CN109818700B - 广域系统保护装置的同步方法、装置、厂站及拓扑架构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种广域系统保护装置的同步方法、装置、厂站及拓扑架构。该方法包括：第一厂站向第二厂站发送第一数据帧，第一数据帧至少包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]；接收第二厂站发送的第二数据帧，并记录第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]及第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，第一数据帧与第二数据帧在第二厂站上相邻；计算第一厂站与第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；调整第一厂站的时间，以及调整第一厂站的时钟频率。本发明公开的技术方案能够在不改变现有系统保护装置物理架构和通道配置的情况下，实现系统保护装置的广域时间同步。

Description

广域系统保护装置的同步方法、装置、厂站及拓扑架构

技术领域

本发明实施例涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种广域系统保护装置的同步方法、装置、厂站及拓扑架构。

背景技术

广域系统保护装置是一种为保证电力系统在遇到大扰动时的稳定性而在电厂或变电站内装设的控制设备，以实现切机、切负荷、快速减出力、直流功率紧急提升或回降等功能，是保持电力系统安全稳定运行的重要设施。广域系统保护装置的网络拓扑架构通常由两个及以上厂站通过通信联络构成，从而实现区域或更大范围的电力系统稳定控制。因此，为了避免电网不同频段的振荡问题以及方便故障后的过程反演，需要厂站间保持时间同步。

现有的系统保护装置的时间同步方法通常是基于全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)的方式，或者同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)的方式。然而，GPS的方式一旦在某些厂站丢失GPS的情况下，就失去了全局时钟同步的功能，与之相关的系统保护控制功能就得闭锁；SDH的方式均需要依照IEEE-1588对时协议，配备专用的支持SDH传输的交换机和支持IEEE-1588协议的对时设备，成本高昂且不实用。

发明内容

本发明提供一种广域系统保护装置的同步方法、装置、厂站及拓扑架构，能够在不改变现有系统保护装置物理架构和通道配置的情况下，实现系统保护装置的广域时间同步，以节约生产成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种广域系统保护装置的同步方法，广域系统保护装置的网络拓扑架构至少包括第一厂站和第二厂站，第一厂站每隔固定的时间间隔向第二厂站发送一帧数据帧，第二厂站每隔固定的时间间隔向第一厂站发送一帧数据帧，方法包括：

第一厂站向第二厂站发送第一数据帧，第一数据帧至少包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]；

第一厂站接收第二厂站发送的第二数据帧，并记录第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]，及第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，第一数据帧与第二数据帧在第二厂站上相邻；

第一厂站根据第一数据帧的发送时间戳T_st[p]、第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]、第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]和第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，计算第一厂站和第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；

第一厂站根据计算得到的时间相位差Δs，调整第一厂站的时间，以及根据计算得到的晶振频率偏差Δf_p，调整第一厂站的时钟频率。

可选的，计算时间相位差Δs的公式包括：

其中，T_d[m→s]为第二厂站到第一厂站的传输时延，T_d[s→m]为第一厂站到第二厂站的传输时延。

可选的，还包括：

第一厂站计算第一厂站和第二厂站之间的传输时延T_d，其中，计算传输时延T_d的公式包括：

第一厂站判断传输时延T_d是否小于或者等于预设传输时延T_s，预设传输时延T_s是第一厂站采用GPS对时方法计算得到的；

若传输时延T_d大于预设传输时延T_s，则第一厂站丢弃时间相位差Δs。

可选的，计算晶振频率偏差Δf_p的公式包括：

其中，T为计算晶振频率偏差的周期。

可选的，还包括：

第一厂站计算平均晶振频率偏差Δf_mean，其中，计算平均晶振频率偏差Δf_mean的公式包括：

M为正整数；

第一厂站根据晶振频率偏差Δf_p，调整第一厂站的时钟频率，具体包括：

第一厂站根据平均晶振频率偏差Δf_mean，调整第一厂站的时钟频率。

可选的，第一厂站为主厂站，第二厂站为从厂站；或者，第一厂站为从厂站，第二厂站为主厂站。

第二方面，本发明实施例还提供了一种具备广域同步功能的装置，该装置设置于第一厂站中，包括：发送模块、接收模块、计算模块和同步模块；

发送模块，用于向第二厂站发送第一数据帧，第一数据帧至少包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]；

