[發(fā)明專利]分站網(wǎng)絡(luò)中的等待時間確定

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280075232.2
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN104662826B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L.特伊博姆
• 申請（專利權(quán)）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L12/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 葉曉勇,姜甜

技術(shù)領(lǐng)域

一般來說，本公開涉及分站之間的通信，以及具體來說，涉及分站網(wǎng)絡(luò)中的等待時間確定。

背景技術(shù)

分站通常是發(fā)電、輸電和配電系統(tǒng)的一部分。總的來說，分站將電壓從高變換到低或者相反，和/或執(zhí)行與發(fā)電、輸電和配電系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的若干其他功能的任一個。電力可流經(jīng)發(fā)電廠與消費者之間的若干分站，并且其電壓可按照若干階躍發(fā)生變化。

因此，分站具有向消費者供應(yīng)電力的功能，并且包括保護系統(tǒng)，其緊接諸如漏電、接地故障或裝置故障之類的問題發(fā)生之后切斷對該問題發(fā)生的位置的電力供應(yīng)。這種所謂的線路差動保護應(yīng)用直到最近主要基于使用例如同步光網(wǎng)(SONET)和同步數(shù)字系列(SDH)等的時分復用(TDM)技術(shù)的廣域網(wǎng)(WAN)。在TDM網(wǎng)絡(luò)中，所有通信是同步的，并且通信等待時間以及抖動因此易于檢索。這些網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是同步的，這對智能電子裝置(IED)線路差動保護應(yīng)用是有益的，因為這個應(yīng)用需要比較在完全相同時間所測量、通過兩個遠距離分站所取樣的數(shù)據(jù)。

電力系統(tǒng)中的電子裝置的時間同步按傳統(tǒng)通過使用在分站的全球定位系統(tǒng)(GPS)的秒脈沖(PPS)信號輸出、專用分配布線上攜帶的靶場儀器組時間碼B(IRIG-B)或其他信號來實現(xiàn)。GPS是極準確解決方案，但是因?qū)⑻炀€附連到每一個裝置以便同步的成本和復雜化而不會充分縮放。此外，IED中的未調(diào)制(DC移位模式)IRIG-B定時協(xié)議的典型實現(xiàn)提供100 μs范圍的精度；這一般足夠準確以用于例如事件序列記錄和故障波形捕獲等的一些時間戳記應(yīng)用，但是對于過程總線、例如IEC 61850過程總線或者要求<1 μs精度的應(yīng)用通常不夠準確。另外，IRIG-B安裝通常要求專用同軸電纜或雙絞線以傳輸定時信號，以及單個輸出只能驅(qū)動有限數(shù)量的裝置，這取決于電纜長度和裝置負荷。這些約束限制可縮放性，并且增加IRIG-B的部署和維護成本。

具有以太網(wǎng)通信能力的IED的數(shù)量的大量增長促進了基于網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(NTP)或簡單網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(SNTP)和IEEE 1588網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如精確時間協(xié)議PTP)的時間同步的新方法。因此，現(xiàn)有SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)當前由電信運營商替換成分組交換WAN網(wǎng)絡(luò)。這種變化主要通過成本并且通過電信運營商必須向其消費者提供的多樣化通信需要來推動。

但是，分組交換WAN沒有提供與TDM網(wǎng)絡(luò)相同的同步機制。分組等待時間在各分組之間而是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)狀況可有所不同。

另外，現(xiàn)有NTP/SNTP具有能夠通過局域網(wǎng)來同步計算機的優(yōu)點，但是可能沒有大多數(shù)分站應(yīng)用、例如IEC 61850-9-2過程總線或IEEE C37.118-2005同步相量所需要的精度。正常網(wǎng)絡(luò)條件下的典型SNTP實現(xiàn)進入2-3 ms的范圍之內(nèi)；甚至運行SNTP的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)只能取得毫秒范圍中的精度。這遠遠跟不上對公用事業(yè)同步應(yīng)用的要求。另外，SNTP下的定時性能受到重負荷網(wǎng)絡(luò)干擾。

因此，需要改進分站網(wǎng)絡(luò)中的不同分站之間的等待時間確定。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述，本公開的一般目的是提供用于分站網(wǎng)絡(luò)中的等待時間確定的方法、計算機程序和電子裝置。

本公開所提供的思路基于如下理解：雖然在IEEE 1588中標準化的精確時間協(xié)議(PTP)設(shè)計成同步分布式系統(tǒng)(例如發(fā)電、輸電和配電系統(tǒng)，其使用網(wǎng)絡(luò)進行通信)的節(jié)點(例如分站)中的實時時鐘，但是PTP沒有公開如何使用這些時鐘。這而是可通過相應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域來指定。

因此，本公開的具體目的是提供用于基于精確時間協(xié)議的分站網(wǎng)絡(luò)中的等待時間確定的方法、計算機程序和電子裝置。

因此，按照本公開的第一方面，提供一種用于分站網(wǎng)絡(luò)中的等待時間確定的方法，該方法在分站網(wǎng)絡(luò)的第一電子裝置中執(zhí)行。該方法包括：獲取至少一個數(shù)據(jù)值；將至少一個數(shù)據(jù)值作為有效載荷包含在精確時間協(xié)議的消息中，該消息可選地還包含時間戳；將消息尋址到至少一個第二電子裝置；以及將消息傳送給中繼裝置。