精确时钟同步协议最佳主时钟算法

精确时钟同步协议(IEEE1588)是关于网络测量和控制系统的时间协议,可达到较高的网络对时精度,实现高精度的时间同步.最佳主时钟算法(BMC)是IEEE1588的最主要的核心技术之一,按IEEE1588协议进行时钟同步的系统通过运行最佳主时钟算法来选择系统中的主时钟,其他时钟全以主时钟作为参考进行时钟同步.分析了精确时钟同步协议最佳主时钟算法的组成、相关概念及原理,根据算法的原理和实际要求设计了最佳主时钟算法功能模块,在Linux下用C语言编写程序,实现了最佳主时钟算法,给出了模块的设计流程图,为测试模块的功能,设计了测试验证图.通过验证,所设计的程序能实现最佳主时钟算法.     

智能变电站IEEE1588时钟同步方案对比研究

智能变电站和智能电网的发展对电力系统时钟同步提出了更高的要求,文中阐述了网络时钟同步的基本方法,并着重分析了IEEE 1588实现高精度时钟同步的主要原理.在研制IEEE 1588主时钟、从时钟和交换机的基础上,对点对点IEEE 1588和网络IEEE 1588两种同步方案进行了实验验证.结果表明,两种时钟同步方式均可...     

IEEE1588精密时钟同步协议的分析与实现

LXI（LAN-based Extensions for Instrumentation）技术的提出进一步推动了测试测量领域的发展,基于IEEE1588精确时钟同步协议的时间同步触发是LXI B类仪器的一个主要特点。本文介绍了IEEE1588精密时钟协议,详细分析了其同步原理,并介绍了一种实现IEEE1588协议的方案,从时钟通过与主时钟交换报文获取时间戳,根据时间戳计算出与主时钟的时间偏差并对自己的时钟进行修正。最后对所设计的系统进行了测试,测试结果显示系统能实现时钟同步。     

汽车CAN网络时钟同步方法研究

良好的时钟同步是汽车CAN网络可靠运行的关键.在分析常见主从同步和协商同步的基础上,提出了"前期协商"时钟同步方法,以同步主节点优先级表为基础进行节点之间的协商,选择时钟主节点.最后仿真实例表明:该方法在保证可靠性的前提下,仅用较小的软件开销便可实现精确度较高的时钟同步.     

基于IEC61588的智能配用电同步对时网关

提出一种新型的面向无线传感网络的分布式对时方法,研究了基于IEC61588精确网络时钟同步协议的传感网P2P、E2E对时技术,并研制出同时支持IEC61588主时钟装置和从时钟模块的智能对时设备.建立了无线传感网的PTP分布式对时链路的数学模型,通过PTP跨越定时链路抖动转移特性改进设备定时性能.提出在无线传感网底层采用快速时钟编解码方法减少由于高层应用对定时链的影响,并针对不同的时钟模式进行测试.测试结果表明,相比传统模式,采用快速编解码技术的时间偏差下降约50％,平均定时偏差为0.02～0.03 ms.     

基于HPLC通信的配电场域网时间精准同步策略

配电场域网内各节点高精准的时间同步,是实现其业务实时性与精益化的重要技术支撑。针对基于高速电力线宽带载波通信的配电场域网,文中设计了一种时间逐级逐步精准同步策略。首先,通信主站通过远程通信网对场域网中心节点实时校时,使其成为场域网主时钟;其次,依托该场域网低时延性、广播机制和网络基准时间,对网内各节点时钟的时间和频率进行精准监测并获得其偏差;然后,通过重新标定节点时钟温补系数方式调整时钟频率,使节点时间在一个校时周期内逐步达到同步;最后,在实验室和应用现场对该场域网时间同步性能进行测试。测试结果显示,该场域网时间同步准确度在±0.23s/d以内,比窄带电力线载波配电场域网提高了28%,且避免了在时间同步过程中出现时间空档或时间重复现象。     

