[發明專利]基于自學習改進的電網時間同步測量系統和方法

有效

• 申請號: 201710006019.0
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106656395B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 姚明旿;羅祥帆;黃振林;高晨
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

本發明公開一種基于網絡自學習的改進的電網時間同步測量系統和方法，主要解決電網網絡中1588同步協議延遲請求報文與電網網絡中其他報文碰撞概率過大問題。本發明在原有同步測量系統中增設自學習模塊，通過網絡接收各類網絡報文，記錄報文到達時間，計算并設置同步模塊最佳延遲請求報文發送時間，以減少延遲請求報文與網絡其他報文的碰撞概率。同步測量方法為：在原1588同步協議上增加網絡自學習功能，自學習方法學習網絡其他報文到達規律，計算最佳延遲請求報文發送時間，并控制1588協議同步模塊在計算的最佳延遲請求報文發送時間發送延遲請求報文，減少延遲請求報文與網絡其他報文碰撞概率，提高電網中同步測量精度，并降低網絡其他報文時延。

技術領域

本發明涉及通信網絡技術領域，尤其涉及一種通過自學習方法實現判斷電網時間同步測量延遲請求報文發送時間方法，具體是一種基于自學習改進的電網時間同步測量系統和方法。用于解決電網中同步測量時延遲請求報文與電網其他報文碰撞概率過大問題，通過電網同步測量精度并降低電網其他報文延遲。

背景技術

我國電網已初步建成了以大機組，自動化和超高壓機組為主要特征的現代化大型電網系統，為了保證電網的安全和經濟的運行，各種以通信和計算機技術為基礎的自動化裝置被廣泛應用，如電力故障錄波裝置、同步向量測量裝置、調度自動化裝置、變電站計算機監控系統和火電廠機組自動控制系統等。這些裝置的正常工作和使用離不開統一的全網時間同步。此外，各種微機型裝置內部都帶有實時時鐘，其運行時的固有誤差無法避免，隨著運行時間的增加，累積誤差就會越來越大，從而無法正確的計算時間，因此，也要求由外部時間源定期輸入使其時間同步。

隨著IT技術的發展，通過網絡為電網授時成為了可能，目前的網絡時間協議主要有基于1588協議的NTP和PTP兩種。

NTP(Network Time Protocol)是設計用來同步網絡中各個計算機時間的協議，其同步精度在局域網內可達0.1ms，在互聯網上絕大多數的地方其精度可以達到1-50ms。

PTP(Precision Time Protocol)精密時間協議，相對NTP，PTP提高了設備同步精度，其同步精度可達到微妙(us)級。PTP協議有4種報文類型，包括同步報文，跟隨報文，延遲請求報文和延遲應答報文。

現有的電網同步網絡協議普遍使用1588協議的PTP協議，但并未考慮PTP報文與電網中其他網絡報文之間的影響。由于網絡中的其他報文是隨機到達的，因此現有方法無法預測網絡中其他報文到達時間，受網絡帶寬限制，實際應用中，當PTP報文與電網其他網絡報文沖突時有可能造成同步報文或網絡報文的延遲不確定，也會造成其他網絡報文延遲增加。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于網絡自學習的改進的電網時間同步測量系統，實現在不影響電網各節點同步精度的前提下減少同步報文與電網其他網絡報文的碰撞。

本發明是一種基于網絡自學習改進的電網時間同步測量系統，電網基礎設備包括故障錄波裝置、同步向量測量裝置、調度自動化裝置、變電站計算機監控裝置和火電廠機組自動控制裝置，這些設備稱作待測設備，待測設備均通過交換機連接到1588協議時間同步模塊上，電網通過1588協議時間同步，1588協議包括網絡中的主時鐘與從時鐘，1588協議時間同步模塊通過交換機網絡接口作為從時鐘與電網中的主時鐘同步，其特征在于，在1588協議時間同步模塊上附加有自學習測量設備模塊，自學習測量設備模塊通過交換機獲取網絡其他報文，同時通過1588協議時間同步模塊上時間輸出接口記錄來自網絡各個待測設備的其他報文到達時間，計算出改進的1588協議同步報文中延遲請求報文的最佳發送時間，通過配置輸出接口，設置1588協議時間同步模塊延遲請求報文發送時間，1588協議時間同步模塊于最佳發送時間時發送延遲請求報文，通過網絡接口與主時鐘同步，減少延遲請求報文與電網中其他報文的碰撞概率，實現更精確的網絡時間同步。

本發明還是一種基于網絡自學習改進的電網時間同步測量方法，其特征在于，包括有以下步驟：