智能變電站高精度時鐘同步方法的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著變電站智能化水平的逐漸提高，對時鐘同步的要求也越來越迫切，有了精確的時間，既可以實現(xiàn)全站各系統(tǒng)在統(tǒng)一時間基準(zhǔn)下的運行監(jiān)控和事故后的故障分析，也可以通過各開關(guān)動作的先后順序及準(zhǔn)確時間來分析事故的原因及過程。所以說，統(tǒng)一精確的時間對保證智能變電站安全運行，提高運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了一個新的高度。IEEE1588精確時鐘同步協(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、能夠達到微秒級校時精度等諸多優(yōu)點在電力系統(tǒng)中無疑成為時下最為熱門的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。利用該協(xié)議可以構(gòu)成覆蓋站內(nèi)站外所有自動化終端節(jié)點、高精度、易擴展的廣域多層統(tǒng)一校時體系。本文就是基于該協(xié)議來進行展開的。
　　本文首先介紹了變電站常見的對時技術(shù)和廣泛應(yīng)用的一些智能變電站時鐘組網(wǎng)技術(shù)，并對其在應(yīng)用性和經(jīng)濟性方面做了簡要對比和評估。
　　然后，從基本概念、協(xié)議報文、工作方式和同步過程各方面，針

3、對 PTP協(xié)議做了詳細(xì)闡述和分析，得到影響IEEE1588時間標(biāo)準(zhǔn)精度的若干點因素，其中兩個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程中主從時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關(guān)鍵因素的補償來展開的，這也是本文寫作思路上的兩條主線。由于實際生產(chǎn)中影響 PTP時鐘精度的誤差是不能消除的，因此只能盡可能采取補償?shù)姆椒ㄈタs小誤差。在本文中，PTP時鐘誤差補償?shù)幕驹硎菍?N個連續(xù)同步周期內(nèi)同步報文所包含的時間信

4、息進行提取，經(jīng)過計算機運算得到主從時鐘偏差，然后補償報文在鏈路中的傳輸延時、CPU處理時間等固定延遲，再反向演算出系統(tǒng)同步點，最后根據(jù)系統(tǒng)同步點對從時鐘時間進行校準(zhǔn)，達到主、從時鐘同步的目的。
　　經(jīng)過分析，為降低網(wǎng)絡(luò)延遲的不確定性帶來的影響，削弱噪聲對偏差真實值的干擾，得到精確的主、從機時間偏差，本文選擇對計算機測量的采樣數(shù)據(jù)進行滑動平均和Kalman濾波處理，使最終得到的偏差更加精確。并在Matlab軟件中對誤差的濾波效果進行