一种改进IEEE1588协议的时钟同步方法

针对IEEE1588协议基于网络进行时钟同步偏差较大的问题,提出一种改进IEEE1588协议的时钟同步方法,在分析IEEE1588协议的基础上,对影响同步精度的时钟偏差和频率偏差进行建模,利用二阶Kalman滤波算法对时钟偏差和频率偏差进行递推,并通过Allan方差验证噪声特性,不断修正时钟偏差。最后,在实验室环境下设计了三组测试方案对改进后的时钟同步精度进行测试,并比较改进后的同步方法与IEEE1588协议同步方法的精度,验证改进同步方法的有效性和优越性。     

基于电力系统线路信道的数据帧同步技术

在基于电力线路网络的通信系统开发中,提出了一种有效的数据帧同步的技术解决方案:通 过对整个电力线信道进行一定数量的子信道划分,使每两个相邻子信道的频率特性接近相同;对相 邻子信道的相角差进行分解,分别计算出整数个样点偏差和小数个样点偏差;设计出接收数据帧的 同步协调解决机制,整数个样点偏差通过数据帧的样点移位进行纠正,小数个样点偏差通过各子信 道的均衡系数旋转进行校正。实验证明,该技术方案对电力线通信时钟的抖动、数据帧的样点偏移 和相角偏移等干扰部有快速的调整及抑制作用,使系统能够稳定运行并维持较高的性能指标。     

基于滑模控制的 IEEE1588 时钟同步算法研究

针对IEEE1588时钟同步过程中存在时钟频率漂移问题,提出了一种基于滑模控制的新型时钟同步算法。首先根据主从时钟偏差与漂移的递推关系,建立系统状态空间模型;然后运用滑模控制缩小时钟偏差与时钟漂移;最后结合滑动平均滤波对实验过程中的频率抖动和随机误差进行优化。结果表明,基于滑模控制的时钟同步算法可有效抑制时钟漂移引起的时钟偏差线性增长,将时钟偏差控制在1μs以下,从而实现亚微秒级网络对时。相比传统IEEE1588协议同步方法,所提方法提供了更高的同步精度。     

变电站无线录波系统时间同步方法

结合无线录波系统的特点,设计了一种基于参考信号广播的时间同步方法。该方法首先基于统计分析原理计算参数估计所需要的历史数据量,然后通过滑动平均进行时钟偏差估计,确保在测量的同时完成时间同步。仿真结果表明,该方法可以适用于不同的时钟标记机制和网络状况,在无需添加额外硬件的情况下,可以有效减少时间同步误差,降低时钟偏差线性度对时间同步精度的影响。     

基于卡尔曼滤波器的IEEE 1588时钟同步算法

时钟同步是网络化分布式测试与控制系统中的一项重要指标。在基于IEEE 1588协议的主从时钟同步中,时钟偏差和时钟漂移的精确测量是主从时钟同步的重要保证。提出了基于二阶卡尔曼滤波器加速运动模型的时钟同步算法,该算法以同步消息包中的时间戳来获取观测值,通过卡尔曼滤波器算法对主从时钟之间的时钟偏差、时钟漂移以及时钟漂移变化率进行估计,使用估计值对从时钟进行补偿与修正。该算法能够消除从时钟的不稳定性对时钟同步的影响。实验结果表明,在时钟同步中引入卡尔曼滤波算法能够显著提高时钟同步精度。     

CAN网络精确时钟同步方法研究

精确的时钟同步对于提高汽车CAN网络实时性有着重要影响。结合现有主从时钟同步算法和时钟同步的精度需求,提出基于＂时钟漂移率＂的时钟同步算法。在各节点时钟漂移率的基础上建立更新备用同步主节点优先表,有效地解决了在传统主从同步算法中主节点的选取和主节点失效的情况下网络开销过大的问题;同时能根据CAN网络当前运行状态反馈,通过修改权重因子,实时提高CAN网络时钟同步精度在10 s以内。仿真实验说明,该方法以较小的软件开销实现了高精确度的时钟同步。     

