CN112433496B - 用于稳控测试系统的多机同步方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于稳控测试系统的多机同步方法，包含以下步骤：测试子机开关量功能模块外接光B码或电B码时钟源完成同步校时；计算测试主机及开关量功能模块时间差，下发时钟同步设置指令，开关量功能模块接收后设置本模块时钟；测试运行时，测试主机读取测试子机开关量功能模块时钟，并以此时刻延后6S为基准作为启动时刻，将启动时刻下发至开关量功能模块，开关量功能模块接收到后同步输出加量控制；开关量功能模块的一组硬接点开出连接至标准源功能模块，输出同步触发信号至标准源功能模块，在启动时刻输出硬接点脉冲信号至标准源功能模块，标准源功能模块收到脉冲启动信号后启动模拟量加量，实现开关量功能模块及标准源功能模块的同步输出功能。本发明能够解决电力系统安全稳定控制系统测试过程中多机同步问题。

Description

用于稳控测试系统的多机同步方法
技术领域
本发明涉及电力系统安全稳定控制领域，特别是涉及一种用于稳控测试系统的多机同步技术与方法。
背景技术
当前电力系统是包含有交直流混联的复杂电网，电网面临因特高压/超高压直流故障面临的大功率缺失、断面越限、联络线过载，电压频率失稳等问题。当发生稳定性风险时，需要稳控装置采用不同的控制处置策略，确保电网安全有序可靠供电。因此，安全稳定控制装置的动作准确性显得尤为重要。
电力系统安全稳定控制系统规模庞大、装置数量众多，控制策略复杂多变，且随着电网架构的每次变化，稳控装置的控制策略需要进行相应的升级，因此需要大量而针对性的测试工作，涉及地域广、厂站多。
目前稳控装置的测试基本采用继保仪加量的方式，其主要缺点是：1)多台继保仪无法保证同时加量；2)各厂站联调测试无法统一操作控制；3)多厂站同时联调测试配合困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于稳控测试系统的多机同步方法，对减轻电网运维人员的工作负担，提高测试效率，保证测试的准确性。
本发明的目的可以这样实现，设计一种用于稳控测试系统的多机同步方法，包括以下步骤：
S1、测试子机设有开关量功能模块及标准源功能模块，开关量功能模块具备光B码及电B码校时功能；开关量功能模块的一组硬接点开出连接至标准源功能模块；
S2、开关量功能模块通过调试网口与测试主机TCP通信连接，接收来自测试主机的时钟同步读取指令，开关量功能模块接收到指令后上送该模块当前时刻；
S3、测试主机使用“乒乓校时”原理，计算测试主机及开关量功能模块时间差，下发时钟同步设置指令，开关量功能模块接收后设置本模块时钟；
S4、测试运行时，测试主机读取测试子机开关量功能模块时钟，并以此时刻延后5S～10S为基准作为启动时刻，将启动时刻下发至开关量功能模块，开关量功能模块接收到后按照启动时刻同步输出加量控制；
S5、开关量功能模块输出同步触发信号至标准源功能模块，在启动时刻输出硬接点脉冲信号至标准源功能模块，标准源功能模块收到脉冲启动信号后启动模拟量加量，实现开关量功能模块及标准源功能模块的同步输出功能。
进一步地，步骤S2包括：
测试主机先发出一个时钟请求数据包，并在数据包上打上本地时间戳T1；
当开关量功能模块接收到该数据包时，即时打上开关量功能模块本地时间戳T2，并向测试主机返回一个时钟数据包，该数据包内包含T1、T2；
当测试主机接收到该数据包时，即时打上本地时戳T3；
测试主机通过公式计算，可算得：偏移offset＝[T2-(T1+T3)/2]；
式中，T1为时钟请求数据包上主机发出时的本地时间戳，T2为子机开关量功能模块接收时的本地时间戳，T3为主机接收返回时钟数据包的本地时戳。
进一步地，在步骤S3中，根据上述计算时钟偏移，得出传输延时ΔT＝(T3-T1)/2，测试主机发出的下行命令携带测试主机当前时间信息，开关量功能模块在收到测试主机的时钟同步命令后按照命令所携带的时间信息修改本地时钟，修改完成后以开关量功能模块修改时钟后的本地时间作为回复指令里的时间信息。
