[發(fā)明專利]一種基于ColdFire架構(gòu)的配電終端

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310489971.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN103532235A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍錦強(qiáng);李站;白海濤;李嘉添
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州南方電力集團(tuán)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;H04L7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配網(wǎng)自動(dòng)化及繼電保護(hù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于ColdFire架構(gòu)的支持IEEE1588的配電終端。

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背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)發(fā)展，基于通信技術(shù)的智能電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用越來越深入，電力通信系統(tǒng)對(duì)各種終端網(wǎng)絡(luò)之間的同步精度要求越來越高，傳統(tǒng)的GPS方式及NTP同步越發(fā)不能滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘同步的要求。

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發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于ColdFire架構(gòu)的支持IEEE1588的配電終端，引入支持IEEE1588同步機(jī)制的終端，該終端是采用PTP同步方式，該類終端能夠?qū)崿F(xiàn)具有通用型配電功能與高精度時(shí)鐘同步功能；且能達(dá)到次納秒及精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于ColdFire架構(gòu)的配電終端，包括Coldfire處理器、三遙功能模塊和內(nèi)置高精度IEEE?1588時(shí)鐘的收發(fā)器，所述Coldfire處理器與三遙功能模塊連接，Coldfire處理器與收發(fā)器連接。該配網(wǎng)終端具有線路保護(hù)和配網(wǎng)三遙功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)八回路的電壓電流的同步采樣與控制，實(shí)現(xiàn)智能配電及保護(hù)功能。

進(jìn)一步的，所述收發(fā)器為PHYTER收發(fā)器。

進(jìn)一步的，所述配電終端還包括用于實(shí)現(xiàn)多機(jī)組網(wǎng)模式下的高精度同步工作的支持光口以太網(wǎng)和/或電口以太網(wǎng)，所述支持光口以太網(wǎng)和/或電口以太網(wǎng)與收發(fā)器連接。

進(jìn)一步的，所述配電終端是支持IEEE?1588的時(shí)鐘同步的配電終端，該配電終端與支持IEEE?1588時(shí)鐘對(duì)時(shí)的裝置的同步精度達(dá)到10ns。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明集中了線路保護(hù)和配網(wǎng)三遙功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)八回路的電壓電流的同步采樣與控制，實(shí)現(xiàn)智能配電及保護(hù)功能；具有通用配網(wǎng)自動(dòng)化終端的功能。本發(fā)明采用了內(nèi)置高精度IEEE?1588?時(shí)鐘的收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)高精度同步作用。

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附圖說明

圖1為本發(fā)明的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為配電終端組網(wǎng)方式及同步時(shí)鐘關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。

如圖1，一種基于ColdFire架構(gòu)的支持IEEE1588的配電終端，包括Coldfire處理器、三遙功能模塊和內(nèi)置高精度IEEE1588時(shí)鐘的收發(fā)器，Coldfire處理器與三遙功能模塊連接，Coldfire處理器與收發(fā)器連接，在本實(shí)施例中，收發(fā)器為DP83640芯片，該配電終端具有線路保護(hù)和配網(wǎng)三遙功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)八回路的電壓電流的同步采樣與控制，實(shí)現(xiàn)智能配電及保護(hù)功能，同時(shí)支持IEEE?1588的時(shí)鐘同步能力，與支持IEEE?1588時(shí)鐘對(duì)時(shí)的裝置達(dá)到10ns的同步精度，實(shí)現(xiàn)多機(jī)組網(wǎng)模式下的高精度同步工作。

本發(fā)明硬件方案參考附圖1，其核心是Coldfire處理器單元及PHY收發(fā)器，三遙功能模塊采用同步采樣的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)八回路的電壓電流的同步采樣與控制，實(shí)現(xiàn)智能配電及保護(hù)功能；電壓電流互感器與外部測(cè)控對(duì)象相連輸電線路或配電變的模擬信號(hào)；遙信開入回路采集開關(guān)及輔助回路的位置信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電變的非電量保護(hù)。

本發(fā)明對(duì)IEEE?1588對(duì)時(shí)的支持體現(xiàn)在同類裝置組網(wǎng)時(shí)可實(shí)現(xiàn)各組網(wǎng)終端主從時(shí)鐘的對(duì)時(shí)，組網(wǎng)介質(zhì)采用普通網(wǎng)線或者光纖以太網(wǎng)方式。

上述配電終端還具有由時(shí)間標(biāo)記器，用于為接收和發(fā)送的信息包印上時(shí)間標(biāo)記。該配電終端所采用的IEEE?1588高精度時(shí)間協(xié)議（PTP）是位于物理層，因此可以在最靠近網(wǎng)線的位置記錄時(shí)間標(biāo)記，且分辨率高達(dá)8ns，確保系統(tǒng)有高精度控制功能。

本發(fā)明的軟件方案主要是根據(jù)PTP協(xié)議框架，利用PTP協(xié)議的狀態(tài)機(jī)模塊，實(shí)現(xiàn)終端上電初始化狀態(tài)，異常情況下的故障狀態(tài)，通常情況下的偵聽狀態(tài)、主時(shí)鐘狀態(tài)、從時(shí)鐘狀態(tài)以及尚未校準(zhǔn)狀態(tài)，同時(shí)根據(jù)組網(wǎng)情況實(shí)現(xiàn)終端本身PTP狀態(tài)轉(zhuǎn)化。

本發(fā)明軟件實(shí)現(xiàn)方式中主要采用組網(wǎng)各終端最佳主時(shí)鐘選擇確認(rèn)算法、本地時(shí)鐘同步算法。實(shí)現(xiàn)最佳主時(shí)鐘采取了兩個(gè)步驟：通過數(shù)據(jù)集比較算法從本地時(shí)鐘系統(tǒng)的各通信端口中選擇質(zhì)量最佳的同步報(bào)文，然后采用狀態(tài)決斷算法比較此時(shí)的主時(shí)鐘和本地時(shí)鐘的精度屬性，決定當(dāng)前PTP協(xié)議所處的狀態(tài)當(dāng)組網(wǎng)各終端最佳主時(shí)鐘選擇出來后，就可以調(diào)整本地時(shí)間，確保與主時(shí)鐘基準(zhǔn)時(shí)間保持一致，如圖2。

以上所述的本發(fā)明的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神原則之內(nèi)所作出的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。