接收模块，用于接收第二厂站发送的第二数据帧，并记录第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]，及第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，第一数据帧与第二数据帧在第二厂站上相邻；

计算模块，用于根据第一数据帧的发送时间戳T_st[p]、第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]、第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]和第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，计算第一厂站和第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；

同步模块，用于根据计算得到的时间相位差Δs，调整第一厂站的时间，以及根据计算得到的晶振频率偏差Δf_p，调整第一厂站的时钟频率。

可选的，计算时间相位差Δs的公式包括：

其中，T_d[m→s]为第二厂站到第一厂站的传输时延，T_d[s→m]为第一厂站到第二厂站的传输时延。

可选的，还包括：判断模块和处理模块；

计算模块，还用于计算第一厂站和第二厂站之间的传输时延T_d，其中，计算传输时延T_d的公式包括：

判断模块，用于判断传输时延T_d是否小于或者等于预设传输时延T_s，预设传输时延T_s是第一厂站采用GPS对时方法计算得到的；

处理模块，用于若传输时延T_d大于预设传输时延T_s，则丢弃时间相位差Δs。

可选的，计算晶振频率偏差Δf_p的公式包括：

其中，T为计算晶振频率偏差的周期。

可选的，计算模块，还用于计算平均晶振频率偏差Δf_mean，其中，计算平均晶振频率偏差Δf_mean的公式包括：

M为正整数；

同步模块，具体用于根据平均晶振频率偏差Δf_mean，调整第一厂站的时钟频率。

可选的，第一厂站为主厂站，第二厂站为从厂站；或者，第一厂站为从厂站，第二厂站为主厂站。

第三方面，本发明实施例还提供了一种广域系统保护装置的网络拓扑架构，至少包括第一厂站和第二厂站，第一厂站每隔固定的时间间隔向第二厂站发送一帧数据帧，第二厂站每隔固定的时间间隔向第一厂站发送一帧数据帧，其中，第一厂站包括具有如本发明实施例第二方面的具备广域同步功能的装置。

第四方面，本发明实施例还提供了一种厂站，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如本发明实施例第一方面任一的广域系统保护装置的同步方法。

第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面任一的广域系统保护装置的同步方法。

本发明通过第一厂站获取第一数据帧的发送时间戳T_st[p]、第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]、第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]和第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，计算第一厂站和第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；并根据时间相位差Δs，调整第一厂站的时间，以及根据晶振频率偏差Δf_p，调整第一厂站的时钟频率。由于上述时间戳信息均是在SDH 2M通道内利用数据帧进行交互的，不依赖于外部GPS系统，同时无需搭建基于SDH的IEEE-1588时间同步系统来提供外部时钟源，从而在不改变现有系统保护装置物理架构和通道配置的基础上，实现系统保护装置的广域时间同步，以节约生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种广域系统保护装置的网络拓扑架构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种广域系统保护装置的同步方法流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种第一厂站和第二厂站的数据帧交互示意图；

图4是本发明实施例提供的一种具备广域同步功能的装置结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种具备广域同步功能的装置结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种厂站的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

需要说明的是，本公开中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本发明实施例中提到的“和/或”是指”包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。