进一步地，在步骤S4中，运行时，读取其中任意一个测试子机开关量功能模块时钟T，考虑多台测试子机启动设置指令时延，留有6S时间余量，以(T+6)作为基准启动时刻下发至各测试子机开关量功能模块，开关量功能模块接收到后按照启动时刻同步输出加量控制。
进一步地，步骤S5中，开关量功能模块的一组硬接点开出连接至标准源功能模块，输出同步触发信号至标准源功能模块，在启动时刻该硬接点信号闭合，并保持1S脉冲信号，标准源功能模块收到脉冲信号后启动模拟量加量输出，即完成实现开关量功能模块及标准源功能模块的同步输出功能。
本发明有效解决当前电力系统安全稳定控制系统测试过程中多台继保仪无法同步加量及各厂站联调测试无法统一操作控制难题，能够解决电力系统安全稳定控制系统测试过程中多机同步问题。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的原理图；
图2是本发明较佳实施例的逻辑图；
图3是本发明较佳实施例的流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
一种用于稳控测试系统的多机同步方法，包括以下步骤。
S1、测试子机设有开关量功能模块及标准源功能模块，开关量功能模块具备光B码及电B码校时功能，测试系统正常运行时，外接光B码或电B码时钟源完成同步校时。
B码为“IRIG-B格式时间码”，为国际通用时间格式码。电B码为电B码对时，是指利用电平高低传输标准时间信号，适用于对设有电B码对时接口的继电保护装置进行对时同步。光B码为光B码对时，是指利用光信号传输标准时钟信号，适用于对设有光B码对时接口进行对时同步。
如图1所示，各测试子机分散在不同站间及不同保护小室间，与测试主机距离不一，各测试子机需要统一标准源进行时钟同步，测试子机开关量功能模块使用站内标准时钟源B码信号进行校时，而站内标准时钟源都是通过GPS或北斗对时系统进行对时，保证不同站间及保护小室建时钟源一致。
S2、开关量功能模块通过调试网口与测试主机TCP通信连接，接收来自测试主机的时钟同步读取指令，开关量功能模块接收到指令后上送该模块当前时刻。
本实施例中，开关量功能模块通过网线与测试主机通信，通信规约参照《配电自动化系统应用DL/T634.5104-2009实施细则》，时钟读取指令按照上述实施细则中的“7.1.2时钟读取命令”规定下发数据报文，按照上述实施细则中的“8.1.3时钟同步过程”交互流程实施。时钟同步命令的标准时间是系统相关参数(CP56Time2a)；时钟同步可通过建立连接时同步、定时同步、手动同步这3种方式启动。测试主机发出的下行命令携带主机当前时间信息，子机在收到主机的时钟同步命令后按照命令所携带的时间信息修改本地时钟，修改完成后以子机修改时钟后的本地时间作为回复指令里的时间信息。
如图3所示，测试主机先发出一个时钟请求数据包，并在数据包上打上本地时间戳T1。当开关量功能模块接收到该数据包时，即时打上开关量功能模块本地时间戳T2，并向测试主机返回一个时钟数据包，该数据包内包含T1、T2，当测试主机接收到该数据包时，即时打上本地时戳T3。
测试主机通过公式计算，可算得：偏移offset＝[T2-(T1+T3)/2]。
由上式可以看出，偏移只与三个时标相关，而与传输时延大小无关。
S3、测试主机使用“乒乓校时”原理，计算测试主机及开关量功能模块时间差，下发时钟同步设置指令，开关量功能模块接收后设置本模块时钟。
本实施例中，时钟设置指令下发数据报文，按照《配电自动化系统应用DL/T634.5104-2009实施细则》“8.1.3时钟同步过程”交互流程实施。
根据上述计算时钟偏移，得出传输延时ΔT＝(T3-T1)/2，测试主机发出的下行命令携带测试主机当前时间信息，开关量功能模块在收到测试主机的时钟同步命令后按照命令所携带的时间信息修改本地时钟，修改完成后以开关量功能模块修改时钟后的本地时间作为回复指令里的时间信息。
S4、测试运行时，测试主机读取测试子机开关量功能模块时钟，并以此时刻延后6S为基准作为启动时刻，将启动时刻下发至开关量功能模块，开关量功能模块接收到后按照启动时刻同步输出加量控制。
