用电信息采集系统精确校时方案研究

提出了一种用于电力用户用电信息采集系统的整体校时方案,采用网络分层校时,保证网络各层之间的校时精度。用电信息主站和采集终端之间采用了一种改进型NTP校时算法,降低了采集终端上行无线网络延迟的不确定性对于校时精度的影响。同时还提出了一种低复杂度的校时滤波方法,在降低工程实现复杂度的同时,保证了校时精度。采集终端和电能表之间采用了基于主动时间补偿的校时方法,利用低压电力线载波通信完成广播校时过程。理论分析和实验测试证明,该校时方案的校时精度能控制在1秒之内,完全能够满足用电信息采集系统的整体校时精度要求。     

低压配电网终端设备间时钟高度同步的校时技术

<正>电力用户用电信息通过计量自动化系统进行采集、处理和实时监控,电能表、采集终端时钟的准确性,对于采集数据、停电等事件的准确记录、分时段电量的准确计量、千家万户的电费结算有着很重要的意义。目前用计量系统在主站和终端之间采用网络对时协议NTP,通过终端若干次向主站请求时钟的对话,计算出上行与下行的传输延时,从而实现对时。但是NTP协议需要专门的服务器,且电力系统通信信道较复杂。因此,需要针对台区终端传统时钟同步技术的不足,研究低压配电网终端设备间时钟高度同步的校时技术。     

NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用探讨

NTP(Network Time Protocol)是一种能使计算机的时间同步化的网络时间协议,它可以对计算机的时钟源同步化,以此提高时间校正的精准度。在现代的许多电力自动系统设备中,许多电网事故的产生都与时间记录的准确性有莫大的关系。NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用的可行性随着变电站自动化中以太网的广泛应用而逐步提高,本文主要讨论了NTP在变电站自动化设备时钟同步中的应用方案。     

基于NTP协议的用电信息采集系统时间同步研究

用电信息采集系统在智能电网建设中所扮演的角色越来越重要,用电信息采集的准确性和高效性是建设智能用电体系的关键技术。为了提高用电信息采集系统的时间精度,提出一种经过网络不对称系数修正的NTP时间同步方法,分别采用客户/服务器模式和广播模式,自上而下对用电信息采集系统的采集终端和电能表进行时间同步,实现了精准同步。最后,研究了用电信息采集时间同步系统,有效提升了系统的用电信息采集准确性和高效性。     

网络时间协议在电力监控系统时钟同步中的应用

电力监测系统是一个复杂的分布式系统,对时钟同步精度有着不同层次的需求。文章在介绍实现时钟同步的3种机制(硬时钟同步、软时钟同步、混合时钟同步)以及网络时间协议(NTP)原理的前提下,针对电力监控系统的特点,给出了一个结合GPS授时和NTP对时的分层混合时钟同步方案,并指出了今后改进的方向。     

NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用探讨

各种二次设备时间记录的准确性对电网事故的分析具有重要作用,现有的对时方法都有其不足之处。随着以太网在变电站自动化中的广泛应用,网络时间协议(NTP)在电力自动化设备时钟同步中的应用是可行的,其分辨率可以达到IEC618501T1等级的要求。文中提出了NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用方案。     

计量自动化系统时间同步技术实用化探讨

随着电力系统计量自动化系统建设进程的加快,对计量自动化系统的时间准确性要求越来越高。计量自动化系统缺乏系统时钟对时功能,造成了包括电能表在内的系统时间准确性不在控,且无法对电量进行精确采集。对此,提出了一种计量自动化系统时间同步的基本结构,给出了一种"主站—计量终端—电能表"的分层对时方案,并指出了系统对时和运维管理方面的要求。对时方案实施后,可为计量自动化系统各类终端及计量表计提供准确的时钟,以满足系统和设备对时间同步的要求,确保实时数据采集时间一致性。     

永磁同步电机的改进快速终端滑模控制

针对线性滑模控制永磁同步电机不能实现有限时间控制以及终端滑模控制不能实现快速收敛的问题,提出了一种改进快速终端滑模控制方法。所提控制方法经理论证明能实现更快的收敛速度。滑模控制律通过Lyapunov稳定性定理计算得出。对所提方法进行了仿真验证,并与终端滑模控制作对比,结果证明了所提改进快速终端滑模控制能有效地提高系统的起动性能和抗扰动性能。     

变电站监控系统NTP对时精度的提高策略

NTP(网络时间协议)在电力系统中应用广泛,具有应用成本低廉等优点,但对时精度一直相对较低。为进一步提高变电站监控系统NTP对时精度,在研究计算机时钟模型和时钟误差因素的基础上,对时间同步过程中的各个影响环节进行逐项分析,给出了时间采样流程,并对时间采样样本进行回归分析,计算出相差和频差,进而调用内核时间调整功能,实现了NTP对时精度的提高。     

电力系统嵌入式NTP授时服务器设计与实现

随着电力系统规模的扩大以及电力系统控制技术的发展,时间同步变得越来越重要。NTP网络授时服务作为电力系统时间同步中一项重要的方式。因此,设计一个高精度的NTP服务器为电力系统提供授时服务是十分重要的。本文以AT91RM9200处理器为硬件核心,嵌入式Linux系统为软件核心,设计了电力系统NTP授时服务器。经试验证明,授时精度高,系统运行稳定。     

