1588时间同步在下一代电力骨干网中的部署

文章分析了电力系统业务的同步需求和现有的时间同步技术,指出现有部分电力系统业务的同步精度需要更精确的时间同步系统。然后引入能达到亚微秒级对时精度的1588时间同步技术,可以彻底满足新型数字化变电站高精度时钟同步指标要求。最后探讨了1588时钟信号在以OTN+PTN为技术体制的下一代电力骨干网中的应用,阐述了在电力系统中通过有线同步来替代GPS同步的可行性。     

电力通信网OTN+PTN组网的若干关键技术研究

分析电力通信网的业务类型及特性,提出江西省电力通信网OTN+PTN的双核心环组网模式。通过分析现有技术优劣及其与电力通信网的契合度,给出新型组网模式下保护倒换、时间同步和QoS保障等关键技术的实施方案。     

基于电力OTN和PTN传输网的全网时间同步方案

电力系统已开展OTN骨干网的建设和PTN的试点工作,为实现电力OTN和PTN传输网的全网时间同步方案,将OTN定位为核心层,将PTN定位为汇聚层和接入层,将PTP标准应用于省级电力传输网的全网对时。选用支持PTP标准的OTN和PTN设备组网,同步建设电力时间同步管理系统,在各变电站闭环监测对时精度和时钟状态,在省网层面统一管理全网时钟,使全网时间同步精度能达到亚微秒级。     

OTN＋PTN技术在电力通信网中的应用

随着智能电网的发展,未来电力系统通信业务将转向大颗粒IP业务,业务传输所需的带宽将迅速增长。针对电力系统通信业务对光通信网络的新要求,提出在电力通信系统中采用OTN、PTN技术的必要性。文章介绍了当前电力通信传输网的现状和存在的问题,提出OTN和PTN技术相结合的组网模式更适应电力系统通信业务IP化的需求。结合目前电力光纤通信网现状,论述了OTN和PTN在电力通信网中的应用方案。     

P-OTN技术在电力骨干通信网的应用及多业务承载策略研究

当前,电力通信业务IP化已大势所趋,传统的时分复用（TDM）业务量虽然很小,但可靠性和实时性要求极高,对电网的安全稳定运行至关重要,故电力通信网未来将是多业务并存的局面。随着各省光传送网（OTN）建设工程的实施,如何将现有的同步数字体系网（SDH）或分组传送网（PTN）与OTN网络高效融合以满足网络对各类业务的承载质量及传输可靠性成为网络融合首要解决的技术难题。通过分析电力系统的业务新需求和网络模型,探索分组增强型光传送网（P-OTN）技术的应用前景,并结合某省的情况提出融合组网模型及业务承载策略,该模型可针对多业务统一承载且能保证TDM业务的服务质量（QOS）要求。     

IEEE 1588同步时钟网络时延误差的分析及修正

IEEE 1588同步时钟基于TCP/IP技术,采用变电站通信网络对时,受通信网络传输阻塞的影响,存在同步报文传输路径延时误差。文中分析了IEEE 1588时钟同步精度误差;提出了基于区分服务调度模型的同步报文路径延时误差修正方法,通过设置网络节点业务报文队列的优先级,建立了带宽调节因子和紧迫度机制,确定了同步报文的时延,并提出时钟发生器振荡频率的修正方法;实现IEEE 1588同步时钟误差的修正。搭建了高精度网络时钟硬件平台,并完成了测试。实验结果表明,该时钟实现了纳秒级网络对时,能够满足智能变电站IEC 61850标准对时间精度的要求。     

全业务电力传送网络模型研究

文章通过电力传输网络转网和技术演进策略研究,提出全业务电力传输网络架构摸型,满足智能电网新型业务大带宽、高实时性和高安全性等承载需求。通过对电力传送网络承载业务的流向及带宽需求分析,将全业务电力传送网络划分为干线承载网和本地承载网。通过对OTN、MSTP、PTN和IP RAN等技术的详细论证分析,确定干线承载网采用OTN＋MSTP技术模式,本地承载网采用PTN技术模式来建设网络全面覆盖、业务贯通、网络扁平化、网络层次功能明确的全业务电力信息通信网络。     

山东电力PTN数据承载网规划及建设方案

依托山东电力集团PTN数据承载网建设项目,从PTN数据承载网建设的必要性、PTN组网技术原则、网络保护策略、网络同步等方面介绍了山东电力2011～2013年PTN网络规划及建设方案,并以日照地区为例给出了初期建设方案.PTN网络独立于传统的SDH网络,将成为电力通信系统面向IP业务的第二张传送网,为智能电网的发展提供可...     