经过上述几个步骤，可以保证测试系统各测试子机时钟同步，运行时，读取其中任意一个测试子机开关量功能模块时钟T，考虑多台测试子机启动设置指令时延，留有6S时间余量，以(T+6)作为基准启动时刻下发至各测试子机开关量功能模块，开关量功能模块接收到后按照启动时刻同步输出加量控制。
S5、开关量功能模块的一组硬接点开出连接至标准源功能模块，输出同步触发信号至标准源功能模块，在启动时刻输出硬接点脉冲信号至标准源功能模块，标准源功能模块收到脉冲启动信号后启动模拟量加量，实现开关量功能模块及标准源功能模块的同步输出功能。
如图2所示，开关量功能模块的一组硬接点开出连接至标准源功能模块，输出同步触发信号至标准源功能模块，在启动时刻该硬接点信号闭合，并保持1S脉冲信号，标准源功能模块收到脉冲信号后启动模拟量加量输出，即完成实现开关量功能模块及标准源功能模块的同步输出功能。
本发明有效解决当前电力系统安全稳定控制系统测试过程中多台继保仪无法同步加量及各厂站联调测试无法统一操作控制难题，能够解决电力系统安全稳定控制系统测试过程中多机同步问题。

Claims (5)

1.一种用于稳控测试系统的多机同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、测试子机设有开关量功能模块及标准源功能模块，开关量功能模块具备光B码及电B码校时功能；开关量功能模块的一组硬接点开出连接至标准源功能模块；
S2、开关量功能模块通过调试网口与测试主机TCP通信连接，接收来自测试主机的时钟同步读取指令，开关量功能模块接收到指令后上送该模块当前时刻；
S3、测试主机使用“乒乓校时”原理，计算测试主机及开关量功能模块时间差，下发时钟同步设置指令，开关量功能模块接收后设置本模块时钟；
S4、测试运行时，测试主机读取测试子机开关量功能模块时钟，并以此时刻延后5S～10S为基准作为启动时刻，将启动时刻下发至开关量功能模块，开关量功能模块接收到后按照启动时刻同步输出加量控制；
S5、开关量功能模块输出同步触发信号至标准源功能模块，在启动时刻输出硬接点脉冲信号至标准源功能模块，标准源功能模块收到脉冲启动信号后启动模拟量加量，实现开关量功能模块及标准源功能模块的同步输出功能。
2.根据权利要求1所述的用于稳控测试系统的多机同步方法，其特征在于，步骤S2包括：
测试主机先发出一个时钟请求数据包，并在数据包上打上本地时间戳T1；
当开关量功能模块接收到该数据包时，即时打上开关量功能模块本地时间戳T2，并向测试主机返回一个时钟数据包，该数据包内包含T1、T2；
当测试主机接收到该数据包时，即时打上本地时戳T3；
测试主机通过公式计算，可算得：偏移offset＝[T2-(T1+T3)/2]；
式中，T1为时钟请求数据包上主机发出时的本地时间戳，T2为子机开关量功能模块接收时的本地时间戳，T3为主机接收返回时钟数据包的本地时戳。
3.根据权利要求1所述的用于稳控测试系统的多机同步方法，其特征在于：在步骤S3中，根据上述计算时钟偏移，得出传输延时ΔT＝(T3-T1)/2，测试主机发出的下行命令携带测试主机当前时间信息，开关量功能模块在收到测试主机的时钟同步命令后按照命令所携带的时间信息修改本地时钟，修改完成后以开关量功能模块修改时钟后的本地时间作为回复指令里的时间信息。
4.根据权利要求1所述的用于稳控测试系统的多机同步方法，其特征在于：在步骤S4中，运行时，读取其中任意一个测试子机开关量功能模块时钟T，考虑多台测试子机启动设置指令时延，留有6S时间余量，以(T+6)作为基准启动时刻下发至各测试子机开关量功能模块，开关量功能模块接收到后按照启动时刻同步输出加量控制。
5.根据权利要求1所述的用于稳控测试系统的多机同步方法，其特征在于：步骤S5中，开关量功能模块的一组硬接点开出连接至标准源功能模块，输出同步触发信号至标准源功能模块，在启动时刻该硬接点信号闭合，并保持1S脉冲信号，标准源功能模块收到脉冲信号后启动模拟量加量输出，即完成实现开关量功能模块及标准源功能模块的同步输出功能。
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