还需要说明是，本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。

图1为本发明实施例提供的一种广域系统保护装置的网络拓扑架构示意图，广域系统保护装置的网络拓扑架构包括至少两个厂站，每个厂站可以分别接入GPS网络，图1是以广域系统保护装置的网络拓扑架构包括五个厂站为例进行绘制的。从图1可以看出，上述厂站被划分为三级，厂站1位于最上层一级，厂站2和厂站3位于中间一级，厂站4和厂站5位于最下层一级。厂站1、厂站2和厂站3之间通过SDH网络进行数据通信。由于厂站1位于厂站2和厂站3的上层，因此厂站1与厂站2、厂站1与厂站3存在主从关系，即厂站1是厂站2的主厂站，厂站2是厂站1的从厂站；厂站1是厂站3的主厂站，厂站3是厂站1的从厂站。同理，厂站2、厂站4和厂站5之间也通过SDH网络进行数据通信。由于厂站2位于厂站4和厂站5的上层，因此厂站2与厂站4、厂站2与厂站5存在主从关系，即厂站2是厂站4的主厂站，厂站4是厂站2的从厂站；厂站2是厂站5的主厂站，厂站5是厂站2的从厂站。

主厂站的时钟可以称为主时钟，从厂站的时钟可以称为从时钟。本发明实施例提供的系统保护装置的广域同步方法既可以以主时钟为准，从时钟向主时钟同步，也可以以从时钟为准，主时钟向从时钟同步，本发明实施例对此不作具体限制。

下面，对系统保护装置的广域同步方法，装置、厂站及其技术效果进行详细描述。

图2为本发明实施例提供的一种广域系统保护装置的同步方法流程示意图。本发明实施例公开的方法适用于第一厂站，其中，第一厂站可以为图1所示的广域系统保护装置的网络拓扑架构中的任意一个厂站，示例性的，若第一厂站为厂站2，则第二厂站可以为厂站1、厂站4或者厂站5。如图2所示，该方法可以包括如下步骤：

S101、第一厂站向第二厂站发送第一数据帧，第一数据帧至少包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]。

由于本发明实施例提供的系统保护装置的广域同步方法既可以以主时钟为准，从时钟向主时钟同步，也可以以从时钟为准，主时钟向从时钟同步，因此，第一厂站可以为主厂站，第二厂站为从厂站；或者，第一厂站可以为从厂站，第二厂站为主厂站。

第一厂站和第二厂站开机以后，第一厂站和第二厂站均可以按照固定的帧长、固定的时间间隔，向对端设备发送数据帧。需要说明的是，第一厂站和第二厂站之间是通过SDH 2M通道收发数据帧的，以保证在通信传输的数据链路层方面，物理层接口和编码不变。

图3为本发明实施例提供的一种第一厂站和第二厂站的数据帧交互示意图。如图3所示，第一厂站每隔固定的时间间隔，都会向第二厂站发送一帧数据帧，数据帧的编号为{...p-1，p，p+1，...}；相应的，第二厂站每隔固定的时间间隔，也会向第一厂站发送一帧数据帧，数据帧的编号为{...q-1，q，q+1，...}。由于第一厂站和第二厂站开机运行的时间不可能完全一致，因此p值序列和q值序列处于异步运行状态。并且第一厂站和第二厂站发送数据帧的时间间隔一致，因此理论上双方在每个固定的时间间隔都能收到一帧来自对方的数据帧。

数据帧的编号可以在一定的字段范围内循环。例如，设定数据帧的编号为0-99共100个编号，当数据帧的数量大于100时，数据帧的编号在0-99内循环，第一厂站和/或第二厂站通过读取数据帧的编号，可以识别与该数据帧相邻的数据帧的编号。

进一步地，数据帧还包括接收的上一帧数据帧的接收时戳和当前发送的数据帧的发送时戳。具体的，第一厂站在某个固定的时间间隔，向第二厂站发送第一数据帧，第一数据帧包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]，以及序号为q-1的数据帧的接收时间戳。

S102、第一厂站接收第二厂站发送的第二数据帧，并记录第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]，及第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，第一数据帧与第二数据帧在第二厂站上相邻。

从图3可以看出，在第二厂站侧，第一数据帧p与第二数据帧q相邻，因此，第二厂站可以记录第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，并将其写入第二数据帧q内，从而使得第一厂站接收到的第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]，第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]。同时，第一厂站还可以记录下第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]。

因此在正常情况下，每个时间间隔第一厂站都能集齐进行主从机之间计算时间相位差和晶振频率偏差所需的时戳集合{T_st[p]，T_mr[p]，T_mt[q]，T_sr[q]}。

