[實用新型]基于工業以太網相切接入環的智能配電網IEEE1588校時同步系統

有效

• 申請號: 201320615743.0
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN203554068U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 侯梅毅;高曉東;咸日常;蔣濤;翟純恒;王愛華;翟瀅;張寧;劉剛;劉凱;張興永;朱鋒;張聰;朱國防;馮書瑋
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司淄博供電公司;山東大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L7/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本實用新型涉及一種配電網校時同步系統，特別涉及一種基于工業以太網相切接入環的智能配電網IEEE1588校時同步系統。?

背景技術

當前輸電網的各個骨干節點時間同步精度已經達到了較高標準，配網自動化覆蓋的中壓節點時間同步精度仍然比較低。在智能配電網的建設中，具有同步相量采集功能的智能配電網廣域測控體系是智能配電網的關鍵支撐技術，要實現智能配電網安全分析和測控平臺建設、智能配電網廣域保護和事件管理、智能配電網無縫自愈等技術必需讓配電網的校時精度達到微秒級，所以對智能配電網精確時間同步體系建設研究具有重要的實際意義。?

當前電力系統的時間同步研究以變電站自動化為主，主要采用的技術有：GPS對時、秒脈沖對時、IRIG-B碼、簡單網絡時間協議SNTP、精確時間同步協議PTP等。其中GPS同步精度高，但成本昂貴不適合在配電網大量節點中應用，且其穩定性安全性也不十分可靠；秒脈沖和IRIG-B編碼同步也能達到較高精度，但需要額外對時專用線路，無法應用在配電網這種跨度距離比較大的分布式系統中；SNTP網絡報文同步對時精度只能達到ms級。IEEE1588又叫分布式控制與測量系統的精確時間同步協議PTP，它在以太網中通過校時包并在底層打時間戳來同步網絡達到亞微秒級的時間精度，該協議可以復用以太網通信網絡，對資源占用低，無需鋪設額外線路，能降低系統建設成本。目前IEEE1588在電力系統中的應用研究大多集中在變電站自動化領域，配電網中的應用處于起步階段。且已有大量國內外廠家成熟的支持IEEE1588協議的交換機產品。?

光纖通信以其大容量帶寬、強抗干擾能力、相對低廉的成本、低誤碼率、高速率、保密性好等可靠穩定的通信品質成為配電網通信系統的首選技術。隨著IP業務的大量增加，光纖以太網技術在配電網通信系統骨干層和接入層中逐漸成為首選技術。以千兆以太環網構建配電自動化骨干網，以百兆工業以太網環網構建配電自動化接入網的方案成為配電網自動化通信系統建設的典型方案。本實用新型就此典型方案為基礎，研究一種采用IEEE1588復用基于光纖以太網技術配電網通信系統的校時體系。?

實用新型內容

根據以上現有技術中的不足，本實用新型要解決的問題是：提供一種技術簡單、時間精度高、對GPS依賴性小、既節省費用擴展度又好、覆蓋地域廣闊、尤其適應接入層是相切接入環結構、能夠滿足智能配電網時間同步要求的基于工業以太網相切接入環的智能配電網?IEEE1588校時同步系統。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：?

所述的基于工業以太網相切接入環的智能配電網IEEE1588校時同步系統，包括骨干層和接入層，骨干層包括一個骨干層關口交換機和多個骨干層交換機，骨干層關口交換機連接上級網傳精確時鐘裝置，骨干層關口交換機和骨干層交換機通過千兆光纖接口連接形成環形結構，接入層包括一個與骨干層交換機相連接的接入層關口交換機和多個接入層交換機，接入層關口交換機和接入層交換機相連接形成環形結構，接入層交換機連接配電終端裝置，骨干層關口交換機、接入層關口交換機設置為邊界時鐘，骨干層交換機和接入層交換機設置為透明時鐘，配電終端裝置設置為普通時鐘。?

在精確時鐘源的統一校時下，骨干通信環網覆蓋配網主站（地市調度中心）和配網子站（各個變電站），接入層環網由該層一個關口交換機接入本地通信匯聚點骨干網的交換機上，再連接其它所有接入層交換機形成一個完整的小環，與骨干環路相切，覆蓋通信匯聚點的各個開閉所、環網柜、配電所、柱上開關。最后形成了IEEE1588協議在骨干層的大環與多個接入層小環相切的結構中逐層傳遞的機制。?

本實用新型采用分層原則，把每一個通信環（包括骨干層的大環與接入層的小環）看做成一個時鐘校時區域，在每個時鐘校時區域內選擇少量交換機節點時鐘類型設置為邊界時鐘BC，作為本時鐘校時區域內的主時鐘，其他節點設置為透明時鐘TC，配電終端裝置設置為普通時鐘OC，這樣可以達到系統校時層級數量少、誤差積累小、線路和節點負荷適當的效果。?