CN104219016A - 配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法，将连续三次的通道延时△t₁、△t₂、△t₃的延时误差

Description

配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法

技术领域

本发明属于电力配电自动化系统领域，尤其涉及一种配电主站(即配电自动化主站系统)与配电终端(即配电自动化终端)时钟同步时刻的选择方法。

背景技术

电力系统属于与时间相关的系统，配电网事故分析的准确性取决于事件顺序的时钟的精度。然而，现在运行的配电自动化系统，在对配电终端设备进行时钟同步时，往往没有考虑通信网络的通道延时，直接发送对时指令进行对时，因此对时误差大。尤其是采用无线通信网络通信且处在网络忙时状态时，通道延时有时达10s以上，此种情况下，对时误差将更大。为减小对时误差，配电自动化系统一般采用SNTP协议对时，对时误差缩小到500ms以内，但在通信网络的延时不稳定时(尤其是无线通信网络)，对时精度得不到保障。如何在各种网络通信状态的下，对现有的对时机制进行改进，保障对时精度就显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法，以实现在不改变现有时钟同步协议(SNTP协议)的条件下，时钟同步误差精度更高。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法，将连续三次的通道延时△t₁、△t₂、△t₃的延时误差作为判断时钟同步时刻的选择依据。

如果 $E_{{\mathrm{\Δt}}_i}=\frac{|\mathrm{\Δt}-\mathrm{\Δ}{t}_i|}{\mathrm{\Δt}}\≤5\%,$ 其中i＝1,2,3，平均延时 $\mathrm{\Δt}=\frac{\mathrm{\Δ}{t}_1+\mathrm{\Δ}{t}_2+\mathrm{\Δ}{t}_3}{3},$ 则通道延时稳定，配电主站与配电终端时钟同步过程继续。

如果 $E_{{\mathrm{\Δt}}_i}=\frac{|\mathrm{\Δt}-\mathrm{\Δ}{t}_i|}{\mathrm{\Δt}}>5\%,$ 其中i＝1,2,3，平均延时 $\mathrm{\Δt}=\frac{\mathrm{\Δ}{t}_1+\mathrm{\Δ}{t}_2+\mathrm{\Δ}{t}_3}{3},$ 则通道延时不稳定，配电主站与配电终端时钟同步过程不能继续进行，继续重复延时获得过程直至延时误差小于等于5％，或者选择其他时间段重新进行配电主站与配电终端的时钟同步。

针对现有配电主站与配电终端时钟同步过程存在的问题，根据实际情况和相关技术要求，发明人建立了一种配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法，将连续三次的通道延时△t₁、△t₂、△t₃的延时误差作为判断时钟同步时刻的选择依据。据此改进了配电主站与配电终端时钟同步方法，即在原有配电主站与配电终端时钟同步的三个过程的基础上，在延时获得过程和延时传递过程之间增加时钟同步时刻的选择过程，使得后续延时传递过程中下发的通道延时为延时获得过程得到的3次通道延时的平均值。本发明中的时钟同步协议是基于现有SNTP对时协议，在对时的时刻以及通道延时上做了更为精确地选择，尤其对通道延时不稳定的无线通信网络，在不改变现有配电自动化主站、终端硬件结构、SNTP对时协议的条件下，能实现时钟同步误差精度更高的目的。

附图说明

图1是配电自动化主站系统与配电自动化终端系统连接图。

图2是配电主站与配电终端时钟同步中延时获得过程的示意图。

图3是配电主站与配电终端时钟同步中延时传递过程的示意图。

图4是配电主站与配电终端时钟同步中时钟同步过程的示意图。

图中：TI-类别标识，FC-功能码，COT-传输原因，PRM-信源信息位。

具体实施方式

图1显示了配电自动化主站系统与配电自动化终端系统的连接关系。本发明的配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法是基于SNTP对时协议，仅仅通过合理选择时钟同步指令的发送时刻，达到提高对时精度的目的。应用本发明结合下发合理的通道延时，可改进配电主站与配电终端时钟同步方法。