S103、第一厂站根据第一数据帧的发送时间戳T_st[p]、第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]、第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]和第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，计算第一厂站和第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p。

具体的，第一厂站计算第一厂站和第二厂站之间的时间相位差Δs的过程可以采用如下公式：

求解上述公式可得，

其中，T_d[m→s]为第二厂站到第一厂站的传输时延，T_d[s→m]为第一厂站到第二厂站的传输时延。

需要说明的是，通常情况下，第二厂站到第一厂站的传输时延T_d[m→s]等于第一厂站到第二厂站的传输时延T_d[s→m]等于第一厂站和第二厂站之间的传输时延T_d，因此，时间相位差

另外，第一厂站还可以计算第一厂站和第二厂站之间的传输时延T_d，。其中，计算传输时延T_d的公式包括：

由于时间相位差Δs的精度跟第二厂站到第一厂站的传输时延T_d[m→s]、第一厂站到第二厂站的传输时延T_d[s→m]的实际值是否严格对称强相关。考虑到实际SDH网络发生链路切换期间产生的时延不一致可能造成系统时间相位差计算值抖动过大的问题，在系统保护装置部署初期，第一厂站和第二厂站均可以采用GPS对时方法计算、学习得到当前合理、稳定的线路延时，并将其乘以一个影响因子系数作为预设传输时延T_s。后续在GPS网络去除后的时间同步过程中，第一厂站判断传输时延T_d是否小于或者等于预设传输时延T_s，若传输时延T_d大于预设传输时延T_s，则第一厂站丢弃时间相位差Δs，从而消除了链路切换抖动对时间同步的影响。如果后续计算得出的传输时延T_d持续大于预设传输时延T_s，则要考虑通道时延发生了正常调整，需要经过通信管理方确认后重新进入对时逻辑。

另外，时戳集合{T_st[p]，T_mr[p]，T_mt[q]，T_sr[q]}除了可以计算时间相位差Δs外，还可以计算第一厂站和第二厂站之间的晶振频率偏差Δf_p。

具体的，第一厂站计算晶振频率偏差Δf_p的公式包括：

其中，T为计算晶振频率偏差的周期。T可以根据调整周期进行取值。

可选的，为了减小频率调整波动性过大甚至造成发散，导致无法同步的问题，在具体过程中，第一厂站可以在一定的时间窗内存储多组频率偏差值，计算平均晶振频率偏差Δf_mean，其中，计算平均晶振频率偏差Δf_mean的公式包括：

M为正整数。另外，计算平均晶振频率偏差Δf_mean时可以去除最大的晶振频率偏差和最小的晶振频率偏差后取平均值。

S104、第一厂站根据计算得到的时间相位差Δs，调整第一厂站的时间，以及根据计算得到的晶振频率偏差Δf_p，调整第一厂站的时钟频率。

第一厂站在计算得到时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p后，可以根据时间相位差Δs，调整第一厂站的时间，以及根据晶振频率偏差Δf_p，调整第一厂站的时钟频率，实现系统保护装置的广域时间同步。

另外，若上述步骤S103中计算得出了平均晶振频率偏差Δf_mean，则第一厂站可以根据平均晶振频率偏差Δf_mean，调整第一厂站的时钟频率。

本发明实施例提供一种系统保护装置的广域同步方法，通过第一厂站获取第一数据帧的发送时间戳T_st[p]、第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]、第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]和第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，计算第一厂站和第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；并根据时间相位差Δs，调整第一厂站的时间，以及根据晶振频率偏差Δf_p，调整第一厂站的时钟频率。由于上述时间戳信息均是在SDH 2M通道内利用数据帧进行交互的，不依赖于外部GPS系统，同时无需搭建基于SDH的IEEE-1588时间同步系统来提供外部时钟源，从而在不改变现有系统保护装置物理架构和通道配置的基础上，实现系统保护装置的广域时间同步，以节约生产成本。

