基于IEEE1588的智能变电站时钟同步网络

时钟同步系统是实现变电站设备智能化的关键技术.介绍智能化变电站对时间统一系统的要求,分析IEEE 1588时钟同步原理;论述智能变电站PTP时钟同步网组网方式;搭建智能变电站PTP时间同步网络模型并设计同步时钟的冗余配置方案.该时间同步网络能够满足智能电网自愈性要求,可以用于指导智能化变电站时间统一系统的构建.     

IEEE1588同步技术在智能变电站中的应用研究

IEEE1588精密时钟协议能够实现亚微妙级的网络对时精度。本文介绍了IEEE1588对时的基本原理,提出了现阶段智能变电站基于SNTP对时和1588对时的时钟同步对时方案。通过试验证明了1588同步对时精度和稳定性能够很好地满足智能变电站过程层对时精度的要求。     

基于IEEE1588的节点硬件时间戳实现方法研究

以IEEE1588精确同步时钟标准为依据,分析了高精度时钟同步机制和IEEE1588协议的核心算法——最佳主时钟算法,并论证了时间标记的精度是影响IEEE1588协议同步精度的最主要因素。在分析高精度时钟同步机制的基础上,提出了基于DP83640的时间标记解决方案。验证表明,该方案中主从时钟同步偏差明显减小,同步效果明显改善。     

基于NTP和IEEE1588海底观测网时间同步系统

为了实现深海海底观测网时间同步,针对海底观测网通信网络拓扑结构,提出基于网络时间协议(NTP)和IEEE1588协议的时间同步应用方案.介绍NTP和IEEE1588(PTP)协议时钟同步原理.设计岸基站、接驳盒层、观测仪器层进行时间同步的硬件结构.该系统以岸基站PTP主时钟接收到的GPS/北斗双参考源的卫星信号为时间源,解码输出NTP同步信号和PTP同步信号经由光纤以太网通过深海光电复合缆进行远程传输,利用各层时间同步装置获取精确时间.开展实验室环境下的时间同步监测实验.结果表明,PPS信号时间同步精度小于500 ns,NTP时间同步精度小于400 μs,PTP时间同步精度小于3 μs.     

基于IEEE1588的智能变电站多时钟域数据同步技术

传统对时系统存在占用专用网络、可靠性不足等问题,不能满足智能变电站一体化高精度数据平台的应用要求.首先分析了电力系统对时钟同步的需求以及IEEE 1588协议的同步原理,并提出基于IEEE 1588的智能变电站多时钟域数据同步技术,基于数据集比较算法与状态选择算法提出了在多时钟域内选择最佳时钟的方法,最后以合并单元为例介绍多时钟域同步的设计与实现.     

基于FPGA的精确时钟同步方法

为实现分布式系统高精度同步数据采集和控制的实时性要求，提出了一种基于工业以太网的分布式控制系统时钟硬件同步方法.基于高速数字逻辑硬件方法解析IEEE1588时间同步协议，采用硬件描述语言（VHDL）和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）设计时间戳截获、晶振频率补偿、时钟同步算法等模块，为嵌入式实时控制系统构架高精度的硬件时钟同步方案，该方法解决了传统的基于嵌入式软件的时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题.对基于工业以太网的分布式控制系统进行了动态测试验证，实际测试数据表明系统各节点达到了亚微秒级的时钟同步精度，长期运行结果验证了系统同步精度的稳定性.     

