[發明專利]用于并行冗余協議網絡中的時鐘輸出控制方法和系統

有效

• 申請號: 201710115849.7
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106936529B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 李鵬;郭曉斌;習偉;姚浩;蔡田田;陳波;石景海;周濤;徐剛;陳秋榮;胡炯
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉艷麗

本發明涉及一種用于并行冗余協議網絡中的時鐘輸出控制方法和系統，其方法包括：在第一以太網端口的時鐘和第二以太網端口的時鐘均有效時，獲取所述第一以太網端口和所述第二以太網端口的時鐘讀數差值；將所述時鐘讀數差值與預設閾值進行比較，獲得比較結果；在所述比較結果表明所述時鐘讀數差值不小于所述預設閾值時，將所述第一以太網端口和所述第二以太網端口的輸出閉鎖；在所述比較結果表明所述時鐘讀數差值小于所述預設閾值時，輸出所述第一以太網端口的時鐘；在第一以太網端口的時鐘無效且第二以太網端口的時鐘有效時，輸出所述第二以太網端口的時鐘。采用本實施例中的方案，可以提高并行冗余協議輸出時鐘的可靠性。

技術領域

本發明涉及電力變電站技術領域，特別是涉及一種用于并行冗余協議網絡中的時鐘輸出控制方法和系統。

背景技術

并行冗余協議(Parallel Redundancy Protocol，PRP)的基本思路是通過支持PRP的網絡節點(DANP)為系統提供冗余。每個DANP有兩個獨立以太網端口，分別是port A和port B，這兩個以太網端口使用相同MAC地址和IP地址，并同時連接在鏈路冗余實體上。當鏈路冗余實體收到上層協議發送的報文后，將該報文幀復制并同時從兩個以太網端口對外發送，先抵達目標網絡節點的幀被鏈路冗余實體接受并發送給上層協議，后抵達的幀則將被鏈路冗余實體丟棄，不再到達更上一層。由于這樣的機制，并行冗余協議對鏈路層之上的協議，具有良好的兼容性，完全支持智能變電站MMS(Manufacturing MessageSpecification，制造報文規范)、GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event，面向通用對象的變電站事件)和SMV(Sampled Values，采樣值)數據通信。對于不支持并行冗余協議的單端口網絡節點SAN，推薦通過Red Box(冗余盒)接入雙網，使之具備并行冗余協議能力。在這種網絡并行冗余之下，即使一個網絡出現故障，仍有另一套網絡及各設備的冗余端口是正常工作的，系統可無延時自愈。

精確時間協議(Precision time protocol，PTP或IEEE 1588)是一種網絡時間同步協議，具有亞微秒級的時間同步性能，圖1為1588時間同步過程示意圖。在系統的同步過程中，主時鐘周期性發布PTP時間同步協議及時間信息，傳輸路徑上的設備需要修改報文的修正域(correction Field)以反映該報文在本裝置內的駐留時間，從時鐘端口接收主時鐘端口發來的時間信息，系統據此計算出主從線路時間延遲及主從時間差，并利用該時間差調整本地時間，使從設備時間保持與主設備時間一致。

并行冗余協議提供了兩套物理上完全分開的冗余通信路徑，而精確時間協議又是一種與通信路徑上的延時相關的通信對時協議，當精確時間協議通過并行冗余協議網絡傳輸時，按照國際標準IEC 62439-3的2.0版本的描述，相關主要說明包括：①對于精確時間協議報文來說，并行冗余協議的RCT(Redundancy Check Trailer，冗余標識符)標識是不可信賴的；②從時鐘應將兩個端口收到的時鐘視為互相獨立的時鐘，就像它們是來自互相獨立的時鐘源一樣；③從時鐘應該將兩個端口收到的所有精確時間協議報文各自獨立處理。國際標準中雖然提出了上述要求，但是并沒有給出具體的實現方法。目前常用的并行冗余協議輸出了兩個時鐘，其核心思想是如果有一個端口的時鐘丟失可以利用另外一個端口的時鐘，但當兩個時鐘都有效時只能按照簡單的規則選擇某個端口的時鐘，可靠性較低。

發明內容

有鑒于此，提供一種用于并行冗余協議網絡中的時鐘輸出控制方法和系統，可以提高并行冗余協議輸出時鐘的可靠性。

第一方面，提供一種用于并行冗余協議網絡中的時鐘輸出控制方法，包括：

在第一以太網端口的時鐘和第二以太網端口的時鐘均有效時，獲取所述第一以太網端口和所述第二以太網端口的時鐘讀數差值；