[發(fā)明專利]基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010546807.7
• 申請(qǐng)日: 2010-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN102005723A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海拓普智能電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/00
• 分類號(hào): H02H7/00;H04L7/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 李柏林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)通信方法，特別是一種基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法。

背景技術(shù)

光纖差動(dòng)保護(hù)在電力系統(tǒng)保護(hù)中占據(jù)著重要地位。差動(dòng)保護(hù)裝置雖然原理簡(jiǎn)單，但是它除了要面對(duì)保護(hù)裝置開發(fā)的共性問(wèn)題外，還要解決兩側(cè)保護(hù)裝置采樣數(shù)據(jù)同步的問(wèn)題。傳統(tǒng)的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置常用的數(shù)據(jù)同步方法有以下幾種：采樣數(shù)據(jù)修正法、采樣時(shí)刻調(diào)整法、時(shí)鐘校正法、GPS同步法、參考向量同步法、采樣序號(hào)調(diào)整法等。這些方法目前存在以下問(wèn)題：對(duì)兩側(cè)晶振要求高，采樣間隔不均勻，對(duì)硬件要求高。GPS同步法受到自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境等因素的影響，而且需要相應(yīng)的硬件支持等。自IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)頒布以來(lái)，IEEE1588在自動(dòng)化測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越重視，支持IEEE1588的硬件也越來(lái)越多，因此將IEEE1588應(yīng)用于電力系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單、精確的可應(yīng)用于光纖差動(dòng)保護(hù)裝置兩側(cè)的基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法，包括以下步驟：

A.與光纖通道相連的兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議，發(fā)送、接收PTP消息報(bào)文；

B.兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議中的最佳主時(shí)鐘BMC算法，確定兩側(cè)裝置中的一側(cè)為PTP主時(shí)鐘，另一側(cè)為PTP從時(shí)鐘；

C.PTP從時(shí)鐘側(cè)根據(jù)IEEE1588協(xié)議計(jì)算數(shù)據(jù)通道延時(shí)及本側(cè)PTP時(shí)鐘相對(duì)于PTP主時(shí)鐘的偏差，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果微調(diào)本側(cè)PTP時(shí)鐘；

D.判斷PTP從時(shí)鐘是否與PTP主時(shí)鐘同步，若否則返回步驟C；若是則設(shè)置時(shí)鐘同步標(biāo)志；

E.主從時(shí)鐘捕捉PPS輸入，調(diào)整采樣定時(shí)間隔，并啟動(dòng)A/D采樣。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明方法同步精度高，兩側(cè)PPS秒脈沖時(shí)間偏差及每個(gè)采樣脈沖的時(shí)間偏差均小于1us，拋棄了通過(guò)復(fù)雜的算法來(lái)調(diào)整采樣數(shù)據(jù)的方法，數(shù)據(jù)同步方法完全獨(dú)立于差動(dòng)保護(hù)，與采樣數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明數(shù)據(jù)同步方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法，包括以下步驟：

A.與光纖通道相連的兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議，發(fā)送、接收PTP消息報(bào)文；兩側(cè)裝置中以太網(wǎng)的PHY芯片的型號(hào)是DP83640，內(nèi)部維持一個(gè)125MHZ的可調(diào)整的高精度PTP(precision?time?protocol)時(shí)鐘，并可輸出秒脈沖PPS(pulse?per?second)；

B.兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議中的最佳主時(shí)鐘BMC算法，確定兩側(cè)裝置中的一側(cè)為PTP主時(shí)鐘，另一側(cè)為PTP從時(shí)鐘；

C.PTP從時(shí)鐘側(cè)根據(jù)IEEE1588協(xié)議計(jì)算數(shù)據(jù)通道延時(shí)及本側(cè)PTP時(shí)鐘相對(duì)于PTP主時(shí)鐘的偏差，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果微調(diào)本側(cè)PTP時(shí)鐘；

D.判斷PTP從時(shí)鐘是否與PTP主時(shí)鐘同步，若否則返回步驟C；若是則設(shè)置時(shí)鐘同步標(biāo)志；當(dāng)PTP從時(shí)鐘相對(duì)于PTP主時(shí)鐘的偏差小于1us時(shí)則可視為PTP從時(shí)鐘同步于PTP主時(shí)鐘。

E.主從時(shí)鐘捕捉PPS輸入，調(diào)整采樣間隔，并啟動(dòng)A/D采樣；當(dāng)兩側(cè)PPS同步時(shí)，每相鄰的兩個(gè)PPS輸入間隔時(shí)間即為1秒，設(shè)定裝置的采樣率為N次/秒，則采樣定時(shí)間隔為1/N秒，各側(cè)從捕捉到本側(cè)當(dāng)前PPS輸入時(shí)刻起，按照采樣定時(shí)間隔去觸發(fā)A/D采樣，即可保證光纖差動(dòng)保護(hù)裝置兩側(cè)采樣同步。

若一側(cè)裝置重新上電或者光纖通道斷開后重現(xiàn)連接異常情況出現(xiàn)時(shí)，兩側(cè)裝置的時(shí)鐘分別自由運(yùn)行，兩側(cè)裝置的PPS不一定保持同步，重復(fù)上述步驟A-E過(guò)程則可使一側(cè)裝置再次同步于另一側(cè)裝置。

參照?qǐng)D2，光纖以太網(wǎng)通道兩側(cè)裝置通過(guò)PHY與集成在CPU上的MAC相連接，PHY芯片采用DP83640，內(nèi)部維持一個(gè)125MHZ的可調(diào)整的高精度PTP，并可輸出供兩側(cè)裝置捕捉以觸發(fā)A/D采樣的秒脈沖PPS。CPU通過(guò)PTP協(xié)議引擎可計(jì)算數(shù)據(jù)通道延時(shí)及主從PTP時(shí)鐘的偏差，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果微調(diào)本地PTP時(shí)鐘；CPU還可以捕捉本地來(lái)自PHY的PPS秒脈沖，并按預(yù)定的采樣頻率以定時(shí)采樣間隔去觸發(fā)A/D采樣。

以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。