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。     

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。     

嵌入式IEEE 1588精确时钟同步实现

针对分布式控制系统对于时钟同步的要求,设计了基于硬件辅助标记时间戳的方式实现IEEE 1588精确时钟同步协议的嵌入式以太网通信软硬件系统,重点介绍了时钟同步模块的软硬件架构。在平台测试中,系统主从时钟模块实现了高精度时钟同步,并分析比对了不同同步报文发送周期下的时钟同步测试结果。     

基于DLPTP时钟同步机制的电力用电信息采集系统对时方法研究

针对电力用电信息采集系统内主站、采集终端、电能表时钟的准确性问题,在电力系统传输规约的基础上自定义DLPTP协议,采用GPS首先对主站时间进行校准,然后以主站为基准,采用DLPTP协议对采集终端进行对时,最后调整电能表设备的时钟,逐步实现系统时钟的同步,从而保证了系统内所有设备时钟的一致性,有效提升了系统内采集数据的准确性。     

基于PTP报文的智能变电站IEEE1588交换机测试技术研究

针对智能变电站的交换机中本地时钟波动导致的时间同步系统可靠性差的问题,提出基于IEEE1588精确时钟协议（PTP）同步报文的交换机测试方法,并研发了手持式IEEE1588交换机测试仪。首先,通过协议报文获取报文时间戳、交换机驻留时间和路径延时时间;然后,计算测试仪与交换机的主从时间偏差值,得到被测交换机的同步误差;最后,通过现场测试证明所研发测试仪对交换机授时的测量和监控精度达到ns级,可满足实际应用需求。     

基于GPS的变电站自动化系统校时问题定量分析

定量分析了变电站时钟同步的校时误差、自动化装置时钟精度及基于两者的校时时间间隔确定等问题。结合脉冲信号校时和串行通信校时的工作过程,得出了各自的校时精度;装置时钟分辨率和时钟精度应根据系统要求的最小事件顺序记录SOE(Sequence Of Events)分辨率选取。分析发现,变电站自动化装置的时钟误差不仅取决于校时精度,更取决于自动化装置本身的时钟精度。指出校时时间间隔的选取对自动化装置时钟同步具有决定性影响．并给出了计算公式。     

电量采集终端及电能表远程对时研究及应用

电量采集终端及电能表时钟的准确性直接影响到采集数据的准确性,进而影响准确计量、线损分析和电量结算等。考虑到传统的现场人工对时或采用红外掌机校时方式耗时、耗力,设计了一种新的远程对时方案,首先提出基于电力系统通讯协议的TDPTP时钟同步原理,其充分考虑了通讯延时来实现主站对电量采集终端的远程对时,然后通过开启电量采集终端的对时功能对电能表精确对时,从而保证了时钟由上至下的一致性。通过应用成果证明该远程对时方法的可行性,不仅确保了电量数据的客观性,还有效提升计量的准确性,同时减少了人工现场校时的工作量。     

基于AS6802的安控测试系统时钟同步技术研究

将时间触发以太网同步技术引入电力系统安控测试系统的时钟同步中,提出基于AS6802协议的时间触发以太网安控测试系统时钟同步方案。根据AS6802协议的原理,将该安控测试系统中的对时装置、交换机和测试仪等分别配置为SM、CM和SC,通过SM和CM之间的同步握手机制,增强了安控测试系统时钟同步的容错能力;仿真验证表明,该方案的同步精度满足要求,协议控制帧的时延随着同步层级增加而增大。     

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。     

IEEE1588协议延时不对等问题的修正

IEEE1588同步协议在网络化测控系统中得到了广泛应用,其时钟同步精度直接影响测量仪器的准确度.详细分析了交换设备固有延时时间不对等和线路传输延时不对等问题对IEEE1588同步协议的影响,并针对性地提出了修正方法.采用能够记录报文时间戳的交换设备,修正了交换设备固有延时不对等引起的同步误差;测量线路传输延时时间差后,通过软件方法修正了线路传输延时不对等引起的同步误差;最后对从时钟频率进行了修正,提高了从时钟同步的稳定性.实验结果表明,所提出的修正方法行之有效,可将同步精度提高至50 ns.     

基于北斗Ⅱ代/GPS的电力系统双模时间同步时钟的研制

分析了电力系统对时间同步的各种需求,介绍了一种新型北斗Ⅱ代/GPS双模卫星导航接收模块,并以此为基础研制了一种电力系统双模时间同步时钟.研制的双模卫星导航接收模块支持北斗Ⅱ代和全球定位系统（globalpositioning system,GPs）的单系统定位和双系统联合定位,对电力系统的安全稳定运行具有重大的战略意义.双模时间同步时钟输出信号类型包括RS232/485串行口、IRIG-B（inter-range instrumentation group-B）、脉冲以及网络时间协议（network time protocol,NTP）/PTP（precision time protocol）,可为电力系统中各种自动化设备提供精确时间基准.     

