[發(fā)明專利]基于自學習改進的電網(wǎng)時間同步測量系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710006019.0
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106656395B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)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(yè)專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

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

技術領域

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

背景技術

我國電網(wǎng)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(xiàn)代化大型電網(wǎng)系統(tǒng)，為了保證電網(wǎng)的安全和經(jīng)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(diào)度自動化裝置、變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)和火電廠機組自動控制系統(tǒng)等。這些裝置的正常工作和使用離不開統(tǒng)一的全網(wǎng)時間同步。此外，各種微機型裝置內(nèi)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(fā)展，通過網(wǎng)絡為電網(wǎng)授時成為了可能，目前的網(wǎng)絡時間協(xié)議主要有基于1588協(xié)議的NTP和PTP兩種。

NTP(Network Time Protocol)是設計用來同步網(wǎng)絡中各個計算機時間的協(xié)議，其同步精度在局域網(wǎng)內(nèi)可達0.1ms，在互聯(lián)網(wǎng)上絕大多數(shù)的地方其精度可以達到1-50ms。

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

發(fā)明內(nèi)容

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

本發(fā)明是一種基于網(wǎng)絡自學習改進的電網(wǎng)時間同步測量系統(tǒng)，電網(wǎng)基礎設備包括故障錄波裝置、同步向量測量裝置、調(diào)度自動化裝置、變電站計算機監(jiān)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(xié)議時間同步模塊上，電網(wǎng)通過1588協(xié)議時間同步，1588協(xié)議包括網(wǎng)絡中的主時鐘與從時鐘，1588協(xié)議時間同步模塊通過交換機網(wǎng)絡接口作為從時鐘與電網(wǎng)中的主時鐘同步，其特征在于，在1588協(xié)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(wǎng)絡其他報文，同時通過1588協(xié)議時間同步模塊上時間輸出接口記錄來自網(wǎng)絡各個待測設備的其他報文到達時間，計算出改進的1588協(xié)議同步報文中延遲請求報文的最佳發(fā)送時間，通過配置輸出接口，設置1588協(xié)議時間同步模塊延遲請求報文發(fā)送時間，1588協(xié)議時間同步模塊于最佳發(fā)送時間時發(fā)送延遲請求報文，通過網(wǎng)絡接口與主時鐘同步，減少延遲請求報文與電網(wǎng)中其他報文的碰撞概率，實現(xiàn)更精確的網(wǎng)絡時間同步。

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