[發(fā)明專利]一種高效率的晶振頻率守時方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410689747.2
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104536285A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆志輝;周水斌;鄭拓夫;尹明
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
• 主分類號: G04G7/00
• 分類號: G04G7/00;G04R20/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高效率的晶振頻率守時方法，屬于智能變電站開發(fā)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

智能變電站是智能電網(wǎng)中變電站的一個發(fā)展方向，智能變電站的主要特征之一就是電子互感器的使用。隨著電子互感器的使用，變電站的模擬量采集模式發(fā)生了變化，由于電子互感器輸出的信號為小信號，電壓較低，不適合遠(yuǎn)距離傳輸，需要在就地完成模擬量轉(zhuǎn)換，而間隔內(nèi)的電子互感器距離比較遠(yuǎn)，不可能通過一個裝置完成間隔內(nèi)所有電子互感器的采集，這樣，就出現(xiàn)一個間隔內(nèi)電子互感器采樣相互獨立的情況，為了完成一個間隔的模擬量的分散采集后的同步，就出現(xiàn)了同步電子互感器的合并單元裝置。

合并單元完成多個采集器數(shù)據(jù)合并，目前多采用重采樣的方法完成數(shù)據(jù)同步，這就對合并單元的對時精度有一定的要求，對時精度的好壞直接影響到模擬量采集的相位。為了保障智能變電站的穩(wěn)定運行，站內(nèi)的對時設(shè)備和合并單元裝置都必須具備守時功能，保證在丟失對時信號后一定時間內(nèi)不會對變電站的保護(hù)產(chǎn)生重大影響，出現(xiàn)誤動等事故，預(yù)留處理對時故障的時間。

目前，行業(yè)內(nèi)對晶振頻率的守時方法已經(jīng)作了一些研究，如專利文件《自適應(yīng)晶振頻率守時方法》(申請?zhí)枺?01010589598.4)中所述技術(shù)方案：當(dāng)對時信號正常時，同時測量晶振的頻率；在基準(zhǔn)信號失步時，對時服務(wù)器根據(jù)同步時測量的晶振頻率，采用自適應(yīng)晶振頻率守時方式輸出時鐘信號。該方案在一定程度上保證了智能變電站的穩(wěn)定運行，但是在對守時精度要求比較高的場合，采用此守時方案會出現(xiàn)短時間內(nèi)守時偏差過大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種高效率的晶振守時方法，旨在解決智能變電站守時功能裝置守時偏差過大的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種高效率的晶振頻率守時方法的技術(shù)方案包括以下步驟：

1)設(shè)備接收對時信號，并解析出所需的對時秒脈沖信號；

2)創(chuàng)建正常秒脈沖晶振計數(shù)緩沖區(qū)和守時秒脈沖緩沖區(qū)；

3)對時信號正常時，裝置準(zhǔn)確記錄每秒的起始時刻的晶振計數(shù)，進(jìn)而計算出每秒的晶振計數(shù)，并對每秒晶振計數(shù)的有效性進(jìn)行判斷，把有效的每秒晶振計數(shù)放入正常秒脈沖晶振計數(shù)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)放滿后再從第一個緩沖區(qū)開始循環(huán)寫入；

4)對時信號異常時，根據(jù)緩存的秒脈沖晶振計數(shù)計算平均每秒的晶振計數(shù)f_ave，并對平均值計算時產(chǎn)生的余數(shù)y按照預(yù)設(shè)的分配規(guī)律進(jìn)行分?jǐn)?；余?shù)分?jǐn)偤蟮拿恳环輸?shù)據(jù)分別與平均每秒的晶振計數(shù)f_ave相加得到每秒晶振計數(shù)，將每秒晶振計數(shù)放入守時秒脈沖緩沖區(qū)，裝置依次取出守時秒脈沖緩沖區(qū)里的值進(jìn)行守時。

步驟2)所述正常秒脈沖晶振計數(shù)緩沖區(qū)個數(shù)為2的i*n次冪，其中i,n為正整數(shù)且i≤n。

步驟4)所述計算平均每秒的晶振計數(shù)f_ave及余數(shù)y所采用的方法是移位和位操作運算。

步驟4)所述的預(yù)先設(shè)定的分配規(guī)律為：

a.創(chuàng)建一個余數(shù)分配表，表中設(shè)定好余數(shù)0～(2^i)-1所對應(yīng)的分?jǐn)倲?shù)據(jù)，即將每個余數(shù)相對均勻地分?jǐn)倿?^i份，每份數(shù)據(jù)的值為0或1；

b.把余數(shù)y右移i位得到平均值y_ave及余數(shù)p，根據(jù)余數(shù)p查詢余數(shù)分配表得到對應(yīng)的一行值，將該行的值加上平均值y_ave，完成把余數(shù)y分?jǐn)偝?^i份；

c.對2^i份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分?jǐn)?，完成把余?shù)y分?jǐn)偝?^(i*2)份；

d.對2^(i*2)份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分?jǐn)?，直至完成把余?shù)y分?jǐn)偝?^(i*n)份，余數(shù)y分?jǐn)偨Y(jié)束。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在對時信號或衛(wèi)星信號正常時，計算并緩存每秒晶振計數(shù)個數(shù)；在對時信號或衛(wèi)星信號丟失時，根據(jù)記錄的秒脈沖晶振計數(shù)計算平均每秒晶振計數(shù)個數(shù)，并對產(chǎn)生的余數(shù)進(jìn)行均攤，利用平均計算和余數(shù)均攤后的每秒晶振計數(shù)個數(shù)提供秒脈沖進(jìn)行守時。在計算每秒平均晶振計數(shù)個數(shù)時，為了避免使用除法，采用移位和位操作運算，以方便在各種硬件上實現(xiàn)該方法。在計算出平均每秒的晶振計數(shù)個數(shù)后，由于晶振計數(shù)個數(shù)為整數(shù)，一般都會產(chǎn)生余數(shù)，為了避免余數(shù)對守時精度的影響，需要對余數(shù)做分?jǐn)偺幚怼Ｔ谟鄶?shù)分?jǐn)偟倪^程中，為了避免分?jǐn)偛痪斐啥虝r間的守時偏差過大，需要盡可能的把余數(shù)均勻的插入到守時秒間隔中，本發(fā)明采用每次分8份分?jǐn)偟姆椒ǎ浜喜楸矸?，完成余?shù)的均勻分?jǐn)?，從而達(dá)到較高的守時精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的方法流程圖。

具體實施方式