CN112929118A - 一种风力发电场多设备联网低延时对时方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电场多设备联网低延时对时方法，风力发电场内包括服务器以及与服务器连接的若干客户机，每一客户机内带有相连接的采集器、延时时差计算模块和时钟调整模块，采集器采集时间发送给延时时差计算模块，延时时差计算模块通过计算客户机发送NTP请求时间戳T1、服务器收到NTP请求时间戳T2、服务器回复NTP请求时间戳T3、客户机收到NTP回复包时间戳T4后得到时差t之后，发送指令到时钟调整模块以调整本地时钟，使得整个风力发电场网络的所有客户机中采集器时间同步。服务器实现NTP对时服务，采集器作为客户端，定期向服务器对时，这样保证整个网络的所有采集器系统时间同步，实现低于20ms的同步采集。

Description

一种风力发电场多设备联网低延时对时方法

技术领域

本发明涉及风电机组领域，具体为一种风力发电场多设备联网低延时对时方法。

背景技术

风力发电机组的监测需要安装不同类型传感器，测量不同参量的物理值，传感器安装分散并数量繁多，无法将所有传感器都连接到一个采集器中，需要多个采集器采样数据。各传感器有同步获取数据的要求，所以多个采集器需要同步采集。而目前还没有一种对时方法可以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种风力发电场多设备联网低延时对时方法，保证整个风力发电场网络的所有采集器时间同步，实现低于20ms的同步采集。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风力发电场多设备联网低延时对时方法，风力发电场内包括服务器以及与服务器连接的若干客户机，每一客户机内带有采集器、延时时差计算模块和时钟调整模块，所述采集器与延时时差计算模块连接，延时时差计算模块与时钟调整模块连接，采集器采集时间发送给延时时差计算模块，延时时差计算模块通过计算客户机发送NTP请求时间戳T1、服务器收到NTP请求时间戳T2、服务器回复NTP请求时间戳T3、客户机收到NTP回复包时间戳T4后得到时差t之后，发送指令到时钟调整模块以调整本地时钟，使得整个风力发电场网络的所有客户机中采集器时间同步；所述时差t的计算公式如下：

所述的一种风力发电场多设备联网低延时对时方法，对时方式为在相同时间间隔周期连续对时10次，10次时间进行平均处理，得到最终的准确时间作为采集器时间T,计算公式如下：

T＝(T¹+T²+T³+T⁴+T⁵+T⁶+T⁷+T⁸+T⁹+T¹⁰+9Δt)/10

其中，T为经过10次对时之后采集器系统时间，Tⁱ,i＝1,2,…,10,为第i次对时之后采集器系统时间，Δt为两次对时的时间间隔。

由于采用了如上的技术方案，服务器实现NTP对时服务，采集器作为客户端，定期向服务器对时，这样保证整个风力发电场网络的所有采集器时间同步，实现低于20ms的同步采集。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施例的服务器与客户机连接示意图。

图2是服务器和客户机的往返时间示意图。

图3是时间做平均处理的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例风力发电场多设备联网低延时对时方法，风力发电场内包括服务器10和若干客户机20，每一客户机20内具有采集器、延时时差计算模块21，延时时差计算模块21与客户机20内的时钟调整模块22连接。当延时时差计算模块通过计算客户发送NTP请求时间戳T1、服务器收到NTP请求时间戳T2、服务器回复NTP请求时间戳T3、客户收到NTP回复包时间戳T4后得到时差t之后，发送指令去时钟调整模块以调整本地时钟，使得整个风力发电场网络的所有客户机中采集器时间同步。

具体地，NTP最典型的授时方式是Client/Server方式。客户机20首先向服务器10发送一个NTP请求包，其中包含了该包离开客户机20的时间戳T1，当服务器10接收到该包时，依次填入包到达的时间戳T2、包离开的时间戳T3，然后立即把包返回给客户机20。客户机20在接收到NTP回复包时，记录包返回的时间戳T4。客户机20用上述四个时间参数就能够计算出两个关键参数：NTP包，包括请求包和回复包，的往返延迟d和客户机20与服务器10之间的时钟偏差t。客户机使用时钟偏差来调整本地时钟，以使其时间与服务器时间一致。

d1为NTP请求包传送延时，d2为NTP回复包传送延时；t为服务器和客户端之间的时间偏差，d为NTP包的往返时间。

现已知T1、T2、T3、T4，希望求得t以调整客户方时钟：

假设NPT请求和回复包传送延时相等，即d1＝d2，则可解得

根据式(1)，t也可表示为：

t＝(T2-T1)+d1＝(T2-T1)+d/2式(3)

可以看出，t、d只与T2、T1差值及T3、T4差值相关，而与T2、T3差值无关，即最终的结果与服务器处理请求所需的时间无关。因此，客户端即可通过T1、T2、T3、T4计算出时差t去调整本地时钟。所有采集器与服务器通过网络互联。服务器实现NTP对时服务，采集器作为客户端，定期向服务器对时，这样保证整个网络的所有采集器时间同步。

如图3所示，为了提高对时的精度，采集器的对时方式为在相同时间间隔周期连续对时10次，10次时间做一个平均处理，得到最终的准确时间作为采集器时间，此方法可有效提高NTP对时精度，对时精度能达到延时小于15ms。

方法详细为：

T＝(T¹+T²+T³+T⁴+T⁵+T⁶+T⁷+T⁸+T⁹+T¹⁰+9Δt)/10式(4)

其中，T为经过10次对时之后采集器时间，Tⁱ,i＝1,2,…,10,为第i次对时之后采集器时间，Δt为两次对时的时间间隔。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (2)

1.一种风力发电场多设备联网低延时对时方法，其特征在于，风力发电场内包括服务器以及与服务器连接的若干客户机，每一客户机内带有采集器、延时时差计算模块和时钟调整模块，所述采集器与延时时差计算模块连接，延时时差计算模块与时钟调整模块连接，采集器采集时间发送给延时时差计算模块，延时时差计算模块通过计算客户机发送NTP请求时间戳T1、服务器收到NTP请求时间戳T2、服务器回复NTP请求时间戳T3、客户机收到NTP回复包时间戳T4后得到时差t之后，发送指令到时钟调整模块以调整本地时钟，使得整个风力发电场网络的所有客户机中采集器时间同步；所述时差t的计算公式如下：

2.根据权利要求1所述的一种风力发电场多设备联网低延时对时方法，其特征在于，对时方式为在相同时间间隔周期连续对时10次，10次时间进行平均处理，得到最终的准确时间作为采集器时间T,计算公式如下：

T＝(T¹+T²+T³+T⁴+T⁵+T⁶+T⁷+T⁸+T⁹+T¹⁰+9Δt)/10

其中，T为经过10次对时之后采集器系统时间，Tⁱ,i＝1,2,…,10,为第i次对时之后采集器系统时间，Δt为两次对时的时间间隔。

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