CN104301059A - 一种智能变电站网络采样的对时方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能变电站网络采样的对时方法，属于电力系统自动化技术领域。本发明将中心交换机作为边界时钟，在主时钟正常工作时，边界时钟作为从时钟接收主时钟的对时命令，当主时钟出现异常时，将作为从时钟的边界时钟上升为主时钟为被授时设备进行对时。本发明解决了保护装置在网络采样下对时钟装置的依赖，当时钟装置故障时，保护装置等设备仍能正常运行，提高了系统运行的可靠性，为网络采样技术的推广提供了技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能变电站网络采样的对时方法，属于电力系统自动化技术领域。
背景技术
智能站最核心的技术革新在于使用网络技术代替传统二次接线传递数字和模拟信号。然而，现阶段网络通信的某些关键技术难题影响了可靠性，为了回避这些技术难题，现有的智能变电站采取了比较保守方案，如继电保护所需要的电流电压信息采用了类似于常规变电站的一对一连接方案，区别仅在于将电缆换成光缆，这就是所谓的“直采直跳方案”。
保护装置的“直采直跳”方案可保证信息传输的实时性和可靠性，但却难以实现网络化信息共享，不能充分体现智能变电站“通信平台网络化、信息共享标准化”等技术特点。
智能变电站过程层网络采用网络采样、网络跳闸和网络对时（IEEE-1588）技术，并且保护装置基于此网络实现保护功能。此种模式可以取消直采直跳的光纤连接，最大程度上实现站内信息的网络化共享,简化网络结构。但是由于保护装置通过组网方式接收合并单元的采样数据，采样数据经过交换机后延时不确定，无法采用基于固定延时的重采样实现同步，需要采样数据由合并单元根据自身的时钟打上时间标签，保护功能的实现需要依赖对时系统，降低了保护的独立性。如何提高继电保护装置独立性，解决保护装置不依赖对时的问题是需要重点解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能变电站网络采样对时方法，以解决目前智能变电站网络中一旦对时装置出现异常导致系统无法正常运行的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种智能变电站网络采样的对时方法，该对时方法将中心交换机作为边界时钟，在主时钟正常工作时，边界时钟作为从时钟接收主时钟的对时命令，当主时钟出现异常时，将作为从时钟的边界时钟上升为主时钟为被授时设备进行对时。
所述的对时过程包括以下步骤：
1）设置时钟装置和中心交换机的优先级，使时钟装置的优先级最高，中心交换机优先级低于时钟装置；
2）时钟装置向被授时设备发送对时命令，被授时设备根据接收到的对时命令判断时钟装置运行是否正常；
3）如果时钟装置运行正常，被授时设备选择优先级最高的时钟即时钟装置作为对时源，如果时钟装置发生故障，将中心交换机作为主时钟对被授时设备进行对时。
所述步骤3）中当时钟装置故障排除恢复正常运行时，将中心交换机的时间同步到时钟装置，使时钟装置与中心交换机完全同步。
所述步骤3）中当时钟装置故障排除恢复正常运行时，将中心交换机的时间同步到时钟装置，使时钟装置与中心交换机完全同步。
所述的中心交换机为星型网络的中心交换机。
本发明的有益效果是:本发明将中心交换机作为边界时钟，在主时钟正常工作时，边界时钟作为从时钟接收主时钟的对时命令，当主时钟出现异常时，将作为从时钟的边界时钟上升为主时钟为被授时设备进行对时。本发明解决了保护装置在网络采样下对时钟装置的依赖，当时钟装置故障时，保护装置等设备仍能正常运行，提高了系统运行的可靠性，为网络采样技术的推广提供了技术支撑。
附图说明
图1是本发明实施例中网络系统的结构示意图；
图2是本发明实施例中主时钟选择机制示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
本发明的目的是提供一种不依赖时钟系统的网络对时方法，该对时方法采用IEEE-1588协议，由被授时设备根据时钟优先级自动选择时钟或中心交换机为主钟，实施时，将时钟装置和被授时设备如保护测控等设备同时接入过程层网络的中心交换机和间隔交换机，这里的中心交换机为智能变电站设备的核心，是星型网络的中心交换机，如图1所示，其中时钟装置设置为主钟，中心交换机的时钟模式设置成边界时钟，边界时钟即此设备既可以当从钟又可以当主钟。其他间隔交换机设置为透明时钟，即只作为时钟命令的转发装置，被授时设备设置为从钟，该方法的具体过程如下：