下面以DL/T634.5101-2002协议的平衡式来说明应用本发明的配电主站与配电终端的时钟同步过程，具体如下：

时钟同步方法由以下四个阶段组成：延时获得过程、时钟同步时刻的选择过程、延时传递过程、时间同步过程。

(1)延时获得过程(图2)

该过程用于获得配电主站至配电终端间的通道延时，具体过程是：配电主站以“延时获得指令”报文作为该过程的启动，并将发出该报文第一位的毫秒时刻作为时间信息置入报文中，假设该时刻为t_a；配电终端收到“延时获得命令”报文的瞬间，配电终端时间以t_a时刻开始计时；经过t_b的处理时间后，配电终端立即以“延时获得确认”报文响应，以发出该报文第一位的毫秒时刻作为时间信息置入报文中，该时刻计作t_c，则t_c＝t_a+t_b；配电主站收到“延时获得确认”报文的瞬间，记录下此刻配电主站时刻t_d，则配电主站系统至配电终端间的通道延时

(2)时钟同步时刻的选择过程

再重复“延时获得过程”2次，分别得到传输延时△t₂、△t₃，则平均延时为如果△t₁、△t₂、△t₃与平均延时为△t的差值的绝对值除以△t的值为延时误差，即其中i＝1,2,3，，则通道延时非常稳定，对时流程继续进行；如果则通道延时不稳定，不适合对时，重复延时获得过程，直至延时误差小于等于5％。

(3)延时传递过程(图3)

该过程用于配电主站将计算的平均通道传输延时传递给配电终端，具体过程是：配电主站将计算的平均通道传输延时以数据突发的数据格式传输到配电终端，配电终端链路层进行确认。配电终端将此时间值和帧传输耗时之和作为时钟同步时间校正值，帧传输耗时等于帧长除以传输速率。

(4)时钟同步过程(图4)

该过程用于主站系统与配电终端进行时间同步，具体过程是：“时钟同步”指令报文包含从配电主站发出的当前时钟T，该时钟T是时钟同步报文的第1位发出的时刻。配电终端收到主站发送的“时钟同步”指令报文并解析报文后，将报文中的时钟T加上校正时间值作为同步时间来更新配电终端的当前时间；同时，在未对时之前，记录下配电终端的当前时刻时间，该时刻减去时间校正值作为响应的确认报文的时间信息。

Claims (3)

1.一种配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法，其特征在于：将连续三次的通道延时△t₁、△t₂、△t₃的延时误差作为判断时钟同步时刻的选择依据。

2.根据权利要求1所述的配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法，其特征在于：如果 $E_{{\mathrm{\Δt}}_i}=\frac{|\mathrm{\Δt}-\mathrm{\Δ}{t}_i|}{\mathrm{\Δt}}\≤5\%,$ 其中i＝1,2,3，平均延时 $\mathrm{\Δt}=\frac{\mathrm{\Δ}{t}_1+\mathrm{\Δ}{t}_2+\mathrm{\Δ}{t}_3}{3},$ 则通道延时稳定，配电主站与配电终端时钟同步过程继续。

3.根据权利要求1所述的配电主站与配电终端时钟同步时刻的选择方法，其特征在于：如果 $E_{{\mathrm{\Δt}}_i}=\frac{|\mathrm{\Δt}-\mathrm{\Δ}{t}_i|}{\mathrm{\Δt}}>5\%,$ 其中i＝1,2,3，平均延时 $\mathrm{\Δt}=\frac{\mathrm{\Δ}{t}_1+\mathrm{\Δ}{t}_2+\mathrm{\Δ}{t}_3}{3},$ 则通道延时不稳定，配电主站与配电终端时钟同步过程不能继续进行，继续重复延时获得过程直至延时误差小于等于5％，或者选择其他时间段重新进行配电主站与配电终端的时钟同步。