基于IEEE1588协议的高精度网络时钟同步软件设计

在分析IEEE 1588原理以及影响同步精度因素的基础上,设计了基于Windows平台的时间同步方法,为分布式网络系统的时钟精确同步提供了一种有效可行的解决办法。目前,Windows平台下直接在应用层获取的时间戳精度在10 ms级左右,系统的同步精度为ms级。针对Windows平台下获取更高精度1588时间戳的困难,设计了基于SharpPcap的时间戳处理模块,得到高精度的数据链路层时间戳,从而提高了应用层的时间戳精度。实验结果表明,采用该方法系统主从时钟的同步精度达到亚ms级,满足电力系统中同步精度在ms级以内的时钟同步需求。     

智能变电站PMU装置研究

同步相量测量装置(PMU)已广泛应用于中国电网.智能变电站过程层设备与间隔层设备的信息交互对PMU提出了新的要求.介绍智能变电站PMU应实现的基本功能、符合IEC 61850标准的PMU建模、采样值报文解析、时间同步、MMS服务及信息共享的内容,给出智能变电站内PMU的实现方法和应用方案,并提出完善IEC61850的建...     

长距离数字化管输系统中精确时钟同步的设计方案

针对各个站场内单独装设GPS接收器或其他精确时钟源的独立对时同步方式不能达到微秒级精度,成本较高的问题,提出通过长距离全线网络进行精确时钟同步的设计方案．从常用的多种网络对时方式中选择资源消耗最少且精确度最高的IEEE1588网络精确时钟同步协议（IEEE1588协议）,实现从时钟偏移量的修正以及传输时延的修正,并通过一个精确的首端主时钟源周期性的对全线网络内所有从时钟进行校正．结合工程实际设计了时钟设备、交换设备和控制设备的具体架构、基本配置及其功能实现．通过德国赫斯曼公司的三层交换机MACHll40和美国罗克韦尔公司ControlLogix可编程逻辑控制器等行业内主流成熟设备的系统配置,完成整体架构对IEEE1588协议的支持．在全线局域网络缓存负荷率不超过50％的前提下,使长距离数字化管输系统全线的自动化设备能够作为从时钟,与首端的主时钟源在100ns范围内实现精确时钟同步．     

基于IEEE1588的变电站网络时钟同步的研究与应用

随着数字化变电站的大规模建设,各智能设备对时间同步系统的精度要求也越来越高。本文介绍了IEEE1588协议的工作原理。针对数字化变电站的实际需求,提出了一种基于IEEE1588的变电站网络时钟同步系统的可行性方案,给出了时钟设备的冗余配置及其功能实现;并探讨了本系统方案中主时钟确定的详细过程以及系统偏差和延时的具体计算方法,为实现变电站内部的高精度网络时钟同步提供了参考。     

基于IEC61850的ASN.1编码解码算法研究

本文首先介绍了ASN.1以及其几种编码规则。按照变电站通信网络和系统系列标准IEC61850应用层消息结构与ASN.1之间的对应关系,介绍了应用于变电站自动化通信系统中的ASN.1编解码模块的设计与实现。     

智能变电站信息一体化平台建设方案研究

智能电网建设已成为中国电力行业发展的重点内容。由于智能电网需要实现电力流、信息流、业务流的有机融合,因此在智能变电站中建设信息一体化平台,打破系统信息孤岛,实现变电站的全景数据采集和数据共享已势在必行。而智能变电站基于IEC 61850标准的统一建模和信息通信也为一体化平台的建设奠定了基础。本文简要介绍了智能变电站信息一体化平台建设的意义,并针对目前智能变电站的系统结构和技术特点提出了详细的平台建设方案。     

基于IEC61850的ASN·1编解码器的研究

介绍了ASN.1编解码器及几种编码规则,按照变电站通信网络和系统系列标准IEC 61850应用层消息结构与ASN.1之间的对应关系,阐述了应用于变电站自动化通信系统中的ASN.1编解码模块的设计与实现过程,可为同类研究参考.     

IEC61850国际标准通信协议

为使不同厂商的产品具有互操作性,IEC制定了关于变电站自动化系统的通信网络和系统的国际标准协议IEC61850.IEC61850包括10部分,主要是对变电站通讯网络和系统的数据、节点、馈线设备和代码等内容进行定义.IEC61850的一个基本目的是形成能支持面对不同变电站领域的开放式的共用功能和信息交换的设备报文.