图4为本发明实施例提供的一种具备广域同步功能的装置结构示意图，具体的，该装置可以设置于上述实施例所描述的第一厂站中，包括：发送模块10，接收模块11，计算模块12和同步模块13。

发送模块10，用于向第二厂站发送第一数据帧，第一数据帧至少包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]；

接收模块11，用于接收第二厂站发送的第二数据帧，并记录第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]，及第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，第一数据帧与第二数据帧在第二厂站上相邻；

计算模块12，用于根据第一数据帧的发送时间戳T_st[p]、第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]、第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]和第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，计算第一厂站和第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；

同步模块13，用于根据时间相位差Δs，调整第一厂站的时间，以及根据晶振频率偏差Δf_p，调整第一厂站的时钟频率。

可选的，计算时间相位差Δs的公式包括：

其中，T_d[m→s]为第二厂站到第一厂站的传输时延，T_d[s→m]为第一厂站到第二厂站的传输时延。

可选的，结合图4，图5为本发明实施例提供的另一种具备广域同步功能的装置结构示意图，还包括：判断模块14和处理模块15。

计算模块12，还用于计算第一厂站和第二厂站之间的传输时延T_d，其中，计算传输时延T_d的公式包括：

判断模块14，用于判断传输时延T_d是否小于或者等于预设传输时延T_s，预设传输时延T_s是第一厂站采用GPS对时方法计算得到的；

处理模块15，用于若传输时延T_d大于预设传输时延T_s，则丢弃时间相位差Δs。

可选的，计算晶振频率偏差Δf_p的公式包括：

其中，T为计算晶振频率偏差的周期。

可选的，计算模块12，还用于计算平均晶振频率偏差Δf_mean，其中，计算平均晶振频率偏差Δf_mean的公式包括：

M为正整数；

同步模块13，具体用于根据平均晶振频率偏差Δf_mean，调整第一厂站的时钟频率。

可选的，第一厂站为主厂站，第二厂站为从厂站；或者，第一厂站为从厂站，第二厂站为主厂站。

可选的，计算模块12可以对应具备时间偏差及晶振频率偏差计算功能的模块。

本发明实施例提供的以上具备广域同步功能的装置，可执行本发明方法实施例所提供的广域系统保护装置的同步方法中第一厂站所执行的步骤，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

图6为本发明实施例提供的一种厂站的结构示意图。如图6所示，该厂站包括处理器20、存储器21、输入接口22和输出接口23；厂站中处理器20的数量可以是一个或多个，图6中以一个处理器20为例；厂站中的处理器20、存储器21、输入接口22和输出接口23可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。总线表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

存储器21作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的广域系统保护装置的同步方法对应的程序指令/模块。处理器20通过运行存储在存储器21中的软件程序、指令以及模块，从而执行厂站的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的广域系统保护装置的同步方法。

存储器21可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器21可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器21可进一步包括相对于处理器20远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至厂站。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入接口22可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与厂站的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出接口23可包括显示屏等显示设备。

本发明实施例还提供一种广域系统保护装置的网络拓扑架构，至少包括第一厂站和第二厂站，第一厂站每隔固定的时间间隔向第二厂站发送一帧数据帧，第二厂站每隔固定的时间间隔向第一厂站发送一帧数据帧。其中，第一厂站包括具有如上述实施例描述的具备广域同步功能的装置。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例描述的广域系统保护装置的同步方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种广域系统保护装置的同步方法，其特征在于，广域系统保护装置的网络拓扑架构至少包括第一厂站和第二厂站，所述第一厂站每隔固定的时间间隔通过SDH 2M通道向所述第二厂站发送一帧数据帧，所述第二厂站每隔固定的时间间隔通过SDH 2M通道向所述第一厂站发送一帧数据帧，所述方法包括：

所述第一厂站向所述第二厂站发送第一数据帧，所述第一数据帧至少包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]；

所述第一厂站接收所述第二厂站发送的第二数据帧，并记录第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，所述第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]，及第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，所述第一数据帧与所述第二数据帧在所述第二厂站上相邻；