应用于配电网的时钟偏移估计的IEEE 1588改进方案

IEEE 1588协议实现在配电网中网络测量和控制系统的时钟同步,并在基于分组的网络同步机制中起了重要作用。然而,传统的IEEE 1588同步算法的性能由于非对称链路和随机延迟问题的影响,达不到期望的精度。提出了基于IEEE 1588的时钟同步改进方案涉及到两种不同的随机延迟模型,分别服从高斯延迟模型和指数延迟模型。并分别推导出该方案中两种时间延迟模型的时钟偏移的最大似然估计值。分析结果表明,时钟偏移估计的性能依赖于随机延迟的模型和所发送的数据包大小的比率。仿真结果表明,该方案解决了非对称链路和随机延迟的问题,与传统的IEEE 1588时钟同步方法以及突发脉冲传输方案相比具有更好的性能。     

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。     

遵循IEC 61850实现变电站自动化系统时间同步的频率调节算法设计

根据IEC 61850标准的要求,将网络对时方式应用到变电站自动化系统中。由于时钟偏差本质上是时钟本身与标准时间源之间频率的偏差造成的,作者以统计学中的艾伦方差分析法为基础,提出一套由软件实现的频率相位混合调节时钟同步算法。具体应用表明,该算法运行24 h的平均偏差为3.08 ms,最大偏差为15 ms,满足变电站层时间同步的精度要求(小于100 ms),同时可以有效减少对时间服务器的访问频率,并使时钟曲线更加平滑。     

基于AMI全量测点分区的配电网动态状态估计方法

针对传统配电网三相不平衡动态状态估计存在计算速度较慢且估计精度较低的问题,提出了一种基于高级量测体系(AMI)全量测点分区的配电网的动态状态估计方法。以AMI全量测点作为配电网分区节点,提出综合3个指标的分区目标函数对配电网进行分区,可对子区域进行完全解耦,缩小系统规模;并通过所提数据融合框架进行多尺度量测数据的融合,以远程终端单元量测周期为基准,融合量测周期较长的AMI量测数据,对非AMI量测时刻的系统状态进行跟随。提出一种基于子区域数据融合方法的高精度集合卡尔曼滤波算法,采用协方差膨胀法改进滤波发散的问题。算例仿真结果表明所提方法有效地提高了配电网动态状态估计的计算速度和估计精度。     

电力信息化系统时间同步技术研究与应用

文章介绍了一种基于北斗授时技术、铷原子钟时标技术和网络时间协议（Network Time Protocol。NTP）的电力广域时间同步技术体系,系统地阐述了电力信息化系统时间同步技术体系所涉及的体系架构、时间源技术、网络同步技术、网络安全配置策略和时间同步测试技术。目前该技术体系已经在电力信息化系统获得了实际应用。实践证明,对时精度可在全网范围内达到1s精度,充分满足了电力系统的网络设备、安全设备及信息化业务系统主机等的对时精度和一致性需求。同时由于采取了多项安全配置策略。保障了对时的安全性和可靠性。     

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。     

Ovation DCS系统接入GPS时钟同步应用分析

介绍了火力发电厂Ovation DCS系统及其网络结构特点.结合GPS时钟对时方式,分析了Ovation系统接入GPS时钟运用NTP协议的互联网时间同步的原理,采用GPS接入网络时间服务器,再由时间服务器通过NTP服务,实现整个DCS系统时间同步的方案.以GPS时钟在四川广安发电有限责任公司DCS系统中的应用为例,详细介绍了此方案的具体实施过程,经验证,此方案能满足DCS系统对时间的精准性和一致性要求.     

智能变电站无线站域测试系统的同步策略研究

为解决智能变电站现场站域测试时无线分布式数据的时间同步问题,提出了一种适用于无线数据通信的多终端同步控制策略。介绍了智能变电站的站域测试系统及其实现的关键性问题,说明了网络传输延时不确定对IEEE 1588网络时钟同步协议的影响,研究了基于单点对多点无线通信系统同步的样本滤波、同步校正、时域跟随等问题,并给出了实施方案。实验结果表明,无线通信下经同步控制后时间精度可达微秒级,能够满足智能变电站系统级测试对时间同步的需求。     

基于IEEE 1588协议的时钟模型线性估计算法

针对高网络负载下非对称延时会严重影响时钟同步精度的问题,提出了一种时钟模型线性估计的方法来提高在高网络负载下的时钟同步精度。首先对主从时钟建立线性模型,然后从时钟以主时钟为参考时钟处理当前同步周期获取的四个时间戳,将其组合成两个端点,通过至少两个同步周期的时间戳信息及端点的特性,找到从时钟模型的线性上界和线性下界函数,由两者的均值确定当前同步周期从时钟的线性函数,最后根据此线性函数估计时间戳数值,从而估计出当前同步周期的主从时钟偏差。为了验证算法的有效性,使用基于开源软件Linux PTP的时钟同步模块对DAC模型和时钟模型线性估计算法进行实验验证和同步精度测试。实验结果表明,时钟模型线性估计算法避免了对本地时钟频率进行连续同向补偿的情况,在弥补了DAC模型不足的同时,达到了23.48ns的时钟同步精度。