IEEE1588时钟同步技术在数字化变电站中的应用

介绍了国内现阶段数字化变电站时钟同步技术的应用,比较了现阶段变电站时钟同步技术的技术特点。针对基于IEC61850标准的新型数字化变电站高精度时钟同步指标要求,引入能达到亚微秒级对时精度的IEEE1588时钟同步对时技术,阐述了IEEE1588时钟同步技术原理。重点讨论基于IEEE1588时钟同步技术的两种变电站配置方案——基于边界时钟的对时网络和基于透明时钟的对时网络,论述了基于透明时钟的对时网络的优越性。提出了对时装置的设计方案,并分析了影响IEEE1588对时性能的重要因素和补偿手段。     

IEEE1588时钟同步技术在数字化变电站中的应用

介绍了国内现阶段数字化变电站时钟同步技术的应用,比较了现阶段变电站时钟同步技术的技术特点.针对基于IEC61850标准的新型数字化变电站高精度时钟同步指标要求,引入能达到亚微秒级对时精度的IEEE1588时钟同步对时技术,阐述了IEEE1588时钟同步技术原理.重点讨论基于IEEE1588时钟同步技术的两种变电站配置方案--基于边界时钟的对时网络和基于透明时钟的对时网络,论述了基于透明时钟的对时网络的优越性.提出了对时装置的设计方案,并分析了影响IEEE1588对时性能的重要因素和补偿手段.     

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...     

智能变电站时钟同步系统中的透明时钟原理分析与实验

高精度的时钟同步对于保证智能变电站继电保护的正常工作具有举足轻重的作用。基于IEEE 1588v2标准的透明时钟的应用可进一步提高智能变电站时钟同步的精度。分析了基于IEEE 1588v2的透明时钟基本原理,从主时钟负载、网络拓扑变化的适应性和同步精度等方面对对等(P2P)透明时钟和端到端(E2E)透明时钟进行了比较和实验研究。结果表明,2种透明时钟均能满足智能变电站1μs的同步精度要求,但P2P透明时钟的整体性能要优于E2E透明时钟,因此建议在智能变电站中采用P2P透明时钟。     

基于IEEE 1588的数字化变电站时钟同步技术研究

IEEE 1588是关于网络测量和控制系统的精密时间协议(precision time protocol,PTP)标准,其网络对时精度可达亚ms级。文章介绍了IEEE 1588标准定义的高精度时钟同步的原理以及PTP时钟模型,针对遵循IEC 61850标准的变电站通信网络拓扑结构,提出了IEEE 1588在数字化变电站内的应用方案,讨论了各方案的优缺点,并给出了时钟设备的冗余配置方法及其功能实现。文章从理论上分析了IEEE 1588标准的时钟同步误差,最后从全网的角度探讨了该标准的具体应用策略。     

PTP时钟同步方案研究

IEEE 1588 PTP（Precise Time Protocol）同步系统的同步精度虽高,但经济成本较高,并不适用于所有的电力系统同步网络。为了平衡时钟同步精度和经济成本,提出了2种PTPN步方案：分别采用普通交换机和透明交换机作为网络交换设备应用于智能电网的PTP同步系统中,并通过OMNeT＋＋软件进行了仿真分析。仿真结果表明方案一同步精度最高只能达到T3等级,但其经济成本较低,适用于时钟同步精度要求不高的子网当中;方案二成本虽高,但其同步精度可达到T5等级,适用于时钟同步等级要求高的子网。     

基于IEEE1588的配电网同步对时网络研究

为解决配电网中配电终端的同步对时问题,提出利用网络测量和控制系统精确时钟同步协议标准(standard for a precision clock synchronization protocol for network measurement and control system,IEEE 1588)实现配电终端同步对时的方法。深入研究IEEE 1588中的时钟类型、IEEE 1588报文格式、延迟请求响应机制和IEEE 1588时钟同步过程,并提供基于IEEE 1588的配电网同步对时网络的实例。通过系统测试,对精度、馈线自动化测控终端(feeder terminal unit,FTU)的B码对接性能和同步可靠性进行全面检测,证明了基于IEEE 1588的配电网同步对时网络的优越性。     

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。     

IEEE 1588精确时间同步协议的应用方案

阐述了IEEE 1588协议比以往时间同步方式如网络时间协议（NTP）的优点,分析了IEEE 1588协议的2个核心算法———最佳主时钟（BMC）算法和本地时钟同步（LCS）算法,提出了解决IEEE 1588协议在实际应用中不能满足其假设前提的解决方法,在实验室环境中利用ARM9200平台实现了IEEE 1588协议并进行了测试,结果表明其明显优于NTP。该研究工作对于IEEE 1588协议在电力系统中的实际应用具有重要意义。