所述第一厂站根据所述第一数据帧的发送时间戳T_st[p]、所述第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]、所述第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]和所述第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，计算所述第一厂站和所述第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；

所述第一厂站根据所述计算得到的时间相位差Δs，调整所述第一厂站的时间，以及根据所述计算得到的晶振频率偏差Δf_p，调整所述第一厂站的时钟频率；

所述第一厂站计算所述第一厂站和所述第二厂站之间的传输时延T_d，其中，计算所述传输时延T_d的公式包括：T_d＝((T_(mr[p])+T_(sr[q]))-(T_(st[p])+T_(mt[q])))/2；

所述第一厂站判断所述传输时延T_d是否小于或者等于预设传输时延T_s，所述预设传输时延T_s是所述第一厂站采用GPS对时方法计算得到的；

若所述传输时延T_d大于所述预设传输时延T_s，则所述第一厂站丢弃所述时间相位差Δs。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述时间相位差Δs的公式包括：

其中，T_d[m→s]为所述第二厂站到所述第一厂站的传输时延，T_d[s→m]为所述第一厂站到所述第二厂站的传输时延。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述晶振频率偏差Δf_p的公式包括：

其中，T为计算所述晶振频率偏差的周期。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一厂站计算平均晶振频率偏差Δf_mean，其中，计算所述平均晶振频率偏差Δf_mean的公式包括：

M为正整数；

所述第一厂站根据所述晶振频率偏差Δf_p，调整所述第一厂站的时钟频率，具体包括：

所述第一厂站根据所述平均晶振频率偏差Δf_mean，调整所述第一厂站的时钟频率。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一厂站为主厂站，所述第二厂站为从厂站；或者，所述第一厂站为从厂站，所述第二厂站为主厂站。

6.一种具备广域同步功能的装置，其特征在于，该装置设置于第一厂站中，包括：发送模块、接收模块、计算模块和同步模块；

所述发送模块，用于通过SDH 2M通道向第二厂站发送第一数据帧，所述第一数据帧至少包括第一数据帧的序号p，第一数据帧的发送时间戳T_st[p]；

所述接收模块，用于通过SDH 2M通道接收所述第二厂站发送的第二数据帧，并记录第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，所述第二数据帧包括第二数据帧的序号q，第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]，及第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]，所述第一数据帧与所述第二数据帧在所述第二厂站上相邻；

所述计算模块，用于根据所述第一数据帧的发送时间戳T_st[p]、所述第一数据帧的接收时间戳T_mr[p]、所述第二数据帧的发送时间戳T_mt[q]和所述第二数据帧的接收时间戳T_sr[q]，计算所述第一厂站和所述第二厂站之间的时间相位差Δs和晶振频率偏差Δf_p；

所述同步模块，用于根据所述计算得到的时间相位差Δs，调整所述第一厂站的时间，以及根据所述计算得到的晶振频率偏差Δf_p，调整所述第一厂站的时钟频率；

所述计算模块还用于计算所述第一厂站和第二厂站之间的传输时延T_d，其中，计算所述传输时延T_d的公式包括：T_d＝((T_(mr[p])+T_(sr[q]))-(T_(st[p])+T_(mt[q])))/2；

判断模块，用于判断所述传输时延T_d是否小于或者等于预设传输时延T_s，所述预设传输时延T_s是所述第一厂站采用GPS对时方法计算得到的；

处理模块，用于若所述传输时延T_d大于所述预设传输时延T_s，则丢弃所述时间相位差Δs。

7.一种厂站，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的广域系统保护装置的同步方法。

8.一种广域系统保护装置的网络拓扑架构，其特征在于，至少包括第一厂站和第二厂站，所述第一厂站每隔固定的时间间隔通过SDH 2M通道向所述第二厂站发送一帧数据帧，所述第二厂站每隔固定的时间间隔通过SDH 2M通道向所述第一厂站发送一帧数据帧，其中，所述第一厂站包括具有如权利要求6所述的具备广域同步功能的装置。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的广域系统保护装置的同步方法。

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