基于CORTEX-M3的IEEE 1588协议的实现

随着基于以太网技术在分布式系统的广泛应用,分布式系统时钟同步问题迫切的需要解决.文章提出了基于Cortex-M3的微控制器LM3S8962的IEEE 1588时钟同步协议的实现方案,介绍了LM3S8962芯片硬件时间戳的生成和IEEE 1588从时钟的实现,并分析了影响时钟同步精度的因素.并最终利用LM3S8962硬件平台,实现了IEEE 1588协议.测试结果表明,利用M3芯片内部对IEEE 1588协议硬件支持的功能,可以达到系统高精度的时间同步要求.     

基于GPS的RTU对时分析

调度监控系统要准确了解、判断、管理和指挥电网的运行，必须要有一个统一时钟。文中论述了RTU对时间同步精度的要求，并在分析影响RTU对时精度原因的基础上，提出了利用GPS来提高RTU对时精度，该方法具有授时精度高并能有效地进行电网相量异地同步测量等优点。     

基于DS80C320的GPS卫星同步时钟

GSP同步时钟信号已在电力系统的继电保护,事件顺序记录,故障测距,同步采样等诸多领域获得重要运用。为了获得GPS同步时钟信号,介绍了一种基于DS80C320高速单片机的GPS卫星同步时钟。通过对DS80C320双串行口的运用,简化了系统设计,并扩展了1PPM,1PPH等同步对时脉冲的输出。该GPS卫星同步时钟已用于变电站自动化系统中,其运行结果表明,它为整个系统提供了精确的时间信息,具有较高的可靠性和实用性,完全能够满足电力系统对高精度对时信号源的要求。     

IEEE 1588v2时间同步技术在电力通信网中的应用

IEEE 1588v2时间同步技术能达到亚微秒级同步精度。文章在对OTN和PTN进行同步技术分析的基础上,基于OTN＋PTN统一同步网络组网模型的应用场景,提出了1588v2时钟信号在混合网络中的传递方式,并通过了现网的同步性能测试验证。研究结果表明,基于1588v2时间同步技术的OTN＋PTN组网模型能够满足数字化变电站等电力二次终端设备高精度时间同步的要求。     

基于群一致性的大规模无线传感网时间同步

时间同步对无线传感器网络的设计和应用起着至关重要的作用。只有当传感器网络中的所有节点保持同步,用户才能精确的知道在其检测的区域的信息。提出了一种新颖的完全分布式的无线传感器网络时间同步协议,称为GCTS(group consensus time synchronization)。每一个节点通过收集其周围一群节点的时钟信息,然后利用群一致性协议对这些时钟信息进行处理并将此值更新为新的时钟。该协议的优点是完全分布式,并且计算简单,收敛快速,能耗较低。同时利用Lyapunov稳定性理论和图论,对该同步算法的收敛性进行了理论证明。最后将此适合大规模无线传感器网络的协议在MATLAB中实现,其实验结果符合预期分析。     

PTP技术在智能变电站中的应用

伴随着变电站自动化系统标准化、智能化、网络化、综合化的发展趋势,智能变电站要求在实现一次设备智能化、二次设备网络化的基础上,建立基于工业以太网的高精度、技术统一的时钟同步系统 因为网络时间协议的精度无法满足智能变电站的微秒级精度要求,所以支持IEEE1588(PTP技术)的工业以太网成为智能变电站时钟同步方式的首选....     

基于PIC单片机的电能表时钟误差分析仪的研究

电能表的时钟精确与否将直接影响电能表的精度，因此必须对电能表的时钟误差进行分析。利用PIC单片机实现了复费率电能表误差分析仪的设计。通过多周期同步测频法提高了测量的精度。从系统硬件组成和软件设计思想分别对系统加以介绍。系统实现了复费率电能表误差的快速、准确检定。     

国家电网骨干时间同步网的技术探讨

由于电力二次系统时间不统一,由调度自动化系统、广域相量测量系统、继电保护及故障信息管理系统等多重重要系统提供的事件记录数据,在时间描述方面存在较大差异,难以准确叙述事件顺序,给电网故障的分析带来了一定困难。文章在研究了与时间同步相关的各种技术,包括时间源、时间传递协、时间同步网组网形式、同步网结管理系统等基础之上,提出了国家电网时间同步网络的建设方案,以供参考。