卫星时钟与网络时钟互备的广域时间同步方法

为满足智能电网快速发展对广域时间同步的需求,提出了一种卫星时钟与网络时钟互为备用的新型广域时间同步方法。该方法基于对卫星时钟、晶振时钟和网络时钟误差特性的分析,研究了卫星时钟与晶振时钟相结合的高精度同步时钟授时方法,提出了基于IEEE 1588协议网络时钟的报文路径时延改进算法;并在此基础上提出了一种基于高精度同步时钟与网络时钟的分布自治式广域时间同步方案。仿真结果表明,该广域时间同步方案可实现广域网内各时间节点的精确、可靠时间同步,能较好地满足智能电网的时间同步需求。     

精确时钟同步协议的以太网实现方法

基于IEEE1588标准,介绍了精确时钟协议的时钟类型与报文种类。分析了主、从时钟间采用同步报文实现时钟同步的机制,以及同步间隔与网络负荷、同步精度之间的关系,指出了同步紧随报文的作用和使用条件。给出了报文时间标记点在以太网中的准确定义、PTP子域到以太网多播地址之间的映射和PTP报文到以太网报文之间的映射,提供了精确时钟同步协议在以太网中实现的具体方法。     

基于天文时钟基站的时间统一系统的设计与应用

目前,火力发电厂自动化控制水平越来越高,而时钟的统一、高精度的授时可保证自动化控制系统的安全性和精准性。托电公司采用基于天文时钟基站的时间统一系统,该系统由主时钟系统、扩展箱、对时精度监视系统等设备组成。时间统一系统只设立一套主时钟,通过多个扩展箱实现全厂自动化设备的时间统一,不仅为整个二次系统提供1个高精度、高可靠性的时钟基准,还使得二次设备可靠性大幅提高,同时为电厂带来良好的经济效益。     

智能变电站过程层网络同步对时方案优化

为解决网络采样模式下继电保护对时钟设备的依赖,分析了过程层直采直跳和网络采样模式下的同步原理,找出了网络采样模式下出现同步问题的原因,并提出了网络采样模式下时钟系统的改进方案。在主时钟系统架构方面提出了冗余配置方案;在时间调整机制方面提出了时间逐步调整方案;针对IEEE-1588对时技术提出了交换机边界时钟方案。通过实际工程的测试,验证了该方案在同步可靠性、同步精度和长时间运行误差方面均满足继电保护的要求。该同步方案的应用将提高网络采样模式下继电保护的独立性和可靠性,为过程层网络采样的同步系统提供了改进方案。     

PTP1588协议的分析

对精确时钟同步协议（Procision Time Protocol,PTP）的工作原理、时钟模型、延时测量机制、传输协议栈、通信模式进行了深入分析研究。在协议分析的基础上,结合数字化变电站过程层网络的特点和时间同步要求,分析了PTP1588在数字化变电站过程层网络应用的关键点。总结了PTP1588协议的应用思路——PTP1588是一个通用的时间同步协议,对于一个特定应用,应根据此特定应用的网络特点和同步指标要求,在PTP1588协议中选取合适的机制和参数来构建此特定应用的PTP1588时间同步方案。     

基于SDH网络的时钟同步链路规划

目前,我国的通信网络已基本实现数字化,传输和交换都是数字设备.随着电力通信网的快速发展,SDH传输网承载的业务也在不断地拓展,而时钟同步则是SDH网所必须解决的问题.同步网络结构上可分为准同步网络、主从同步网络以及混合同步网络3种.为提高网络的稳定性,一般都会同时规划好主用及备用时钟链路.针对主从同步网络,提出了一种时钟同步链路的规划方法.先通过最小生成树Prim算法规划主用时钟链路,然后在此基础上利用最小环算法规划备用时钟链路.最后在MATLAB上对该规划方法进行了仿真,并应用于示例拓扑,验证了该方法的正确性、可靠性.