将中心交换机设置成边界时钟，设置时钟装置和边界时钟的优先级，时钟装置和中心交换机作为1588的时钟源时，拥有不同的时钟优先级，其中主钟的优先级最高，中心交换机的优先级次之，其他设备不能作为时钟源，只能作为被授时设备。将时钟装置的优先级设置为1，中心交换机的优先级设置为125，其余交换机的优先级设置为255，其中优先级数值越小代表优先级越高，此时，被授时设备根据IEEE-1588协议定义的“最佳主时钟”的算法，选择最合适的主钟设备，由于时钟装置的优先级最高，因此其余全部装置都接收时钟装置的同步命令。
被授时设备根据时钟装置发送的1588对时命令，判断时钟装置运行是否正常，如图2所示，如果时钟装置运行正常，此时全站被授时设备选择最优的时钟即时钟装置作为对时源，当时钟装置故障时，站内装置将采用优先级为128的中心交换机为最佳主时钟，由于在正常情况下中心交换机与时钟装置是完全同步的，因此由正常状态切换到异常状态时所有装置的时钟未发生跳变，保证了时钟的平稳正常的切换。被授时设备能同时接收交换机和时钟装置的1588授时命令，并能根据授时命令的优先级选择最优的主钟。
当时钟装置故障排除后需要恢复正常运行时，操作步骤如下：首先断开时钟装置的输出光纤，保证时钟装置无1588同步命令输出。其次，连接时钟装置的时钟接收网口至中心交换机，将中心交换机的时间同步到时钟装置，此时时钟装置的已经与主干网交换机完全同步。再次，恢复时钟装置的输出光纤，此时站内被授时装置将选择时钟装置为“最佳主钟”，由于时钟装置已经与中心交换机实现了同步，因此这个切换过程时钟未发生跳变。保证了装置的稳定可靠运行。
本发明根据时钟系统的工作状态，由被授时设备根据时钟优先级自动选择时钟或中心交换机为主钟；当时钟装置正常时，被授时装置选择时钟装置为主钟，当时钟装置故障时，选择中心交换机为主钟。此种方案的应用解决了保护装置在网络采样下对时钟装置的依赖，当时钟装置故障时，保护装置等设备仍能正常运行，提高了系统运行的可靠性，为网络采样技术的推广提供了技术支撑。
Claims (5)
1.一种智能变电站网络采样的对时方法，其特征在于，该对时方法将中心交换机作为边界时钟，在主时钟正常工作时，边界时钟作为从时钟接收主时钟的对时命令，当主时钟出现异常时，将作为从时钟的边界时钟上升为主时钟为被授时设备进行对时。
2.根据权利要求1所述的智能变电站网络采样的对时方法，其特征在于，所述的对时过程包括以下步骤：
1）设置时钟装置和中心交换机的优先级，使时钟装置的优先级最高，中心交换机优先级低于时钟装置；
2）时钟装置向被授时设备发送对时命令，被授时设备根据接收到的对时命令判断时钟装置运行是否正常；
3）如果时钟装置运行正常，被授时设备选择优先级最高的时钟即时钟装置作为对时源，如果时钟装置发生故障，将中心交换机作为主时钟对被授时设备进行对时。
3.根据权利要求2所述的智能变电站网络采样的对时方法，其特征在于，所述步骤3）中当时钟装置故障排除恢复正常运行时，将中心交换机的时间同步到时钟装置，使时钟装置与中心交换机完全同步。
4.根据权利要求2所述的智能变电站网络采样的对时方法，其特征在于，所述步骤3）中当时钟装置故障排除恢复正常运行时，将中心交换机的时间同步到时钟装置，使时钟装置与中心交换机完全同步。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的智能变电站网络采样的对时方法，其特征在于，所述的中心交换机为星型网络的中心交换机。
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| CN201410074327.3A CN104301059A (zh) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | 一种智能变电站网络采样的对时方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106532960A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-03-22 | 烟台东方威思顿电气股份有限公司 | 一种适用于供配电领域的自适应scada监控方法 |
| CN110798276A (zh) * | 2018-08-02 | 2020-02-14 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种智能变电站sdn网络的时间同步方法与系统 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103532230A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-22 | 国家电网公司 | 基于工业以太网相切接入环的智能配电网ieee1588校时同步系统 |
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