智能變電站高精度時(shí)鐘同步方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著變電站智能化水平的逐漸提高，對(duì)時(shí)鐘同步的要求也越來(lái)越迫切，有了精確的時(shí)間，既可以實(shí)現(xiàn)全站各系統(tǒng)在統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)下的運(yùn)行監(jiān)控和事故后的故障分析，也可以通過(guò)各開(kāi)關(guān)動(dòng)作的先后順序及準(zhǔn)確時(shí)間來(lái)分析事故的原因及過(guò)程。所以說(shuō)，統(tǒng)一精確的時(shí)間對(duì)保證智能變電站安全運(yùn)行，提高運(yùn)行水平顯得非常重要。
　　IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)的提出和應(yīng)用，電力網(wǎng)的信息化水平也漸漸到達(dá)了一個(gè)新的高度。IEEE1588精確時(shí)鐘同步協(xié)議(PTP協(xié)議)以能復(fù)用以太網(wǎng)通信

2、網(wǎng)絡(luò)、資源占用低、節(jié)省建設(shè)成本、同步范圍大、能夠達(dá)到微秒級(jí)校時(shí)精度等諸多優(yōu)點(diǎn)在電力系統(tǒng)中無(wú)疑成為時(shí)下最為熱門的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。利用該協(xié)議可以構(gòu)成覆蓋站內(nèi)站外所有自動(dòng)化終端節(jié)點(diǎn)、高精度、易擴(kuò)展的廣域多層統(tǒng)一校時(shí)體系。本文就是基于該協(xié)議來(lái)進(jìn)行展開(kāi)的。
　　本文首先介紹了變電站常見(jiàn)的對(duì)時(shí)技術(shù)和廣泛應(yīng)用的一些智能變電站時(shí)鐘組網(wǎng)技術(shù)，并對(duì)其在應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性方面做了簡(jiǎn)要對(duì)比和評(píng)估。
　　然后，從基本概念、協(xié)議報(bào)文、工作方式和同步過(guò)程各方面，針

3、對(duì) PTP協(xié)議做了詳細(xì)闡述和分析，得到影響IEEE1588時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)精度的若干點(diǎn)因素，其中兩個(gè)最重要的因素分別是網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲的不確定性和同步過(guò)程中主從時(shí)鐘晶振振蕩頻率之間的差異。本文的主要工作也是圍繞著這兩點(diǎn)關(guān)鍵因素的補(bǔ)償來(lái)展開(kāi)的，這也是本文寫作思路上的兩條主線。由于實(shí)際生產(chǎn)中影響 PTP時(shí)鐘精度的誤差是不能消除的，因此只能盡可能采取補(bǔ)償?shù)姆椒ㄈタs小誤差。在本文中，PTP時(shí)鐘誤差補(bǔ)償?shù)幕驹硎菍?duì) N個(gè)連續(xù)同步周期內(nèi)同步報(bào)文所包含的時(shí)間信

4、息進(jìn)行提取，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算得到主從時(shí)鐘偏差，然后補(bǔ)償報(bào)文在鏈路中的傳輸延時(shí)、CPU處理時(shí)間等固定延遲，再反向演算出系統(tǒng)同步點(diǎn)，最后根據(jù)系統(tǒng)同步點(diǎn)對(duì)從時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)，達(dá)到主、從時(shí)鐘同步的目的。
　　經(jīng)過(guò)分析，為降低網(wǎng)絡(luò)延遲的不確定性帶來(lái)的影響，削弱噪聲對(duì)偏差真實(shí)值的干擾，得到精確的主、從機(jī)時(shí)間偏差，本文選擇對(duì)計(jì)算機(jī)測(cè)量的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)平均和Kalman濾波處理，使最終得到的偏差更加精確。并在Matlab軟件中對(duì)誤差的濾波效果進(jìn)行