照ISO9001質量體系要求實施,公司擁有一條全自動貼片生產線,完全可以保證產品質量和量產保證。

1588時鐘板卡

我廠生產的IEEE 1588時鐘種類有六種之多,從1588主時鐘到1588主從板卡一應俱全,滿足各種客戶的需求。

六、1588時鐘應用總結

IEEE 1588 PTP協議作為一種時鐘同步精度達到亞微妙量級的精密時間同步協議標準,在智能電網的應用中具有重要意義。在綜合理論研究和實際應用的基礎上,分析并指出了在智能電網中采用PTP協議作為時間同步方案是可行的,截止目前1588時鐘在智能電網中的應用已經比比皆是,我公司的1588時鐘已經在很多電廠變電站等得到大范圍使用。

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